热血英豪斩属性:塞瓦定理

来源:百度文库 编辑:中财网 时间:2024/04/29 19:41:11

塞瓦定理

编辑本段简介

     

塞瓦(Giovanni Ceva,1648~1734)意大利水利工程师,数学家。塞瓦定理载于塞瓦于1678年发表的《直线论》塞瓦定理是塞瓦的重大发现。

编辑本段具体内容

  塞瓦定理   在△ABC内任取一点O,   直线AO、BO、CO分别交对边于D、E、F,则 (BD/DC)*(CE/EA)*(AF/FB)=1   证法简介   (Ⅰ)本题可利用梅涅劳斯定理证明:   ∵△ADC被直线BOE所截,   ∴ (CB/BD)*(DO/OA)*(AE/EC)=1 ①   而由△ABD被直线COF所截,∴ (BC/CD)*(DO/OA)*(AF/FB)=1②   ②÷①:即得:(BD/DC)*(CE/EA)*(AF/FB)=1   (Ⅱ)也可以利用面积关系证明   ∵BD/DC=S△ABD/S△ACD=S△BOD/S△COD=(S△ABD-S△BOD)/(S△ACD-S△COD)=S△AOB/S△AOC ③   同理 CE/EA=S△BOC/ S△AOB ④ AF/FB=S△AOC/S△BOC ⑤   ③×④×⑤得BD/DC*CE/EA*AF/FB=1   利用塞瓦定理证明三角形三条高线必交于一点:   设三边AB、BC、AC的垂足分别为D、E、F,   根据塞瓦定理逆定理,因为(AD:DB)*(BE:EC)*(CF:FA)=[(CD*ctgA)/[(CD*ctgB)]*[(AE*ctgB)/(AE*ctgC)]*[(BF*ctgC)/[(BF*ctgA)]=1,所以三条高CD、AE、BF交于一点。   可用塞瓦定理证明的其他定理;   三角形三条中线交于一点(重心):如图5 D , E分别为BC , AC 中点 所以BD=DC AE=EC 所以BD/DC=1 CE/EA=1   且因为AF=BF 所以 AF/FB必等于1 ,所以三角形三条中线交于一点,即为内心   用赛瓦定理还可以证明三条角平分线交于一点   此外,可用定比分点来定义塞瓦定理:   在△ABC的三边BC、CA、AB或其延长线上分别取L、M、N三点,又分比是λ=BL/LC、μ=CM/MA、ν=AN/NB。于是AL、BM、CN三线交于一点的充要条件是λμν=1。(注意与梅涅劳斯定理相区分,那里是λμν=-1)

编辑本段塞瓦定理推论

  1.塞瓦定理角元形式   AD,BE,CF交于一点的充分必要条件是:   (sin∠BAD/sin∠DAC)*(sin∠ACF/sin∠FCB)*(sin∠CBE/sin∠EBA)=1   由正弦定理及三角形面积公式易证   2.如图,对于圆周上顺次6点A,B,C,D,E,F,直线AD,BE,CF交于一点的充分必要条件是:   (AB/BC)*(CD/DE)*(EF/FA)=1   

由塞瓦定理的角元形式,正弦定理及圆弦长与所对圆周角关系易证。

编辑本段数学意义

  使用塞瓦定理可以进行直线形中线段长度比例的计算,其逆定理还可以用来进行三点共线、三线共点等问题的判定方法,是平面几何学以及射影几何学中的一项基本定理,具有重要的作用。塞瓦定理的对偶定理是梅涅劳斯定理。