MathLabs

第5問

AOBAOB が鋭角である三角形 △OAB\triangle OAB を考える。点 M≠OM\ne O を通り OAOA、OBOB に垂直な直線を引き、その足をそれぞれ PP、QQ とする。△OPQ\triangle OPQ の垂心を HH とする。MM が (a) 辺 ABAB、(b) △OAB\triangle OAB の内部を動くときの HH の軌跡を求めよ。
ステップ 4/4: 二つの軌跡を読み取る
HinXY;qquadMinABLongrightarrowHinXY,qquadMinoperatornameint(OAB)LongrightarrowHinoperatornameint(OXY).H\\in XY;\\qquad M\\in AB\\Longrightarrow H\\in XY,\\qquad M\\in\\operatorname{int}(OAB)\\Longrightarrow H\\in\\operatorname{int}(OXY).
詳しい解説

PP,QQ を通る二つの垂線の交点は垂心なので、XYXY 上に作った点がまさに HH である。MM が辺 ABAB を動くと HH は線分 XYXY を動く。OABOAB 内の ABAB に平行な断面は OXYOXY 内の平行な断面に対応し、これを変化させると △OXY\triangle OXY の内部全体を覆う。