Keskinormaali

Keskinormaali on geometriassa suora, joka kulkee janan keskipisteen kautta eli jakaa sen kahteen yhtä suureen osaan ja on samalla janan normaali.  Janan ja normaalin välinen kulma on 90°.

Janalla 
Janalle voidaan piirtää mihin tahansa pisteeseen normaali, mutta janalla on vain yksi keskinormaali. Keskinormaali on tasolle syntyvä ura, joka koostuu kummastakin janan päätepisteestä yhtä kaukana olevista pisteistä.

Keskinormaalin konstruktio 
Janalle voidaan piirtää keskinormaali käyttäen vain harppia ja viivainta. Merkitään janan päätepisteet A ja B. Otetaan harppiin säteeksi janan mitta ja piirretään ympyrät keskipisteinään A ja B. Ympyränkaaret leikkaavat kahdessa pisteessä C ja D, mikäli säteet ovat riittävän pitkät. Pisteen C etäisyydet janan päätepisteistä A ja B ovat yhtä suuret, ja samoin on pisteen D kohdalla. Silloin C ja D ovat kaksi keskinormaalin pistettä. Piirretään pisteiden C ja D kautta keskinormaalin suora.

Kolmiossa 
Kolmiossa keskinormaaliksi kutsutaan myös sitä janaa, joka jää keskinormaalista kolmion sisään. Janan päätepistettä kolmion sivulla kutsutaan keskinormaalin kantapisteksi. Keskinormaali ei yleensä kulje vastaisen kulman kärjen kautta ja näin käy vain tasasivuisessa kolmiossa tai tasakylkisen kolmion huipussa.

Keskinormaalien leikkauspiste 
Kaikki kolme kolmion keskinormaalia leikkaavat samassa pisteessä. Tätä pistettä kutsutaan kolmion merkilliseksi pisteeksi  ja Eulerin suoran yhdeksi pisteeksi.

Kolmion ympäri piirretty ympyrä 
Tämä piste on kolmion ympäri piirretyn ympyrän keskipiste. Koska keskipiste on ympyrän keskipiste ja kolmion kärjet sijaitsevat ympyrällä, on ovat janat keskipisteestä kolmion kärkiin ympyrän säteitä ja siten keskenään yhtä pitkät. Keskipiste on siten piste, joka on yhtä kaukana kolmion kaikista kärjistä. Yhtä pitkien säteiden rajoittamat kolmiot ovat siten tasasivuisia kolmioita. Keskinormaalit ovat näiden kolmioiden korkeusjanat ja halkaisevat kolmiot kahteen yhtenevään suorakulmaiseen kolmioon.

Analyyttinen geometria

Tasogeometriassa 
Merkitään janan päätepisteitä  ja . Janan keskipiste M on   Tämän pisteen kautta kulkeva normaali on janan keskinormaali. Sen kulmakerroin päätellään janan kulmakertoimesta, joka on 
 
Kulmakertoimien kohtisuoruusehdon mukaisesti normaalin kulmakertoimeksi saadaan
 
Keskinormaalin yhtälö voidaan kirjoittaa keskipisteen M ja kulmakertoimen kn avulla 

joka on normaalimuodossa

Katso myös
 Kulmanpuolittaja jakaa kolmion kulman kahteen yhtäsuureen osaa.
 Keskijana eli mediaani kulkee kolmion kärjestä ja jakaa kolmion vastaisen sivun kahtia.

Lähteet

Viitteet

Lineaarialgebra
Geometria