秦進(jìn) 簡(jiǎn)萱慧
摘 要: 本文利用梅涅勞定理與帕斯卡定理證明同一個(gè)幾何命題,體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系,揭示定理與定理之間的內(nèi)在聯(lián)系.表明高等幾何的原理和方法在初等幾何的應(yīng)用中的指導(dǎo)意義.
關(guān)鍵詞: 梅涅勞定理 帕斯卡定理 幾何命題
梅涅勞定理是證明共線點(diǎn)的有力工具,它是初等幾何中的一個(gè)重要定理,它在國(guó)際國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題中出現(xiàn)較多.帕斯卡定理是高等幾何中的一個(gè)重要定理.1640年,帕斯卡(Pascal)發(fā)現(xiàn)著名的射影幾何命題,它是二次曲線的射影理論的重要內(nèi)容.通過(guò)對(duì)命題的證明揭示梅涅勞定理與帕斯卡定理之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系.如,朱德祥編寫(xiě)的高等學(xué)校教材《初等幾何研究》的第53頁(yè)例題2,就是利用梅涅勞定理證明在射影幾何中占有重要地位的德薩格定理.特別是利用高等幾何的思想方法解決初等幾何問(wèn)題,顯得尤為重要.高等幾何的原理和方法在初等幾何中應(yīng)用非常廣泛,它具有獨(dú)特的巧妙、靈活等特點(diǎn).適當(dāng)利用高等幾何的定理證明初等幾何問(wèn)題能起到化繁為簡(jiǎn),化難為易的作用.
梅涅勞定理:設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB被一直線分別截于點(diǎn)X、Y、Z,則有 · · =-1.
逆定理(梅涅勞定理):設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB上各取一點(diǎn)X、Y、Z滿(mǎn)足關(guān)系 · · =-1,則此三點(diǎn)X、Y、Z共線.
帕斯卡定理:對(duì)于任意一個(gè)內(nèi)接于非退化的二階曲線的簡(jiǎn)單六點(diǎn)形,它的三雙對(duì)邊的交點(diǎn)在一直線上.
命題:圓上六點(diǎn)A、B、C、D、E、F,AB與DE交于P,BC與EF交于Q,CD與FA交于R,求證P,R,Q共線.
證法1:利用梅涅勞定理證明.
證明:如圖1,設(shè)DE與FA交于X,BC與DE交于Y,F(xiàn)A與BC交于Z.由AB截△XYZ三邊分別于A、B、P,
· · =-1,即 · · =-1
由CD截△XYZ三邊分別與C、D、R,
· · =-1
由EF截△XYZ三邊分別于E、F、Q,
· · =-1
將以上三式相乘,得( · · )· · · · · · =-1
由圓的性質(zhì)知,
ZA·ZF=ZB·ZC,YB·YC=YD·YE,XD·XE=XF·XA
即,ZA·ZF·YB·YC·XD·XE=ZB·ZC·YD·YE·XF·XA
· · · · · =1
所以, · · =-1
由逆定理(梅涅勞定理),P,R,Q共線.
證法2:利用帕斯卡定理證明.
證明:如圖1,設(shè)簡(jiǎn)單六點(diǎn)形ABCDEF內(nèi)接于圓,其三對(duì)對(duì)邊AB與DE,BC與EF,CD與FA的交點(diǎn)分別為P,R,Q,圓顯然是非退化的二階曲線,根據(jù)利用帕斯卡定理,P,R,Q共線.
本命題證明的證法1是利用梅涅勞定理證明,證明時(shí)需要運(yùn)用一定的技巧,有一定的難度.本命題的證法2是利用帕斯卡定理證明的,證明過(guò)程十分簡(jiǎn)潔,達(dá)到了事半功倍的效果.利用高等幾何理論可以統(tǒng)一初等幾何的某些問(wèn)題,提高推廣問(wèn)題的能力,開(kāi)闊視野,加強(qiáng)高等幾何和初等幾何的聯(lián)系, 有利于更深刻地認(rèn)識(shí)和掌握初等幾何,并指導(dǎo)初等幾何的教學(xué)與研究.能夠在更高層面上理解幾何空間的基本特性、研究方法及其內(nèi)在聯(lián)系,深刻體會(huì)幾何的本質(zhì).
參考文獻(xiàn):
[1]朱德祥.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1983.
