梅涅劳斯定理

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梅涅劳斯定理

梅涅劳斯(Menelaus)定理(简称梅氏定理)是由古希腊数学家梅涅劳斯首先证明的。它指出:如果一条直线与△ABC的三边ABBCCA或其延长线交于FDE点,那么(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1 或:设XYZ分别在△ABCBCCAAB所在直线上,则XYZ共线的充要条件是(AZ/ZB)*(BX/XC)*(CY/YA)=1

证明一:

过点AAGBCDF的延长线于G,

AF/FB=AG/BD , BD/DC=BD/DC , CE/EA=DC/AG

三式相乘得:(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=(AG/BD)×(BD/DC)×(DC/AG)=1

证明二:

过点CCPDFABP,则BD/DC=FB/PFCE/EA=PF/AF 所以有AF/FB×BD/DC×CE/EA=AF/FB×FB/PF×PF/AF=1

它的逆定理也成立:若有三点FDE分别在△ABC的边ABBCCA或其延长线上,且满足(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1,则FDE三点共线。利用这个逆定理,可以判断三点共线。



梅涅劳斯(Menelaus)定理

证明三:

ABC三点向三边引垂线AA'BB'CC'

所以ADDB=AA'BB'BEEC=BB'CC'CFFA=CC'AA' 所以(AF/FB)×(BD/DC)×(CE/EA)=1

证明四:

连接BF

ADDB·BEEC·CF:FA)

=SADFSBDF·SBEFSCEF·SBCFSBAF =SADFSBDF·SBDFSCDF·SCDFSADF =1

此外,用定比分点定义该定理可使其容易理解和记忆:






在△ABC的三边BCCAAB或其延长线上分别取LMN三点,又分比是λ=BL/LCμ=CM/MAν=AN/NB。于是LMN三点共线的充要条件是λμν=1 第一角元形式的梅涅劳斯定理



如图:若EFD三点共线,则

(sinACF/sinFCB)(sinBAD/sinDAC)(sinCBA/sinABE)=1 即图中的蓝角正弦值之积等于红角正弦值之积 该形式的梅涅劳斯定理也很实用 第二角元形式的梅涅劳斯定理

在平面上任取一点O,且EDF共线,则(sinAOF/sinFOB)(sinBOD/sinDOC)(sinCOA/sinAOE)=1(O不与点ABC重合)




本文来源:https://www.wddqw.com/doc/ab29a48583d049649b66583d.html