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托 勒 密 (P<strong>to</strong>lemy) 定 理 與 “ 三 弦 定 理 ” 的 關 係 55<br />
如 圖 2<br />
.<br />
B<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
...<br />
A<br />
圖 2<br />
E<br />
F<br />
..<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
證 : 設 ABCD 凸 四 邊 形 的 外 接 圓 半<br />
徑 為 R, 作 BE⊥AC 交 AC 於 E, 作<br />
DF ⊥AC 交 AC 於 F, 如 圖 2,<br />
∵ AC(AB · BC + CD · DA)<br />
= AC(2R · BE + 2R · DF)<br />
= 2R · AC(BE + DF)<br />
.<br />
D<br />
= 2R(AC · BE + AC · DF)<br />
∫ ∫<br />
= 2R(2 +2 )<br />
△ABC △ACD<br />
∫<br />
= 4R · .<br />
ABCD<br />
同 理 , BD(DA · AB + BC · CD)<br />
= 4R · ∫ABCD 。<br />
C<br />
得 到 了 證 明 。<br />
同 樣 , 我 們 可 以 將 ABCD 的 外 接 圓 半<br />
徑 趨 於 無 窮 大 ( 即 這 時 ∠B → 180 ◦ , ∠C →<br />
180 ◦ , ∠A → 0 ◦ , ∠D → 0 ◦ ) 這 時 凸 四 邊<br />
形 ABCD 已 經 轉 化 為 在 一 直 線 上 順 序 之 四<br />
點 A, B, C, D。 此 時 , 其 結 論 仍 舊 不 變 , 當<br />
然 , 我 們 也 可 以 直 接 把 它 證 明 。<br />
點 , 則<br />
由 此 , 我 們 可 以 導 出 一 個 新 命 題 ( 定 理 ):<br />
若 A, B, C, D, 為 一 直 線 上 順 序 的 四<br />
AC<br />
BD<br />
=<br />
DA · AB + BC · CD<br />
AB · BC + CD · DA .<br />
當 然 , 我 們 也 可 以 說 , 若 將 圓 的 半 徑 趨 於 無 限<br />
大 , 則 後 面 的 新 命 題 ( 定 理 ) 就 是 前 面 定 理 的<br />
特 例 。<br />
下 面 我 們 再 舉 一 個 例 子 ( 亦 即 不 久 前<br />
在 浙 江 日 報 刊 登 的 遼 寧 省 侯 明 輝 老 師 發 現 的<br />
“ 三 弦 定 理 ”<br />
.<br />
A<br />
B<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
.<br />
. .<br />
.<br />
D<br />
C<br />
∴ AC(AB · BC + CD · DA)<br />
= BD(DA · AB + BC · CD).<br />
但 BD ≠ 0, AB · BC + CD · DA ≠ 0,<br />
∴ AC<br />
BD<br />
=<br />
DA · AB + BC · CD<br />
AB · BC + CD · DA<br />
圖 3<br />
如 圖 3, 設 A 為 圓 O 的 圓 周 上 一 點 , 過