圆幂定理的由来
圆(圆幂定理、根轴,托勒密定理、帕斯卡定理、牛顿定理Ⅰ、Ⅱ)
圆(圆幂定理、根轴,托勒密定理、帕斯卡定理、牛顿定理
Ⅰ、Ⅱ)
一、圆幂定理、根轴
1. 圆幂定理:
圆幂定理为以下三个定理的统称,即
相交弦定理(Ⅰ:AP·PB=CP·PD)
割线定理(Ⅱ:PA·PB=PC·PD)
切割线定理(Ⅲ:PA2=PC·PD)
2. 根轴:
到两圆幂相等的点的集合为一条垂直于两圆圆心连线的直线且:若两圆相交则根轴为公共弦所在直线
若两圆相切则根轴为公切线
同心圆无根轴
二、几条重要的定理
1. 托勒密定理
凸四边形 ABCD 中有
AC · BD ≥ AB · CD + AD · BC
等号当且仅当四边形 ABCD 是圆内接四边形时成立
2. 帕斯卡定理
圆内接六边形三组对边所在直线交点共线
3. 牛顿定理Ⅰ
圆外切四边形的对角线交点和以切点为顶点的四边形对角线交点重
合
4. 牛顿定理Ⅱ
圆外切四边形两条对角线中点和该圆圆心,三点共线
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中考技巧圆幂定理 、共高定理、共角定理、共边定理
中考技巧圆幂定理、共高定理、共角定理、共边定理圆幂定理是平面几何中的一个定理,是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)的统一,例如如果交点为P的两条相交直线与圆O相交于A、B与C、D,则PA·PB=PC·PD。
圆幂定理是一个总结性的定理。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
则有AE·CE=BE·DE。
切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
则有PA²=PC·PD。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有PA·PB=PC·PD。
从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
点对圆的幂定义:P点对圆O的幂定义为OP²—R²。
性质:点P对圆O的幂的值,和点P与圆O的位置关系有下述关系:点P在圆O内→P对圆O的幂为负数;点P在圆O外→P对圆O的幂为正数;点P在圆O上→P对圆O的幂为0。
注意:以上关系除正向应用通过点和圆的位置关系判断点对的圆的幂的符号,还可以逆向应用,通过点对圆的幂的符号反推点和圆的位置关系。
在某些书中,点P对圆O的幂表示为 |OP²—R²|。
共高定理如图1,延长△PAM的边AM至点B,得△PBM,根据面积公式可以证明以下定理.图1共高定理:若M在直线AB上,P为直线AB外一点,则有S△PAM:S△PBM=AM:BM.证明:如图1,因为S△PAM=1/2AM·PM,S△PAM=1/2BM·PM,所以S△PAM:S△PBM=AM:BM.【举一反三】如图2,点P在△ABC的边BC上,且∠BAP=∠CAP,试用共高定理推出PB:PC=AB:AC.图2共角定理中考数学压轴题昨天共角定理若两个三角形有一组对应角相等或互补,则它们的面积比等于对应两边乘积的比。
圆幂定理浙教版八年级上册
圆幂定理浙教版八年级上册圆幂定理是几何学中一个重要的定理,出现在我国初中数学教材的八年级上册。
它涉及到圆、线段、角度等几何元素,为我们解决实际问题提供了有力的工具。
下面,我们将详细介绍圆幂定理的相关内容。
一、圆幂定理的定义及意义圆幂定理是指:在同一个圆中,相交弦(非直径)的长度乘以其所对的圆心角的正弦值,等于两弦端点与圆心构成的直角三角形的面积的两倍。
用数学公式表示为:AC × sinA = 2 × △ABC的面积。
这个定理在实际应用中具有很大的价值,可以帮助我们快速计算几何图形的面积、周长等参数。
二、圆幂定理的应用1.求解弦心距:已知弦长和弦所对的圆心角,可以利用圆幂定理求解弦心距。
2.求解三角形面积:已知三角形的一条边和对应的角度,可以利用圆幂定理求解三角形面积。
3.求解圆的半径:在已知弦长和弦所对的圆心角的情况下,可以利用圆幂定理求解圆的半径。
4.求解扇形面积:已知扇形的半径和圆心角,可以利用圆幂定理求解扇形面积。
三、圆幂定理的证明证明圆幂定理的方法有很多,这里我们以向量法为例进行证明。
设圆心为O,弦AB的两端点分别为A、B,圆心角为AOB,弦心距为OC。