[2]梅向明等.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1999.endprint
摘 要: 本文利用梅涅勞定理與帕斯卡定理證明同一個(gè)幾何命題,體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系,揭示定理與定理之間的內(nèi)在聯(lián)系.表明高等幾何的原理和方法在初等幾何的應(yīng)用中的指導(dǎo)意義.
關(guān)鍵詞: 梅涅勞定理 帕斯卡定理 幾何命題
梅涅勞定理是證明共線點(diǎn)的有力工具,它是初等幾何中的一個(gè)重要定理,它在國(guó)際國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題中出現(xiàn)較多.帕斯卡定理是高等幾何中的一個(gè)重要定理.1640年,帕斯卡(Pascal)發(fā)現(xiàn)著名的射影幾何命題,它是二次曲線的射影理論的重要內(nèi)容.通過(guò)對(duì)命題的證明揭示梅涅勞定理與帕斯卡定理之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系.如,朱德祥編寫(xiě)的高等學(xué)校教材《初等幾何研究》的第53頁(yè)例題2,就是利用梅涅勞定理證明在射影幾何中占有重要地位的德薩格定理.特別是利用高等幾何的思想方法解決初等幾何問(wèn)題,顯得尤為重要.高等幾何的原理和方法在初等幾何中應(yīng)用非常廣泛,它具有獨(dú)特的巧妙、靈活等特點(diǎn).適當(dāng)利用高等幾何的定理證明初等幾何問(wèn)題能起到化繁為簡(jiǎn),化難為易的作用.
梅涅勞定理:設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB被一直線分別截于點(diǎn)X、Y、Z,則有 · · =-1.
逆定理(梅涅勞定理):設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB上各取一點(diǎn)X、Y、Z滿(mǎn)足關(guān)系 · · =-1,則此三點(diǎn)X、Y、Z共線.
帕斯卡定理:對(duì)于任意一個(gè)內(nèi)接于非退化的二階曲線的簡(jiǎn)單六點(diǎn)形,它的三雙對(duì)邊的交點(diǎn)在一直線上.
命題:圓上六點(diǎn)A、B、C、D、E、F,AB與DE交于P,BC與EF交于Q,CD與FA交于R,求證P,R,Q共線.
證法1:利用梅涅勞定理證明.
證明:如圖1,設(shè)DE與FA交于X,BC與DE交于Y,F(xiàn)A與BC交于Z.由AB截△XYZ三邊分別于A、B、P,
· · =-1,即 · · =-1
由CD截△XYZ三邊分別與C、D、R,
· · =-1
由EF截△XYZ三邊分別于E、F、Q,
· · =-1
將以上三式相乘,得( · · )· · · · · · =-1
由圓的性質(zhì)知,
ZA·ZF=ZB·ZC,YB·YC=YD·YE,XD·XE=XF·XA
即,ZA·ZF·YB·YC·XD·XE=ZB·ZC·YD·YE·XF·XA
· · · · · =1
所以, · · =-1
由逆定理(梅涅勞定理),P,R,Q共線.
證法2:利用帕斯卡定理證明.
證明:如圖1,設(shè)簡(jiǎn)單六點(diǎn)形ABCDEF內(nèi)接于圓,其三對(duì)對(duì)邊AB與DE,BC與EF,CD與FA的交點(diǎn)分別為P,R,Q,圓顯然是非退化的二階曲線,根據(jù)利用帕斯卡定理,P,R,Q共線.
本命題證明的證法1是利用梅涅勞定理證明,證明時(shí)需要運(yùn)用一定的技巧,有一定的難度.本命題的證法2是利用帕斯卡定理證明的,證明過(guò)程十分簡(jiǎn)潔,達(dá)到了事半功倍的效果.利用高等幾何理論可以統(tǒng)一初等幾何的某些問(wèn)題,提高推廣問(wèn)題的能力,開(kāi)闊視野,加強(qiáng)高等幾何和初等幾何的聯(lián)系, 有利于更深刻地認(rèn)識(shí)和掌握初等幾何,并指導(dǎo)初等幾何的教學(xué)與研究.能夠在更高層面上理解幾何空間的基本特性、研究方法及其內(nèi)在聯(lián)系,深刻體會(huì)幾何的本質(zhì).
參考文獻(xiàn):
[1]朱德祥.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1983.
[2]梅向明等.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1999.endprint
摘 要: 本文利用梅涅勞定理與帕斯卡定理證明同一個(gè)幾何命題,體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系,揭示定理與定理之間的內(nèi)在聯(lián)系.表明高等幾何的原理和方法在初等幾何的應(yīng)用中的指導(dǎo)意義.
