可以利用射影变换,将圆锥曲线的命题转化为圆的命题
只需要证明圆的内接六边形ABCDEF三双对边的交点共线即可
帕斯卡定理的证法有许多种,在此只列举六种
面积法:
设AB交DE于G,BC交EF于I,CD交AF于H
连接GI,设AF交GI于H'(如图1中图1),CD交GI于H''(如图1中图2)
要证G、I、H共线,只需证AF、CD、GI交于一点
只需证:
共边定理 共角定理可得:
命题得证
梅涅劳斯定理证法:
设AF、BC交于J,DE、AF交于K,DE、CB交于L
对△KLJ和截线AB、CD、EF分别应用梅涅劳斯定理得:
三式相乘得:
圆幂定理得:
将(2),(3),(4)式代入(1)得:
梅涅劳斯逆定理得:G、I、H共线,命题得证
位似证法:
作△CHF外接圆交EF于K、BC于J
∵∠DEF=∠DCF=∠HKF,∴GE∥HK
同理可得:HJ∥BG,BE∥KJ
∴△GEB与△HKJ位似
又位似三角形对应点的所在的直线交于一点
即GH、EK、BJ交于一点,此点为I
∴G、H、I共线,命题得证
角元塞瓦定理证法
利用角元塞瓦定理逆定理证明PR、EF、BC共点(下面推导省去∠符号)
我们有
(第二步为对△ADR用角元塞瓦定理)
因此PR、EF、BC共点,即P、Q、R共线。
射影证法
圆锥曲线(以椭圆为例)上六点A、B、C、D、E、F,AB∩DF=M,AC∩DE=N,CF∩BE=P,求证M、P、N共线
在异于题设所在平面的空间上任取一点作为射影中心,将AB、DE射影为一对平行直线;将AC、DF射影为一对平行直线,再将中心射影后图形中的椭圆仿射为圆O(如图2)
则由平行四边形AMDN及同弧圆周角性质知∠BAE=∠FDC,则CF=BE,根据同圆内等弦长对应等圆周角推导知BF//CE,则观察图2中两个绿色三角形笛沙格定理(逆)知M、P、N,则帕斯卡定理得证。
平行证法
圆锥曲线(以圆为例)上六点G、B、C、D、E、F,DE∩CF=H,BC∩DG=I,GF∩BE=J,求证H、I、J共线
如图3作辅助线,记三角形EHJ外接圆与本圆于K,易证HJ//DL//BN。
令HJ∩BC=I',则由平行推知∠CI'H=∠CBN=∠CKN,即CHI'K共圆。同理令HJ∩DG=I'',则有KGI''J共圆。则∠HCI' ∠I''GL=∠HEJ=∠HEI' ∠I''EJ
故I=I'=I'',,则帕斯卡定理得证。