根据向量加法、减法及数乘运算,我们可以得到以下关系:1.OA × OB = OC × OA + OC × OB2.OC × OA = △AOC的面积× 23.OC × OB = △BOC的面积× 2将上述三个式子相加,可以得到:OA × OB +OC × OA + OC × OB = 2 × (△AOC的面积+ △BOC的面积)根据向量数量积的性质,我们知道:OA × OB = △AOB的面积× R(R为圆的半径)将上式代入前面的等式,可以得到:△AOB的面积× R + OC × OA + OC × OB = 2 × (△AOC的面积+△BOC的面积)整理后,我们可以得到圆幂定理的公式:AC × sinA = 2 × △ABC的面积四、总结与拓展圆幂定理是几何学中的一个基本定理,掌握它有助于我们更好地解决实际问题。
(完整版)圆幂定理
一、圆幂定理:平面几何中的一个定理,是相交弦定理、切割线定理、割线定理(切割线定理推论)的统一。
1、切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是割线和这点到割线与
圆交点的两条线段长的比例中项LA·LB=LC·LD=LT²
2、割线定理(切割线定理的推论):例如如果交点为L的两条相交直线与圆O相交于
A、B与C、D,则LA·LB=LC·LD。
3、相交弦定理:若圆内任意弦AB、弦CD交于点P,则PA·PB=PC·PD
二、弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧所对的圆心角度数的一半,
等于它所夹的弧所对的圆周角度数。
(∠TCB=1/2∠BOC=∠BAC)
1、弦切角:角的顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角。
圆幂定理解析
圆幂定理解析
圆幂定理是平面几何中的一个定理,是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)的统一,例如如果交点为P的两条相交直线与圆O相交于A、B与C、D,则PA·PB=PC·PD。
圆幂定理是一个总结性的定理。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:
相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
则有AE·CE=BE·DE。
切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
则有PA²=PC·PD。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,
则有PA·PB=PC·PD。
从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。
经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
点对圆的幂
定义:P点对圆O的幂定义为OP²—R²。
性质:
点P对圆O的幂的值,和点P与圆O的位置关系有下述关系:点P在圆O内→P对圆O的幂为负数;
点P在圆O外→P对圆O的幂为正数;
点P在圆O上→P对圆O的幂为0。
注意:以上关系除正向应用通过点和圆的位置关系判断点对的圆的幂的符号,还可以逆向应用,通过点对圆的幂的符号反推点和圆的位置关系。
在某些书中,点P对圆O的幂表示为|OP²—R²|。
4个圆幂定理及其证明
4个圆幂定理及其证明第一篇:4个圆幂定理及其证明相交弦定理如图,⊙P中,弦AB,CD相交于点P,则AP·BP=CP·PD证明:连结AC,BD,由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
∴△PAC∽△PDB,∴PA∶PD=PC∶PB,PA·PB=PC·PD注:其逆定理可作为证明圆的内接三角形的方法.切割线定理如图,ABT是⊙O的一条割线,TC是⊙O的一条切线,切点为则TC²=TA·TB证明:连接AC、BC∵弦切角∠TCB对弧BC,圆周角∠A对弧BC∴由弦切角定理,得∠TCB=∠A又∠ATC=∠BTC∴△ACT∽△CBT∴AT:CT=CT:BT, 也就是CT²=AT·BT弦切角定义:顶点在圆上,一边和圆相交,另一边和圆相切的角叫做弦切角C,弦切角定理:弦切角等于它所夹的弧所对的圆周角.定义弦切角定理:弦切角的度数等于它所夹的弧的圆心角的度数的一半.(弦切角就是切线与弦所夹的角)弦切角定理证明证明:设圆心为O,连接OC,OB,OA。
过点A作TP的平行线交BC于D,则∠TCB=∠CDA∵∠TCB=90-∠OCD∵∠BOC=180-2∠OCD∴,∠BOC=2∠TCB切线长定理从圆外一点引圆的两条切线,它们的切线长相等,圆心和这一点的连线,平分两条切线的夹角。
如图中,切线长AC=AB。