關(guān)鍵詞: 梅涅勞定理 帕斯卡定理 幾何命題
梅涅勞定理是證明共線點(diǎn)的有力工具,它是初等幾何中的一個(gè)重要定理,它在國(guó)際國(guó)內(nèi)數(shù)學(xué)競(jìng)賽試題中出現(xiàn)較多.帕斯卡定理是高等幾何中的一個(gè)重要定理.1640年,帕斯卡(Pascal)發(fā)現(xiàn)著名的射影幾何命題,它是二次曲線的射影理論的重要內(nèi)容.通過(guò)對(duì)命題的證明揭示梅涅勞定理與帕斯卡定理之間的內(nèi)在聯(lián)系,同時(shí)體現(xiàn)命題與命題之間的關(guān)系.如,朱德祥編寫(xiě)的高等學(xué)校教材《初等幾何研究》的第53頁(yè)例題2,就是利用梅涅勞定理證明在射影幾何中占有重要地位的德薩格定理.特別是利用高等幾何的思想方法解決初等幾何問(wèn)題,顯得尤為重要.高等幾何的原理和方法在初等幾何中應(yīng)用非常廣泛,它具有獨(dú)特的巧妙、靈活等特點(diǎn).適當(dāng)利用高等幾何的定理證明初等幾何問(wèn)題能起到化繁為簡(jiǎn),化難為易的作用.
梅涅勞定理:設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB被一直線分別截于點(diǎn)X、Y、Z,則有 · · =-1.
逆定理(梅涅勞定理):設(shè)三角形△ABC三邊(所在直線)BC、CA、AB上各取一點(diǎn)X、Y、Z滿(mǎn)足關(guān)系 · · =-1,則此三點(diǎn)X、Y、Z共線.
帕斯卡定理:對(duì)于任意一個(gè)內(nèi)接于非退化的二階曲線的簡(jiǎn)單六點(diǎn)形,它的三雙對(duì)邊的交點(diǎn)在一直線上.
命題:圓上六點(diǎn)A、B、C、D、E、F,AB與DE交于P,BC與EF交于Q,CD與FA交于R,求證P,R,Q共線.
證法1:利用梅涅勞定理證明.
證明:如圖1,設(shè)DE與FA交于X,BC與DE交于Y,F(xiàn)A與BC交于Z.由AB截△XYZ三邊分別于A、B、P,
· · =-1,即 · · =-1
由CD截△XYZ三邊分別與C、D、R,
· · =-1
由EF截△XYZ三邊分別于E、F、Q,
· · =-1
將以上三式相乘,得( · · )· · · · · · =-1
由圓的性質(zhì)知,
ZA·ZF=ZB·ZC,YB·YC=YD·YE,XD·XE=XF·XA
即,ZA·ZF·YB·YC·XD·XE=ZB·ZC·YD·YE·XF·XA
· · · · · =1
所以, · · =-1
由逆定理(梅涅勞定理),P,R,Q共線.
證法2:利用帕斯卡定理證明.
證明:如圖1,設(shè)簡(jiǎn)單六點(diǎn)形ABCDEF內(nèi)接于圓,其三對(duì)對(duì)邊AB與DE,BC與EF,CD與FA的交點(diǎn)分別為P,R,Q,圓顯然是非退化的二階曲線,根據(jù)利用帕斯卡定理,P,R,Q共線.
本命題證明的證法1是利用梅涅勞定理證明,證明時(shí)需要運(yùn)用一定的技巧,有一定的難度.本命題的證法2是利用帕斯卡定理證明的,證明過(guò)程十分簡(jiǎn)潔,達(dá)到了事半功倍的效果.利用高等幾何理論可以統(tǒng)一初等幾何的某些問(wèn)題,提高推廣問(wèn)題的能力,開(kāi)闊視野,加強(qiáng)高等幾何和初等幾何的聯(lián)系, 有利于更深刻地認(rèn)識(shí)和掌握初等幾何,并指導(dǎo)初等幾何的教學(xué)與研究.能夠在更高層面上理解幾何空間的基本特性、研究方法及其內(nèi)在聯(lián)系,深刻體會(huì)幾何的本質(zhì).
參考文獻(xiàn):
[1]朱德祥.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1983.
[2]梅向明等.高等幾何[M].北京:高等教育出版社,1999.endprint