● (贛南師范學(xué)院 江西贛州 341000)
一個(gè)共圓點(diǎn)定理的多方位推廣
●熊曾潤(贛南師范學(xué)院 江西贛州 341000)
梁紹鴻先生在文獻(xiàn)[1]中介紹了一個(gè)優(yōu)美的共圓點(diǎn)定理,即
(三角形的九點(diǎn)圓,有人稱它為歐拉圓,也有人稱它為費(fèi)爾巴哈圓[2].)
本文擬應(yīng)用向量方法,將定理1多方位地類比推廣到一般圓內(nèi)接多邊形中,導(dǎo)出一個(gè)更具普遍性的新結(jié)論.為此,先建立如下概念:
定義設(shè)n邊形A1A2…An(n≥3)內(nèi)接于⊙(O,R),對任意給定的正整數(shù)k.
按定義(1)可知,圓內(nèi)接n邊形的1號心、2號心和n號心,就是它的垂心[3]、歐拉圓心[4]和重心[5].因此,圓內(nèi)接n邊形的k號心概念,是它的垂心、歐拉圓心和重心諸概念的統(tǒng)一推廣.
根據(jù)以上定義,可以推得定理2.
由此可得
又依題設(shè),點(diǎn)N和點(diǎn)M分別是n邊形A1A2…An的k+1號心和k號心,按定義(1)有
將式(2)代入式(1),可得
即
容易驗(yàn)證,在定理2中令n=3,k=2,就得到定理1.因此,定理2是定理1的推廣.
值得指出的是:定理2的內(nèi)涵是極其豐富的,考察它的各種特例,將會(huì)得到許多有趣的命題.例如,在定理2中令n=4,k=1,2,3,4,可得
命題1設(shè)四邊形A1A2A3A4內(nèi)接于⊙(O,R),E是它的歐拉圓心(即2號心),P是⊙(O,R)上的任一點(diǎn),連PE并延長至Q,使EQ=PE,則Q點(diǎn)必在四邊形的1號圓上(圓心是這四邊形的垂心H,半徑為R).
這些關(guān)于圓內(nèi)接四邊形的共圓點(diǎn)命題,是耐人尋味且鮮為人知的.諸如此類的命題不勝枚舉,這里就不贅述了.
[1]梁紹鴻.初等數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)及研究(平面幾何)[M].北京:人民教出版社,1958:190.
[2]約翰遜.近代歐氏幾何學(xué)[M].單墫,譯.上海:上海教育出版社,1999:170-171.
[3]熊曾潤.圓內(nèi)接閉折線的垂心及其性質(zhì)[J].中學(xué)教學(xué),2000(3):43-44.
[4]熊曾潤.圓內(nèi)接閉折線的歐拉圓及其性質(zhì)[J].中學(xué)教研(數(shù)學(xué)),1999(11):32-33.
[5]熊曾潤.閉折線的頂點(diǎn)系重心的性質(zhì)[J].中學(xué)教研(數(shù)學(xué)),1998(1/2):45-46.
[6]熊曾潤.普魯海圓的美妙性質(zhì)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),2010(1):63-64.