∵∠ABO=∠ACO=90°BO=CO=半径AO=AO公共边∴RtΔABO≌RtΔACO(HL)∴AB=AC∠AOB=∠AOC∠OAB=∠OAC割线定理如图,直线ABP和CDT是自点P引的⊙O的两条割线,则PA·PB=PC·PD证明:连接AD、BC∵∠A和∠C都对弧BD∴由圆周角定理,得∠A=∠C又∵∠APD=∠CPB∴△ADP∽△CBP∴AP:CP=DP:BP, 也就是AP·BP=CP·DP圆幂定理圆幂定理是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论统一归纳的结果。
数学圆幂定理
数学圆幂定理圆幂定理,是平面几何中的一个重要定理,它描述了一个点到一个圆或两个圆的幂的关系。
圆幂定理有多种形式和推广,是解决几何问题的有力工具。
圆幂定理的基本形式是:如果一条直线同时切割两个圆,那么这条直线上的任意一点到两个圆的切线段的乘积是一个常数,这个常数叫做这个点到两个圆的幂。
数学上,可以用公式表示为:$$PA \cdot PB = PC \cdot PD$$其中,$P$是直线上的任意一点,$A$和$B$是直线分别与第一个圆的两个交点,$C$和$D$是直线分别与第二个圆的两个交点,如下图所示:!圆幂定理的基本形式圆幂定理的一个特殊情况是:如果一条直线同时切割一个圆,那么这条直线上的任意一点到圆的切线段的平方是一个常数,这个常数叫做这个点到这个圆的幂。
数学上,可以用公式表示为:$$PA^2 = PB^2$$其中,$P$是直线上的任意一点,$A$和$B$是直线与圆的两个切点,如下图所示:!圆幂定理的特殊情况圆幂定理的一个推广是:如果一条直线同时切割两个圆,那么这条直线上的任意一点到两个圆的切线段的比值是一个常数,这个常数叫做这个点到两个圆的幂比。
数学上,可以用公式表示为:$$\frac{PA}{PC} = \frac{PB}{PD}$$其中,$P$是直线上的任意一点,$A$和$B$是直线分别与第一个圆的两个切点,$C$和$D$是直线分别与第二个圆的两个切点,如下图所示:!圆幂定理的推广圆幂定理的一个应用是:如果一个三角形的外接圆和内切圆相切于一点,那么这个点到三角形的三条边的垂线段的乘积是一个常数,这个常数叫做这个三角形的幂积。
数学上,可以用公式表示为:$$PH \cdot PK \cdot PL = rR^2$$其中,$P$是外接圆和内切圆的切点,$H$,$K$,$L$是$P$到三角形的三条边的垂足,$r$是内切圆的半径,$R$是外接圆的半径,如下图所示:!圆幂定理的应用圆幂定理是一个简单而深刻的定理,它揭示了点和圆之间的一种基本的几何关系,它可以用来解决很多关于圆和三角形的几何问题,也可以推导出很多其他的几何定理,是平面几何中的一个重要的基础知识。
初中数学竞赛辅导讲义及习题解答 第22讲 园幂定理
第二十二讲 园幂定理相交弦定理、切割线定理、割线定理统称为圆幂定理.圆幂定理实质上是反映两条相交直线与圆的位置关系的性质定理,其本质是与比例线段有关.相交弦定理、切割线定理、割线定理有着密切的联系,主要体现在:1.用运动的观点看,切割线定理、割线定理是相交弦定理另一种情形,即移动圆内两条相交弦使其交点在圆外的情况;2.从定理的证明方法看,都是由一对相似三角形得到的等积式.熟悉以下基本图形、基本结论:【例题求解】【例1】 如图,PT 切⊙O 于点T ,PA 交⊙O 于A 、B 两点,且与直径CT 交于点D ,CD=2,AD=3,BD=6,则PB= .思路点拨 综合运用圆幂定理、勾股定理求PB 长.注:比例线段是几何之中一个重要问题,比例线段的学习是一个由一般到特殊、不断深化的过程,大致经历了四个阶段:(1)平行线分线段对应成比例; (2)相似三角形对应边成比例;(3)直角三角形中的比例线段可以用积的形式简捷地表示出来; (4)圆中的比例线段通过圆幂定理明快地反映出来.【例2】 如图,在平行四边形ABCD 中,过A 、B 、C 三点的圆交AD 于点E ,且与CD 相切,若AB=4,BE=5,则DE 的长为( ) A .3 B .4 C .415 D .516思路点拨 连AC ,CE ,由条件可得许多等线段,为切割线定理的运用创设条件.注:圆中线段的算,常常需要综合相似三角形、直角三角形、圆幂定理等知识,通过代数化获解,加强对图形的分解,注重信息的重组与整合是解圆中线段计算问题的关键.【例3】如图,△ABC内接于⊙O,AB是∠O的直径,PA是过A点的直线,∠PAC=∠B.(1)求证:PA是⊙O的切线;(2)如果弦CD交AB于E,CD的延长线交PA于F,AC=8,CE:ED=6:5,,AE:BE=2:3,求AB的长和∠ECB的正切值.思路点拨直径、切线对应着与圆相关的丰富知识.(1)问的证明为切割线定理的运用创造了条件;引入参数x、k处理(2)问中的比例式,把相应线段用是的代数式表示,并寻找x 与k的关系,建立x或k的方程.