杏彩体育官网_0-4)几个平面几何中常见定理  实际上,在研究平面几何问题尤其是三角形问题时,我们经常会碰到一些定理对应的模型,恰当运

来源:杏彩体育官网   发布时间: 2024-12-23 09:29:47   点击量:1   

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  实际上,在研究平面几何问题尤其是三角形问题时,我们经常会碰到一些定理对应的模型,恰当运用这些定理能让我们事半功倍,接下来就看几类最为常用的定理。

  也许看上去并不好记,但我们可以发现这个式子的几个特点:①三个角都是以A为顶点的,而图中这样的角只有三个;

  1.5Steward定理这一定理仅涉及到线段长,故某些情况下可与张角定理,分角定理互为补充。

  ②等号左侧为上面两边的线段(AB AC)的平方乘以“对侧的加权”(AB²就乘CD/BC,权的意思就是CD/BC+BD/BC=1),右边是AD²加上底下两条小线段之积。

  1.6.1梅涅劳斯定理突然想到后面有的性质会用到这个,所以还是把塞瓦定理的“前辈”介绍一下:

  实际上,更完整的表述是双向可推的,也就是梅涅劳斯定理可以把三点共线问题转化为纯粹的计算问题。

  形式和记忆方法与塞瓦定理完全相同,但是很明显,梅涅劳斯定理更加灵活,比如在上图中,不仅可以看作直线DFE截ΔABC,还可以看作直线BFA截ΔDEC:

  若D E F是ΔABC的三边BC AC AB边所在直线上的点,O为同一平面内与以上各点均不重合的点,则:

  完全四点形(complete quadrangle)是一种特殊的完全n点形。由平面上四个点(其中无三点共线)及其两两连结的六条直线所组成的图形称为完全四点形。这四个点称为它的顶点,六条直线称为它的边,没有公共顶点的两边称为它的对边,对边的交点称为它的对边点,三对边点所构成的三点形称为它的对边三点形(或中心三点形)。 ——百度百科

  当然上面这个方法只能证必要,不能证充分,平面中的证明则交由梅涅劳斯定理来完成。只要用三次就可以了(所以梅涅劳斯的灵活性也对使用者提出了要求:要恰当选取直线和三角形,否则只会越来越乱。灵活但需要斟酌,与塞瓦的死板但式子易写一样,都是有得必有失)

  任给一平面四边形ABCD,有AB·CD+AD·BC≥AC·BD当且仅当四边形ABCD为圆内接四边形的时候取等。

  看到这样一个几何不等式可能会无从下手,毕竟又不是单纯的两个乘积式,目前我们知道的不等式只有如下:

  将ΔBAD旋转并缩放使BD与BC重合,A旋转至E的位置,易知ΔBAD∽ΔBEC有:

  但是凹四边形的状况可能有所不同,有可能需要用到角互补证共线,可以探索一下能否适当选取旋转相似的顶点来避免这种情况的出现。

  直接上手会比较难证,因为条件和结论过于分散。但初中我们遇到过利用旋转“聚集条件”的手法,因此,这里我们可以考虑用旋转相似来进行转化。

  例三任给一三角形ΔABC及其所在平面内一点P(不与ABC重合),说出用尺规作图作出P关于ΔABC等角共轭点Q的做法(不要求证明,重复步骤可用“对……同样操作”代替)

  这个相信大家都有所了解,之前讲的是相交弦定理、切割线定理和割线定理的总称,不过还有个更为简洁的推论,这里需要引入一个概念——点对圆的幂。

  容易证明,对于给定的P和\odot O,\Omega_{O}(P)是一个定值(圆内用相交弦定理,圆外用切割线定理,切线可以看作A B重合的一种特殊的割线)

  并且,\Omega_{O}(P)=OP²-R²(R为\odot O半径),结合垂径定理和切线垂直半径证明即可。

  高中的同学可能遇到过这种题:已知平面上两定点A、B和动点P。若满足PA²-PB²=一个定值,求P轨迹(或轨迹方程)。

  用平面几何方法也能证明这一点,要用到勾股定理。原理是找到直线AB上一点Q满足QA²-QB²=这个定值,再证明PQ⊥AB即可。

  也就是P到两圆心距离的平方差是一个定值,所以P在一条与O_{1}O_{2}垂直的直线上,这条直线称之为\odot O_{1}和\odot O_{2}的根轴。

  面上任意三个圆,若这三个圆圆心不共线,则三条根轴相交于一点,这个点叫它们的根心;若三圆圆心共线且不为同心圆,则三条根轴互相平行(平行可以看作交于无穷远,所以也可以理解为三线共点)。

  的根轴l_{1}上,从而若两根轴相交则必有三根轴相交,证毕。这里也是利用同一法进行转化,把三线共点问题转化为点在线上的问题

  (证明略),从而平行的情况也容易证明。蒙日定理给出了三线共点的又一种情况,使我们以后处理类似问题时有了更多的思路。

  实际上,在研究平面几何问题尤其是三角形问题时,我们经常会碰到一些定理对应的模型,恰当运
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