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这个四点共线问题首次发表在【数学通报】1955年第二期【数学同题及解答栏】中。本文将它分解为三个三点共线问题
三点共线1题, 附图1。
圆周三角形ABC,圆心O。 圆周上任一点D,連接DB,作DB的垂直线交AC边於X。連接DC,作DC的垂直线交AB边於Y。则X-O-Y三点共线。
三点共线1解, 附图1a。
延长DX,交圆周於S。由于角SDB为直角,S,O,B三点共线。延长DY,交圆周於T。由于角TDC为直角,T-O-C三点共线。
A, B, C, D, S, T 六点共圆,由Pascal定理,AB和DT的交点Y,AC和DS的交点X,TC和SD的交点O,Y-O-X三点共线。
三点共线2题, 附图2。
圆周三角形ABC,圆心O。圆周上任一点D。連接DA,作DA的垂直线交BC边於Z。連接DC,作DC的垂直线交AB边於Y。则Z-Y-O 三点共线。
三点共线2解, 附图2a。
连结DZ,交圆周於P,由于角PDA为直角,A,O,P三点共线。延长DY,交圆周於T,由于角TDC为直角,T-O-C三点共线。
A, T,B, P,D, C 六点共圆,由Pascal定理,AB和DT的交点Y,BC和PD的交点Z,TC和PA的交点O,Z-Y-O三点共线。
三点共线3题, 附图3。
圆周三角形ABC,圆心O。圆周上任一点D。連接DB,作DB的垂直线交AC边於X。連接DA,作DA的垂直线交AB边於Z。则Z-O-X 三点共线。
三点共线3解, 附图3a。
连结DZ,交圆周於P,由于角PDA为直角,A-O-P三点共线。延长DX,交圆周於S,由于角SDB为直角,S-O-B三点共线。
A, S,C, D,P, B 六点共圆,由Pascal定理,AC和DS的交点X,BC和PD的交点Z,SB和PA的交点O,Z-O-X三点共线。
四点共线题, 附图4。
圆周三角形ABC,圆心O。圆周上任一点D。連接DB,作DB的垂直线交AC边於X。連接DC,作DC的垂直线交AB边於Y。連接DA,作DA的垂直线交BB边於Z, 则 X-O-Y-Z四点共线。
四点共线解, 附图4a。
延长DX,交圆周於S,由于角SDB为直角,S-O-B三点共线。延长DY,交圆周於T,由于角TDC为直角,T-O-C三点共线。連结DZ,交圆周於P,由于角PDA为直角,P-O-A 三点共线。
A, T,B,D,C,S 六点共圆,由Pascal定理,AB和DT的交点Y,AC和DS的交点X,TC和BS的交点O,Y-X-O三点共线。
A, B,P,D,C,S 六点共圆,由Pascal定理,BC和DP的交点Z,AC和DS的交点X,TC和PA的交点O,Z-X-O三点共线。
A, T,B,P,D,C 六点共圆,由Pascal定理,AB和DT的交点Y,BC和DP的交点Z,TC和PA的交点O,Y-Z-O三点共线。
因此,X-O-Y-Z 四点共线。
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