等边碰撞中的共循环点:这是关于什么的?
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小程序演示了Bui Quang Tuan建议的一个问题:
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点B位于线段AC上。在线段AC的一侧构造两个等边三角形XAB、YBC。证明以下十个点是共环的:
- B、,
- XC和YA的交叉点,
- AC、XC、YA、XB、YB的中点。
- ΔACD的中心U,其中D是AX和CY的交点,
- 五、 S'Q和SP的交点,其中SP是AX的中点,
- W、 T'Q和NT的交点,其中Tp是CY的中点。
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证据1
对于简单的证明,表示K、L、N、P、Q、S、T分别为AY、CX、BX、CY、AC、AB和BC的中点,并设M为AY和CX的交点。
首先观察ΔABY=ΔXBCSAS公司:AB=BX, BY=BC, ∠ABY=∠XBC=120°这意味着围绕B旋转60°会将其中一个三角形映射到另一个三角形上;特别是将AY映射到XC。这意味着两者之间的角度为60°:
根据B相对于中点Q的位置,∠KML为60°或120°。
现在,LQ是ΔACX的中线,所以LQ||AX。类似地,KQ||CY。这意味着∠KQL=60°,因此K、L、M、Q四个点是共环的(M和Q处的角度为被同一段所包含吉隆坡)
再次引用中线的一个性质,NL||BC和KP||AB表示NL||KP。LT||XB(ΔBCX中)和PT||CY(ΔBC中)也是如此,因为XB||CY也是如此,所以LT||PT。因此L、P和T共线。由此可见
类似地,∠NKP=60,使四边形KNLP成为等腰梯形,因此是循环的。此外,∠KPL被同一段KL所对,因此点、K、L、P、Q是共环的,这表明6个点L、N、K、Q、P和M位于同一个圆上。B也属于该圆,因为∠NBP=60°,并且与∠NKP对向同一段。
证据2
Bui Quang Tuan基于以下内容提供了更优雅的解决方案引理:
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设两个圆C(P)和C(Q)在点C和D中相交。穿过C的直线第二次在A处相交,在B处相交。设O为PQ的中点。然后圆心为O到C和D的圆C(O)在中点T处与AB相交。
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为了利用引理,画出两个等边三角形的外接圆。然后,点L、K和Q是共圆的,M和B是通过圆的交点之一(M或B)的直线的中点。实际上,对于N和P以及切线BY和BX的中点(交叉线的极端情况)也是如此。
此外,S'Q||XC和SP||AY因此∠PVQ=60°。这意味着V、B、Q、P是非循环的。同样的论点也适用于W。
最后,考虑U,ΔACD的质心。A处AC的垂线与X'处的外接圆ABX相交,C处AC的垂直线与Y'处的外接圆BCY相交。然后,首先,X',M,Y'共线。对于CD||XX'||YY',带有AD的X'Y'的itersection是X'Y''的中点。该点U是ΔACD的质心,因为它与N、A和C、P共线∠ANP=∠CPB=90°意思是B、N、U、P是非循环的,非循环的圆以BU为直径。)
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