根心

というわけで,Cinderellaで描いてみた.
平面上の2円が2点で交わるとき,その2交点を結ぶ直線は一意に定まるけども,3円がそれぞれ互いに交わるときに,それぞれの2交点を結ぶ直線は1点で交わる.この点を3円の根心と呼ぶ (そうだ).

下の絵が説明図.

赤い点を中心とする3円のそれぞれの2交点が緑色の点で,黒い3直線が黄色の1点で交わっている.この黄色の点が青い3円の根心.

根心は円の内部にあるとは限らない.次の絵を参照.

また,円どうしは交わっていなくても定義できる.どのようにすればよいかというと,うまく一般化してあげればよい.2円が2点で交わる場合,その2点を通る直線上のどの点も,各円の中心までの距離の2乗とその円までの距離の2乗の差 (これを円に対するその点の方べきと呼ぶみたい) が等しいという性質を持っている.言い換えると,2円に対して方べきが等しい点の軌跡 (これを2円の根軸と呼ぶみたい) が2交点を通る直線となっている.ということで,3円が与えられたら,各2円に対して方べきの等しい点の軌跡 (として得られる直線) が3つ得られ,それらが1点で交わる.

楽しい.