断弦定理
通过折纸
下面的小程序展示了阿基米德的一个优美定理。
在三角形ABC的外接圆上,点P是圆弧ACB的中点。PM垂直于AC或BC的最长值。证明M将折线ABC一分为二。
为明确起见,假设AC>BC,因此M位于AC上,定理说明
为了深入了解问题的可能根源,我们将从等腰三角形APF开始,其中AP=PF。从顶点开始的高度自然会在中点M处切割基础AF。现在在MF上选择任意点C。画线PC并在PC中反射F以获得B。三角形PCB和PCF相等,它们的相应元素也相等。重要的是,B和F的角度是相等的。但后者是等腰三角形中的底角之一。因此,它等于另一个底角。由及物性,我们看到CAP和CBP的角度相等。如果是这样的话,四边形ABCP为循环的,循环的.
这表明,Broken Chord定理中的配置自然是由纸张折叠为了证明,只需打开纸。或者看起来。。。
我们可以从将AC扩展到F开始,如另一个证据但首先要注意的是,该问题呈现出由相同圆弧所对的几对内接角。对于这个证明,我们感兴趣的是三对(都不同于所用的一对在别处):
| α=∠PAC=∠PBC, β=∠ABP=∠ACP, γ=∠BAC=∠BPC。 |
这三个角度不是独立的。由于ΔAPB是等腰的,我们观察到
我们现在开始施工。设F位于AC的延伸上,使CF=BC。ΔBCF为等腰。其顶角位于ΔABC的外部,由此我们得出结论:
∠BCF=α+β+γ=2β。
如果T是PC穿过BF的点(小程序中未显示),则∠FCT垂直于∠ACP=β。这意味着PC是∠BCF的平分线,F确实是B在PC中的反射。展开完成。
内森·鲍勒提出了一个简短而直接的论点。首先观察到
∠BAP+∠BCP=π。
但是
∠BAP=∠ABP=β=∠ACP。
因此,PC是ΔBCF的C处的外角平分线。反过来,这意味着B的反射F落在AC的延伸上。展开的更短路径!
作为一个额外的见解,请注意我们可能在PC顶点A而不是B中进行了反射。这将产生另一个等腰三角形BPG,等于APF。现在可以根据三角形是通过绕P旋转从彼此获得的这一事实来建立证明。
工具书类
- S.E.Louridas、M.Th.Rassias、,欧几里德几何中的问题求解和专题选择,施普林格,2013(69-71)
断弦定理
- 断弦定理:接近阿基米德的证明
- 断弦定理:Gregg Patruno的证明
- 折纸断弦定理
- 断弦定理:Stuart Anderson的证明
- 断弦定理:布广团的证明
- 断弦定理:Mariano Perez de la Cruz的证明
- 《大卫之星》中的毕达哥拉斯
- 《断弦》中的毕达哥拉斯
- 圆段中的极值问题
纸张折叠几何
|活动|
|联系人|
|首页|
|目录|
|几何图形|
版权所有©1996-2018亚历山大·博戈莫尼