【例4】如图,P是平行四边形AB的边AB的延长线上一点,DP与AC、BC分别交于点E、E,EG是过B、F、P三点圆的切线,G为切点,求证:EG=DE思路点拨由切割线定理得EG2=EF·EP,要证明EG=DE,只需证明DE2=EF·EP,这样通过圆幂定理把线段相等问题的证明转化为线段等积式的证明.注:圆中的许多问题,若图形中有适用圆幂定理的条件,则能化解问题的难度,而圆中线段等积式是转化问题的桥梁.需要注意的是,圆幂定理的运用不仅局限于计算及比例线段的证明,可拓展到平面几何各种类型的问题中.【例5】如图,以正方形ABCD的AB边为直径,在正方形内部作半圆,圆心为O,DF切半圆于点E,交AB的延长线于点F,BF=4.求:(1)cos∠F的值;(2)BE的长.思路点拨解决本例的基础是:熟悉圆中常用辅助线的添法(连OE,AE);熟悉圆中重要性质定理及角与线段的转化方法.对于(1),先求出EF,FO值;对于(2),从△BE F∽△EAF,Rt△AEB入手.注:当直线形与圆结合时就产生错综复杂的图形,善于分析图形是解与圆相关综合题的关键,分析图形可从以下方面入手:(1)多视点观察图形.如本例从D 点看可用切线长定理,从F 点看可用切割线定理. (2)多元素分析图形.图中有没有特殊点、特殊线、特殊三角形、特殊四边形、全等三角形、相似三角形.(3)将以上分析组合,寻找联系.学力训练1.如图,PT 是⊙O 的切线,T 为切点,PB 是⊙O 的割线,交⊙O 于A 、B 两点,交弦CD 于点M ,已知CM=10,MD=2,PA=MB=4,则PT 的长为 .2.如图,PAB 、PCD 为⊙O 的两条割线,若PA=5,AB=7,CD=11,则AC :BD= . 3.如图,AB 是⊙O 的直径,C 是AB 延长线上的一点,CD 是⊙O 的切线,D 为切点,过点B 作⊙O 的切线交CD 于点F ,若AB=CD=2,则CE= .4.如图,在△ABC 中,∠C=90°,AB=10,AC=6,以AC 为直径作圆与斜边交于点P ,则BP 的长为( )A .6.4B .3.2C .3.6D .85.如图,⊙O 的弦AB 平分半径OC ,交OC 于P 点,已知PA 、PB 的长分别为方程024122=+-x x 的两根,则此圆的直径为( )A .28B .26C .24D .226.如图,⊙O 的直径Ab 垂直于弦CD ,垂足为H ,点P 是AC 上一点(点P 不与A 、C 两点重合),连结PC 、PD 、PA 、AD ,点E 在AP 的延长线上,PD 与AB 交于点F ,给出下列四个结论:①CH 2=AH ·BH ;②AD =AC :③AD 2=DF ·DP ;④∠EPC=∠APD ,其中正确的个数是( )A .1B .2C .3D .47.如图,BC 是半圆的直径,O 为圆心,P 是BC 延长线上一点,PA 切半圆于点A ,AD ⊥BC 于点D .(1)若∠B=30°,问AB 与AP 是否相等?请说明理由; (2)求证:PD ·PO=PC ·PB ;(3)若BD :DC=4:l ,且BC =10,求PC 的长.8.如图,已知PA 切⊙O 于点A ,割线PBC 交⊙O 于点B 、C ,PD ⊥AB 于点D ,PD 、AO 的延长线相交于点E ,连CE 并延长交⊙O 于点F ,连AF . (1)求证:△PBD ∽△PEC ; (2)若AB=12,tan ∠EAF=32,求⊙O 的半径的长.9.如图,已知AB 是⊙O 的直径,PB 切⊙O 于点B ,PA 交⊙O 于点C ,PF 分别交AB 、BC 于E 、D ,交⊙O 于F 、G ,且BE 、BD 恰哈好是关于x 的方程0)134(622=+++-m m x x (其中m 为实数)的两根.(1)求证:BE=BD ;(2)若GE ·EF=36,求∠A 的度数.10.如图,△ABC 中,∠C=90°,O 为AB 上一点,以O 为圆心,OB 为半径的圆与AB 相交于点E ,与AC 相切于点D ,已知AD=2,AE=1,那么BC= .11.如图,已知A 、B 、C 、D 在同一个圆上,BC=CD ,AC 与BD 交于E ,若AC=8,CD=4,且线段BE 、ED 为正整数,则BD= .⌒⌒⌒12.如图,P 是半圆O 的直径BC 延长线上一点,PA 切半圆于点A ,AH ⊥BC 于H ,若PA=1,PB+PC=a (a >2),则PH=( )A .a 2 B .a 1 C .2a D .3a13.如图,△ABC 是⊙O 的内接正三角形,弦EF 经过BC 的中点D ,且EF ∥AB ,若AB=2,则DE 的长为( )A .21 B .215- C .23 D .1 14.