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正文內(nèi)容

各種圓定理總結(jié)[包括托勒密定理、塞瓦定理、西姆松定理、梅涅勞斯定理、圓冪定理和四點(diǎn)共圓](完整版)

  

【正文】 ,也會(huì)有四項(xiàng)的公式。   按照這個(gè)方案,可以寫出關(guān)系式:  ?。ˋF:FB)*(BD:DC)*(CE:EA)=1。(O不與點(diǎn)A、B、C重合) 記憶  ABC為三個(gè)頂點(diǎn),DEF為三個(gè)分點(diǎn)   (AF/FB)(BD/DC)(CE/EA)=1  ?。?shù)椒?分到頂)*(頂?shù)椒?分到頂)*(頂?shù)椒?分到頂)=1   空間感好的人可以這么記:(上1/下1)*(整/右)*(下2/上2)=1    實(shí)際應(yīng)用  為了說明問題,并給大家一個(gè)深刻印象,我們假定圖中的A、B、C、D、E、F是六個(gè)旅游景點(diǎn),各景點(diǎn)之間有公路相連。(BE:EC)   所以AD:DB=AA39。梅涅勞斯定理 梅涅勞斯定理證明梅涅勞斯(Menelaus)定理(簡(jiǎn)稱梅氏定理)是由古希臘數(shù)學(xué)家梅涅勞斯首先證明的。塞瓦定理載于塞瓦于1678年發(fā)表的《直線論》一書,也有書中說塞瓦定理是塞瓦重新發(fā)現(xiàn)。BD≤|(ab)(cd)|+|(bc)(ad)|=ABBD=ABBP=ADBD = AB 因此AK/AB = CD/BD,且CK/BC = DA/BD; 因此AK 首先注意到復(fù)數(shù)恒等式: (a ? b)(c ? d) + (a ? d)(b ? c) = (a ? c)(b ? d) ,兩邊取模,運(yùn)用三角不等式得。證明  一、(以下是推論的證明,托勒密定理可視作特殊情況。)   在任意四邊形ABCD中,作△ABE使∠BAE=∠CAD ∠ABE=∠ ACD   因?yàn)椤鰽BE∽△ACD   所以 BE/CD=AB/AC,即BE 等號(hào)成立的條件是(ab)(cd)與(ad)(bc)的輻角相等,這與A、B、C、D四點(diǎn)共圓等價(jià)。BD = ABCD + BCBC ①。CD+ADCD+BC 具體內(nèi)容  塞瓦定理   在△ABC內(nèi)任取一點(diǎn)O,   直線AO、BO、CO分別交對(duì)邊于D、E、F,則 (BD/DC)*(CE/EA)*(AF/FB)=1   證法簡(jiǎn)介  ?。á瘢┍绢}可利用梅涅勞斯定理證明:   ∵△ADC被直線BOE所截,   ∴ (CB/BD)*(DO/OA)*(AE/EC)=1 ①   而由△ABD被直線COF所截,∴ (BC/CD)*(DO/OA)*(AF/FB)=1②  ?、?47。它指出:如果一條直線與△ABC的三邊AB、BC、CA或其延長(zhǎng)線交于F、D、E點(diǎn),那么(AF/FB)(BD/DC)(CE/EA)=1。:BB39。(CF:FA)   =(S△ADF:S△BDF)我們乘直升機(jī)飛到這些景點(diǎn)的上空,然后選擇其中的任意一個(gè)景點(diǎn)降落。   現(xiàn)在,您知道應(yīng)該怎樣寫“梅涅勞斯定理”的公式了吧。公式為四項(xiàng)時(shí),有的景點(diǎn)會(huì)游覽了兩次。    西姆松定理說明  相關(guān)的結(jié)果有:  ?。?)稱三角形的垂心為H。   若A、B、P、C四點(diǎn)共圓,則∠PBN = ∠PCM。   相交弦定理:圓內(nèi)的兩條相交弦,被交點(diǎn)分成的兩條線段長(zhǎng)的積相等。 進(jìn)一步升華(推論)  過任意在圓O外的一點(diǎn)P引一條直線L1與一條過圓心的直線L2,L1與圓交于A、B(可重合,即切線),L2與圓交于C、D。