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再说鸡爪定理
本公
众号上发表的文章的题目都附有原图,目的是希望读者
(特别是学生)不要直接看完题目
就看答案,要给自己留有充足
的时间思考,然后才对照答案,本人做题的习惯一贯如此。
否则
最后容易眼高手低,只能纸上谈兵,令人扼腕。
昨天写了我最近利用
鸡爪定理
解决的几个问题。今天想详细
回顾一下此定理的历史生成和经典应用,
希望能溯本求源,以正
视听。
此定理
源远流长,古已有之,但是冠名鸡爪定理据说是上海
延安中学钟建国老师,
这个名字还是非常形象生动的,
一经出现,
马上广泛
流传。
还需要说明的是:
1
下面看看其经典应用。
1
、
四边形
ABCD
内接于圆,△
BCD,
△
ACD,
△
ABD
,
△
ABC
内
心分别为
A
’
,B
’
,C
’
,D
’。
证明
A
’
B
’
C
’
D
’为矩形(
1986
年中国国家集训队选拔考试)
2
证明:如图,由鸡爪定理得
BD'A'C
共圆,
则∠
CA'D'=180
°
-
∠
CBD',
同理∠
CA'B'=180
°
-
∠
CDB',
则∠
D'A'D'=360
°
-
∠
CA'D'-
∠
CA'B'=
∠
< br>CBD'+
∠
CDB'=(1/2)(
< br>∠
CBA+
∠
CDA)=90<
/p>
°
同理可证另三个角也为直角,即
p>
A
’
B
’
C
’
D
’为矩形。
p>
注:
1
)本题很
老,简单但也很经典,事实上还有不少问题值
得思考,例如其逆命题是否成立,何时矩形
变成正方形等。
2
)
前面说
过,旁心和内心是等价的,每一个内心的性质旁
心都有。
如果引
入四个三角形的旁心,
则图形蔚为大观,
事实上,
本题是一个几何中的定理——霍夫曼
(
Fuhrma
nn
)
定理的一部分,
此定理内容为:圆上四点构成的四个三角形,他们的内心和旁心
共
16
个点分布在
8
条直线
上,每线上四点;且
8
条直线是两组
互
相垂直的平行线,每组四条直线。如下图所示,证明应该如法
3
炮制,不再赘述;
2
、
p>
欧拉
-
查柏
(Eu
ler-Chapple)
公式:(其中
O
、
I
为△
ABC
< br>外心、内心,
R
、
r
为圆
O
、圆
I
半径)
证明:易知<
/p>
Rt
△
NBS
∽
Rt
△
ADI
,
得
(NS/BS)
=
(AI/ID)
,
即
AI*BS
=
2R
r
。
由“鸡爪”定理,
BS
=
IS
,
∴
AI*IS
=
2Rr
。①
而由圆幂公式:
由①、②即知结论成立。
注:
1
)、本证明很典型,要求对圆幂定理有敏锐而准确的认
识,还要合理利用鸡爪定理和相似,值得反复品味和细细揣摩。
2
)、其逆命题也是真的,即过圆
O
上任意点
D
作圆
I
切线
4
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