如图,已知AB 为⊙O 的直径,C 为⊙O 上一点,延长BC 至D ,使CD=BC ,CE ⊥AD于E ,BE 交⊙O 于F ,AF 交CE 于P ,求证:PE=PC .15.已知:如图,ABCD 为正方形,以D 点为圆心,AD 为半径的圆弧与以BC 为直径的⊙O 相交于P 、C 两点,连结AC 、AP 、CP ,并延长CP 、AP 分别交AB 、BC 、⊙O 于E 、H 、F 三点,连结OF .(1)求证:△AEP ∽△CEA ;(2)判断线段AB 与OF 的位置关系,并证明你的结论; (3)求BH:HC16.如图,PA 、PB 是⊙O 的两条切线,PEC 是一条割线,D 是AB 与PC 的交点,若PE=2,CD=1,求DE 的长.17.如图,⊙O 的直径的长是关于x 的二次方程0)2(22=+-+k x k x (k 是整数)的最大整数根,P 是⊙O 外一点,过点P 作⊙O 的切线PA 和割线PBC ,其中A 为切点,点B 、C 是直线PBC 与⊙O 的交点,若PA 、PB 、PC 的长都是正整数,且PB 的长不是合数,求PA+PB+PC 的值.参考答案。
圆幂定理及其证明
圆幂的定义假设平面上有一圆O,其半径为R,有一点P在圆O外,则OP^2-R^2即为P 点到圆O的幂;若P点在圆内,则圆幂为R^2-OP^2;综上所述,圆幂为|OP^2-R^2|。
圆幂恒大于或等于零。
圆幂的由来过任意在圆O外的一点P引一条直线L1与一条过圆心的直线L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D。
则PA·PB=PC·PD。
若圆半径为r,则PC·PD=(PO-r)·(PO+r)=PO^2-r^2=|PO^2-r^2| (要加绝对值,原因见下)为定值。
这个值称为点P到圆O的幂。
(事实上所有的过P点与圆相交的直线都满足这个值)若点P在圆内,类似可得定值为r^2-PO^2=|PO^2-r^2|故平面上任意一点对于圆的幂为这个点到圆心的距离与圆的半径的平方差,而过这一点引任意直线交圆于A、B,那么PA·PB等于圆幂的绝对值。
圆幂定理定理内容过任意不在圆上的一点P引两条直线L1、L2,L1与圆交于A、B(可重合,即切线),L2与圆交于C、D(可重合),则有。
[1]圆幂定理的所有情况考虑经过P点与圆心O的直线,设PO交⊙O与M、N,R为圆的半径,则有圆幂定理的证明图Ⅰ:相交弦定理。
如图,AB、CD为圆O的两条任意弦。
相交于点P,连接AB、BD,由于∠B与∠D同为弧AC所对的圆周角,因此由圆周角定理知:∠B=∠D,同理∠A=∠C,所以。
所以有:,即:图Ⅱ:割线定理。
如图,连接AD、BC。
可知∠B=∠D,又因为∠P为公共角,所以有,同上证得图Ⅲ:切割线定理。
如图,连接AC、AD。
∠PAC为切线PA 与弦AC组成的弦切角,因此有∠PAC=∠D,又因为∠P为公共角,所以有易证图Ⅳ:PA、PC均为切线,则∠PAO=∠PCO=直角,在直角三角形中:OC=OA=R,PO为公共边,因此所以PA=PC,所以综上可知,是普遍成立的。
证明完毕。
圆锥曲线圆幂定理
圆锥曲线圆幂定理
圆幂定理是平面几何中的一个定理,是相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)的统一。
定理内容如下:
如果交点为P的两条相交直线与圆O相交于A、B 与C、D,则PA·PB=PC·PD。
圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:
- 相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
- 切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
- 割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有PA·PB=PC·PD。
圆幂定理大总结
圆幂定理大总结
圆幂定理是一个总结性的定理,它是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。
根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:
1.相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
2.切割线定理:从圆外一点引圆的切线和割线,切线长是这点到割线与圆交
点的两条线段长的比例中项。
3.割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B、C、D,则有 P