(事實(shí)上所有的過P點(diǎn)與圓相交的直線都滿足這個(gè)值)   若點(diǎn)P在圓內(nèi),類似可得定值為r^2PO^2=|PO^2r^2|   故平面上任意一點(diǎn)對(duì)于圓的冪為這個(gè)點(diǎn)到圓心的距離與圓的半徑的平方差,而過這一點(diǎn)引任意直線交圓于A、B,那么PAPD,當(dāng)PA=PB,即直線AB重合,即PA切線時(shí)得到切線定理PA^2=PCPB=√((k1t1)^2+(k2t1)^2)√((k1t2)^2+(k2t2)^2)   =(√(k1^2+k2^2))^2|t1||t2|   =k1^2+k2^2|(xO^2+yO^2r^2)/(k1^2+k2^2)|   =|(xO^2+yO^2r^2)|   為定值,證畢。   可以證明,當(dāng) 在圓內(nèi)時(shí),上述推導(dǎo)及結(jié)論仍然成立。PD。若圓半徑為r,則PC   ∴△PAC∽△PDB,∴PA:PD=PC:PB,PAPB(切割線定理推論) 問題3  過點(diǎn)P任作直線交定圓于兩點(diǎn)A、B,證明PA   這定值稱為點(diǎn)P到這圓的冪。 四點(diǎn)共圓證明四點(diǎn)共圓的基本方法  證明四點(diǎn)共圓有下述一些基本方法: 方法1  從被證共圓的四點(diǎn)中先選出三點(diǎn)作一圓,然后證另一點(diǎn)也在這個(gè)圓上,若能證明這一點(diǎn),即可肯定這四點(diǎn)共圓. 方法2  把被證共圓的四個(gè)點(diǎn)連成共底邊的兩個(gè)三角形,且兩三角形都在這底邊的同側(cè),若能證明其頂角相等,從而即可肯定這四點(diǎn)共圓. (若能證明其兩頂角為直角,即可肯定這四個(gè)點(diǎn)共圓,且斜邊上兩點(diǎn)連線為該圓直徑。   ∴C在圓O上,也即A,B,C,D四點(diǎn)共圓。4. 歲月是無情的,假如你丟給它的是一片空白,它還給你的也是一片空白。你必須努力,當(dāng)有一天驀然回首時(shí),你的回憶里才會(huì)多一些色彩斑斕,少一些蒼白無力。2. 若不是心寬似海,哪有人生風(fēng)平浪靜。   如四邊形ABCD內(nèi)接于圓O,延長(zhǎng)AB和DC交至E,過點(diǎn)E作圓O的切線EF,AC、BD交于P,則A+C=π,B+D=π,   角DBC=角DAC(同弧所對(duì)的圓周角相等)。   如果給定點(diǎn)O,未必是原點(diǎn),要求出P關(guān)于圓①的冪(即OP^2r^2),我們可以設(shè)直線AB的方程為   ②  ?、?  是 的傾斜角, 表示直線上的點(diǎn)與 的距離.   將②③代入①得   即   , 是它的兩個(gè)根,所以由韋達(dá)定理  ?、?  是定值  ?、苁?關(guān)于①的冪(當(dāng) 是原點(diǎn)時(shí),這個(gè)值就是 ).它也可以寫成  ?、堋?  即 與圓心 距離的平方減去半徑的平方.   當(dāng)P在圓內(nèi)時(shí),冪值是負(fù)值;P在圓上時(shí),冪為0;P在圓外時(shí),冪為正值,這時(shí)冪就是自P向圓所引切線長(zhǎng)的平方。   證:以P為原點(diǎn),設(shè)圓的方程為   (xxO)^2+(yyO)^2=a①   過P的直線為   x=k1t   y=k2t   則A、B的橫坐標(biāo)是方程   (k1txO)^2+(k2tyO)^2=r^2   即   (k1^2+k2^2)t^22(k1xO+k2yO)t+xO^2+yO^2r^2=0   的兩個(gè)根tt2。PD 問題2  割線定理: 則有 PA(PO+r)=PO^2r^2=|PO^2r^2| (要加絕對(duì)值,原因見下)為定值。PB=PC圓冪定理 圓冪定理圓冪定理是對(duì)相交弦定理、切割線定理及割線定理(切割線定理推論)以及它們推論統(tǒng)一歸納的結(jié)果。所說的定值也就是(原點(diǎn))與圓心O的距離的平方減去半徑的平方。PB(切割線定理)   推論 從圓外一點(diǎn)引圓的兩條割線,這一點(diǎn)到每條割線與圓的交點(diǎn)的兩條線段長(zhǎng)的
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