Je démontrerai le théorème énoncé en vérifiant
que les trois droites DE, MN, FK' sont concourantes.
Prenons comme triangle de référence le triangle ABC,
et soient p^q^ r les coordonnées du point S. L'équation
de l'hyperbole équilatère ABCS', déduite de celle de la
droite OS, est
OLyz -\- ^zx -H -"(xy = o,
suus les conditions
a cos A -+- p cos B -f- Y cos G = o, OLP -H P? -4- yr =0.
Les coordonnées du centre R' de celte courbe sont, d'après un calcul facile,
a:o= a(p sinB -+■ ysinC — asinA), ..., ...;
comme on a
^cosG — /-cosB rcosA — /^cosG /?cosR — 7 cos A
( 57 ) on obtient, sauf un changement de signes,
Xo=(y cosC — r cosB) [^sinB — rsinC -^/>sin(B — C)], jtqzzz (r cosA — pcosC)[r sinC — p sinA -+■ q sin(G — A)], 5o = (jDCOsB — ^cosA)[/? sinA — ^sinB -H /• sin(A — B)J.
La droite SF ayant |)our équation ^
cos B
cos A
z(p cosA -- q cosB) — a7(r cosA -+- ^) -hjC/'COsB -hp) • l'équation de F¥J est
ir(rcosA-K q) — y(r cosB -h p) Xo{r cos\ -f- q ) — ^o(/*cosB -hp)
Cette équation peut être simplifiée. Lorsque la
droite OS est perpendiculaire sur AB, de sorte que
Ton a
p sin A — q sin B -h r sin ( A — B ) = o,
riiyperbole équilatère ABCS' qui eu est la transformée par inversion a son centre au milieu de AB, puisque ion a alors Zq= o; les points F et ¥J sont couCoudus, et la droite FK' n'est pas déreruuuée. Il suit de là (]ue le dénominateur du preuiier membre de Téquation ci-dessus, après qu'on y a remplacé Xo ei^o par leurs expressions en p^ ç^ /•, renferme en facteur la quantité
p sinA — y sin B -h /-sin (A — B)
qui entre aussi dans Texpression de Zq] pour faire la division on ordonm; par rapport à /*, le tenue en r^ disparait au dividende, ce qui réduit le quotient à être de
(58) la forme Hr 4- K, et le calcul des coefficients H et K, que Ton peut déterminer indépendamment l'un de l'autre, donne pour ce quotient
Q = rsinC{p sinB -h^rsinA) — cos C(/)'H- 2 pq cosC -hq^);
l'équation de FK' est donc
p^, x{rcosX-^q)—y{rcosB-hp)
Q /7C0sB — qcosX
Les équations des droites SD et SE étant
x(q cosB — r cosC) —y{pcosB -h r) -hz(pcosC -h q) = Oy y( r cosC — />cos A) — z(q cosG -h/>) -f- x(q cosA-H r) = o,
Téquation de DE est
(DE; ^ jr, x-^^ ^ i-y — 3 = 0;
^cosC-i-/? pcosG-hq
l'équation de MJN est d'ailleurs
(MN) arsinA -4-^sinB — ssiaC = o.
En écrivant que DE, MN, FK' sont concourantes, on a la condition suivante qui doit avoir lieu d'ellemême :
( ^ cos A -f- /•)(/? cos C -I- ç-) {pcosh -+• r) {q cosC-hp) {pcosC^q){qcosC^p)
sînA sinB sinC
(/•cosA-t-^)(/?cosB — ^cosA) (rcosB-i-/?)(9cosA— /?cosB) Q |
or, si l'on additionne les éléments des deux lignes extrêmes, on obtient les éléments de la seconde ligne multipliés par les facteurs communs
qr sinX -h rp sin B 4- pq sin G ; le déterminant est donc bien égal à zéro.