A P
B = P
C P
D 。
如需证明圆幂定理,可参考以下步骤:
1.设两条与圆相交的线段分别为PA和PB,P为交点。
由相交弦定理,有
PA PB = PC PD (式(1))。
2.设另一条与圆相交的线段为PC,与圆交于点D。
由切割线定理,有 PD^2 = PA * PB
(式(2))。
3.将式(2)代入式(1),得 PA PB = PA PB。
这个等式显然成立,所以圆幂定
理得证。
希望以上信息对您有帮助,如果需要更详细的解释和证明,可以查阅相关的数学书籍或者咨询数学专家。
蒙日圆定理证明圆幂定理
蒙日圆定理证明圆幂定理
蒙日圆定理是几何学中的一个重要定理,它证明了给定椭圆或双曲线的两条正交切线,它们的交点轨迹是一个圆。
而圆幂定理则表述了关于圆上一点与圆外一点的连线的幂的性质。
虽然这两个定理在几何学中都有其独特的地位和应用,但它们之间并没有直接的联系。
因此,不能通过蒙日圆定理来证明圆幂定理。
蒙日圆定理的证明一般采用解析几何的方法,通过引入坐标系,利用切线的方程和椭圆的方程联立解得交点轨迹的方程,最后得出该方程表示一个圆,从而证明了蒙日圆定理。
而圆幂定理的证明则一般利用相似三角形的性质,通过推导得出圆上一点与圆外一点的连线的幂的性质,进而证明圆幂定理。
总的来说,蒙日圆定理和圆幂定理虽然都与圆有关,但它们的证明方法和应用范围不同。
圆幂定理
圆幂定理圆幂定理就是对相交弦定理、切割线定理及割线定理(切割线定理推论)以及它们推论统一归纳的结果。
ﻩﻩﻩﻩ圆幂=PO^2-R^2(该结论为欧拉公式)所以圆内的点的幂为负数,圆外的点的幂为正数,圆上的点的幂为零。
相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的积相等。
切割线定理:从圆外一点引圆的切线与割线,切线长就是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项。
割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B;C、D,则有PA·PB=PC·PD。
线),L2与圆交于C、D(可重合),则有PA·PB=PC·PD。
问题1相交弦定理:圆内的两条相交弦,被交点分成的两条线段长的乘积相等。
证明:连结AC,BD,由圆周角定理的推论,得∠A=∠D,∠C=∠B。
∴△PAC∽△PDB∴PA/PD=PC/PB∴PA·PB=PC·PD问题2割线定理:从圆外一点P引两条割线与圆分别交于A、B.C、D 则有PA·PB=PC·PD,当PA=PB,即直线AB重合,即PA切线时得到切线定理PA^2=PC·PD证明:(令A在P、B之间,C在P、D之间)∵ABCD为圆内接四边形∴∠CAB+∠CDB=180°又∠CAB+∠PAC=180°∴∠PAC=∠CDB∵∠APC公共∴△APC∽△DPB∴PA/PD=PC/PB∴PA·PB=PC·PD切割线定理:从圆外一点引圆的切线与割线,切线长就是这点到割线与圆交点的两条线段长的比例中项几何语言:∵PT切⊙O于点T,PBA就是⊙O的割线∴PT^2=PA·PB(切割线定理)推论从圆外一点引圆的两条割线,这一点到每条割线与圆的交点的两条线段长的积相等几何语言:∵PBA、PDC就是⊙O的割线∴PD·PC=PA·PB(切割线定理推论)问题3过点P任作直线交定圆于两点A、B,证明PA·PB为定值(圆幂定理)。
圆幂定理是平面几何中关于圆的重要定理
圆幂定理是平面几何中关于圆的重要定理
圆幂定理是平面几何中关于圆的重要定理。
它是解决圆与直线、圆与
圆之间的关系问题的基础。
圆幂定理的本质是描述了一个点到圆的距
离与这个点到圆上任意两点连线的距离之间的关系,因此它在许多实
际问题中都有广泛的应用。
圆幂定理的表述有两种形式,一种是关于点和圆的圆幂定理,另一种
是关于两个圆的圆幂定理。
关于点和圆的圆幂定理表述如下:设点P到圆O的距离为d,点P到圆上任意两点A、B的连线的距离分别为x、y,则有d² = x·y。
关于两个圆的圆幂定理表述如下:设圆O1和圆O2的半径分别为r1、r2,圆心之间的距离为d,则有r1² - d² = r2² - d²。
圆幂定理的证明可以通过相似三角形、勾股定理等几何方法来完成。
在实际应用中,圆幂定理可以用来解决许多问题,例如求解圆与直线
的交点、圆与圆的交点、判定一个点是否在圆内或圆外等问题。
在工程、地理、物理等领域中,圆幂定理也有广泛的应用。
例如在地
图制作中,可以利用圆幂定理来计算地球表面上两个点之间的距离;
在电磁学中,可以利用圆幂定理来计算电荷与电场之间的关系。
总之,圆幂定理是平面几何中非常重要的定理,它不仅具有理论意义,而且在实际应用中也有广泛的应用。
