3点が同一直線上にある

 授業ではそれほど深く掘り下げないメネラウスの定理の逆は,次のような定理です。

三角形ABCの辺BC,CA,ABの辺上にある3点をP,Q,Rとする。このとき,

であれば,3点P,Q,Rは同一直線上にある。

 このように3つの点が同一直線上に存在するための条件を考えることを,「共線問題」といいます。そんな共線問題に関する有名な定理をいくつか紹介しましょう。

【シムソンの定理】

三角形ABCの外接円上の任意の点Pから, 3辺へ下ろした垂線の足P,Q,Rは同一直線上にある。

【ニュートンの定理】

四角形ABCDの向かい合う辺の交点をE,Fとするとき,線分BD,AC,EFの中点P,Q,Rは一直線上にある。
この直線をニュートン線という。

【デザルグの定理】

三角形ABC,DEFにおいて,対応する頂点を結ぶ直線が1点Tで交わっているとき,対応する辺の交点P,Q,Rは一直線上にある。

【パッブスの定理】

6角形ABCDEFにおいて,3点A,C,EおよびB,D,Fがそれぞれ一直線上にあるとき,2つおきの辺の交点P,Q,Rは一直線上にある。

【パスカルの定理】

円錐曲線に内接する6角形ABCDEFにおいて,ふたつおきの辺の交点P,Q,Rは一直線上にある。