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帕斯卡定理验证推导

2022/07/16149 作者:佚名
导读: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 帕斯卡定理证法1 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: ,即证: 共边定理 共角定

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

帕斯卡定理证法1

面积法:

图1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:

,即证:

共边定理 共角定理可得:

命题得证

帕斯卡定理证法2

梅涅劳斯定理证法:

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:

......(1)

圆幂定理得:

……(2)

……(3)

……(4)

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

帕斯卡定理证法3

位似证法:

作△CHF外接圆交EF于K、BC于J

∵∠DEF=∠DCF=∠HKF,∴GE∥HK

位似证法

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

帕斯卡定理证法4

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)

塞瓦定理(角元)证法 因此PR、EF、BC共点,即P、Q、R共线。

帕斯卡定理证法5

射影证法

图2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。

帕斯卡定理证法6

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。

图3

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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