因此,我们应该认真学习和掌握
圆幂定理,以便在解决实际问题时能够灵活运用。
圆幂定理三大结论和证明
圆幂定理三大结论和证明圆幂定理听上去是不是有点高深莫测的样子?但其实一了解,你就会觉得它其实也没那么神秘,甚至有点像一道生活中的小谜题。
要说这定理三大结论,大家可千万别瞧不起它。
它告诉我们一些关于复数和幂运算的奥秘,听起来是不是有点像魔法?没错,圆幂定理就是一种带着“魔法”的数学工具,可以帮我们解开一些复杂的问题。
说实话,它的魅力就在于,这些结论,虽然高大上,但掌握了它,你会发现其实就那么回事。
第一个结论嘛,说的是啥呢?大致上就是你可以把一个复数的幂,转化成一个在圆上的“点”来处理。
就是说,假如你要计算一个复数的幂,完全可以不直接上手做那些枯燥的乘法,而是借助一个简单的图形—圆,去找出那个最终的答案。
想象一下,如果你把复数看作一个在平面上的点,你就会发现,当你给这个点加上幂运算,它就会在圆上转圈,然后停在一个特定的地方。
至于停在哪儿嘛,完全取决于你给它的“角度”是多少,嗯,就是那个复数的幅角。
哎呀,你现在是不是有点眼前一亮?其实就这么简单,这个结论告诉我们:运算其实是“圆”上的一种“旅行”,这旅行的路线就是围绕着一个圆心,走圆的轨迹,直到某个地方才停下来。
第二个结论要说的是,复数的幂次方,其实和我们想的有点不同。
它不是像我们平时算整数的幂那样,只需要反复乘。
而是,复数的幂,或者说,复数的“旋转”有点特殊。
换句话说,复数在进行幂运算时,不单是放大或缩小它的模长,还要改变它的“旋转角度”。
这就有点像什么呢?你原本在平面上画了一个小圆,接下来你不断地旋转这个圆,每次旋转一个固定的角度。
更有趣的是,这个角度的变化竟然是按一定规律变化的。
这就意味着,如果你不断加幂,它的旋转会越来越快,直到它“碰上”某个点,最终再返回到原来的位置。
所以啊,复数的幂次运算,实际上在描述一个非常有节奏感的旋转过程,简直像是在舞蹈一样。
最后一个结论,让我来告诉你一个“穿越时空”的秘密。
复数的幂并不是独一无二的,它还有“多个版本”。
圆幂定理在几何计算中的应用
圆幂定理在几何计算中的应用
圆幂定理(Pascal's theorem)是非常经典的几何定理,它是按照法
国数学家吕克·帕斯卡(Blaise Pascal)在1640年发表的文章而得名。
圆幂定理指出,如果一个几何图形由六角形的六条边所形成,那么这六条
边在同一个平面上会连接到彼此的折点,并且它们会构成一个边数为四的
正方形。
圆幂定理在几何计算中有着重要的应用。
首先,它可以应用在构建多
边形的场合。
在构建几何图形时,需要判断形成的外形是否满足圆幂公式,这就是圆幂定理的重要应用。
此外,圆幂定理也可以应用在求解多边形内
角和的计算中。
一般情况下,如果多边形的边数为n,那么它的内角和就是(n-2)π,但是有时候,我们需要计算复杂的多边形的内角和,这就需要求
解使用圆幂定理的相关公式,才能得出正确的结果。
圆幂定理也应用到曲面几何学中。
它可以用来描述一个曲面的顶点和
它构成的多边形的拓扑关系,并可以准确地求出曲面中多边形与多边形之
间拓扑上的连接关系。
同时,圆幂定理还可以用来推导椭圆曲线的拓扑关系,以及它们彼此之间的联系,比如哈密顿环的存在。
另外,圆幂定理还可以用来解决数学中的多种问题,比如几何变换、几何线性模型、矩阵变换等,用圆幂定理的方法求解这些问题时,能够更加准确和有效地得到正确的答案。
总之,圆幂定理在几何计算中有着重要的应用,它可以用来构建多边形,计算多边形内角和,描述曲面顶点的拓扑关系,以及解决数学中的多种问题。
它为几何计算提供了更加准确可靠的方法,使几何学成为更加实用的工具,从而为人类社会的发展做出了积极的贡献。
各种圆定理总结(包括托勒密定理、塞瓦定理、西姆松定理、梅涅劳斯定理、圆幂定理和四点共圆)
托勒密定理定理图定理的内容托勒密(Ptolemy)定理指出,圆的内接凸四边形两对对边乘积的和等于两条对角线的乘积。
原文:圆的内接四边形中,两对角线所包矩形的面积等于一组对边所包矩形的面积与另一组对边所包矩形的面积之和。
从这个定理可以推出正弦、余弦的和差公式及一系列的三角恒等式,托勒密定理实质上是关于共圆性的基本性质.定理的提出一般几何教科书中的“托勒密定理”,实出自依巴谷(Hipparchus)之手,托勒密只是从他的书中摘出。
证明一、(以下是推论的证明,托勒密定理可视作特殊情况。
)在任意四边形ABCD中,作△ABE使∠BAE=∠CAD ∠ABE=∠ACD因为△ABE∽△ACD所以BE/CD=AB/AC,即BE·AC=AB·CD (1)而∠BAC=∠DAE,,∠ACB=∠ADE所以△ABC∽△AED相似.BC/ED=AC/AD即ED·AC=BC·AD (2)(1)+(2),得AC(BE+ED)=AB·CD+AD·BC又因为BE+ED≥BD(仅在四边形ABCD是某圆的内接四边形时,等号成立,即“托勒密定理”)所以命题得证复数证明用a、b、c、d分别表示四边形顶点A、B、C、D的复数,则AB、CD、AD、BC、AC、BD的长度分别是:(a-b)、(c-d)、(a-d)、(b-c)、(a-c)、(b-d)。
首先注意到复数恒等式:(a − b)(c− d) + (a− d)(b− c) = (a− c)(b− d) ,两边取模,运用三角不等式得。
等号成立的条件是(a-b)(c-d)与(a-d)(b-c)的辐角相等,这与A、B、C、D四点共圆等价。
四点不限于同一平面。
平面上,托勒密不等式是三角不等式的反演形式。
二、设ABCD是圆内接四边形。
在弦BC上,圆周角∠BAC = ∠BDC,而在AB上,∠ADB = ∠ACB。
在AC上取一点K,使得∠ABK = ∠CBD;因为∠ABK + ∠CBK =∠ABC = ∠CBD + ∠ABD,所以∠CBK = ∠ABD。
圆幂定理‘-概述说明以及解释
圆幂定理‘-概述说明以及解释1.引言1.1 概述部分:圆幂定理作为几何学中重要的定理之一,其内容涉及到圆和直线之间的关系。
通过圆幂定理,我们可以推导出在圆内或圆外的点与圆的关系,从而解决相关的几何问题。
该定理的基本概念和证明方法将在后续章节进行详细介绍。
圆幂定理在数学研究和实际问题解决中具有重要的应用价值,我们将在文章的后续部分探讨其具体应用案例。
通过本文的学习,读者将对圆幂定理有更深入的理解,从而提升数学知识和解题能力。
1.2 文章结构:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分,首先概述了圆幂定理的基本概念和意义,接着介绍了文章的结构和目的,为读者提供了全文的概览。
在正文部分,将详细阐述圆幂定理的基本概念,包括定义、原理和相关定理等内容;然后介绍圆幂定理的证明方法,探讨其推导过程和逻辑;最后探讨圆幂定理在几何学和其他领域中的应用,展示其在实际问题中的作用和意义。
在结论部分,将对全文进行总结,回顾圆幂定理的重要性和实际应用,同时展望未来对该定理的进一步研究和应用方向。
整个结构清晰,逻辑严谨,希望能为读者提供全面深入的了解和思考。
1.3 目的圆幂定理是几何学中的重要定理之一,它可以帮助我们理解圆的性质和与其他几何图形之间的关系。
本文的目的在于深入探讨圆幂定理的基本概念、证明方法以及应用,以便读者能够更全面地了解这一定理的内容和意义。
通过学习圆幂定理,我们可以更好地解决与圆相关的几何问题,拓展我们的数学思维,提高我们的解题能力。
同时,深入理解圆幂定理还可以为我们之后学习更高级的几何知识打下良好的基础。
除此之外,通过探讨圆幂定理的重要性和应用,我们也可以更好地体会到数学在现实生活中的应用,激发我们对数学的兴趣和热情。
希望本文能够为读者带来启发,并引起他们对数学的思考和探索欲望。
2.正文2.1 圆幂定理的基本概念圆幂定理是几何学中的一项重要定理,它描述了圆与直线之间的关系。
在介绍圆幂定理之前,我们需要了解一些基本概念。
圆幂定理
梅涅劳斯定理:设X,Y,Z分别是△ABC的 边BC,CA,AB边或其延长线上的点,且有 奇数个点在边的延长线上,则X,Y,Z三 点共线的充要条件是
塞瓦定理:设X,Y,Z分别是△ABC的边BC,CA,AB边或其延长线上的点,且有偶数个点在 边的延长线上,则X,Y,Z三点共线或互相平行的充要条件是
托勒密定理: 设四边形内接于一圆,则AB.CD+AD.BC=AC.BD
2 2
PA PB=OP -r (P在圆外)
2 2
PA PB=OP -r =0(P在圆上)
2 2
定值 OP r 称做点P对圆O的" 幂"
2 2
圆幂定理:过一个定点P的任何一条直线 与圆相交,则这点到直线与圆的交点的两 2 2 条线段的乘积为定值 OP r . (等于点P到圆心的距离与半径的平方差 的绝对值)
性质定理: 圆内接四边形 的对角互补,并且任何一 个外角都等于它内对角。
D
A
O
B
C
E
判定定理:
如果一个四边形的一组对角互补 ,那么这个四边形的四点共圆; 如果四边形的一个外角等于它的 内对角,那么这个四边形的四个 顶点共圆。
已知:B D 180
反证法:以D在圆外为例 A
0
PD
PA•PB=PC•PD
统一叙述为:过一点P(无论点P在圆内,还是在圆外) 的两条直线,与圆相交或相切(把切点看成两个重合 的“交点”)于点A、B、C、D,PA•PB=PC•PD 。
运动观点看本质
相交弦定理 割线定理 切割线定理 切线长定理
本质一样 圆幂定理
PA PB=r -OP (P在圆内)
PT2= PA· PB