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梯形蝴蝶定理

(2012-04-17 14:56:03)
标签:

杂谈

分类: 空间与图形
 
一、蝴蝶定理的起源
    在圆O内,有一条弦MN,其弦中点为P,过P任意作两条相交弦AB和CD(如图1),连结BC、AD,分别交弦MN于E、F,则PE=PF.
 
    从这个几何图形上看,它就像是一只翩翩起舞的蝴蝶,因此称之为蝴蝶定理.这是一只在圆中飞舞的蝴蝶.而在梯形中,也存在着一只美丽的蝴蝶(如图2).在梯形ABCD中,AB//CD,对角线AC、BD相交于点O,则:①S△AOD=S△BOC;②S△AOD·S△BOC=S△AOB·S△DOC.这是梯形中飞舞的蝴蝶,故称之为梯形蝴蝶定理.
 
二、梯形蝴蝶定理的证明
①根据等底等高的两个三角形的面积相等,可知S△ADC=S△BCD,即S△AOD+S△DOC=S△BOC+S△DOC,所以S△AOD=S△BOC.
②分别过点A、C作AE⊥BD于E,CF⊥BD于F(如图3),则S△AOD=12DO·AE,S△BOC=12BO·CF,S△AOB=12BO·AE,S△DOC=12DO·CF故S△AOD·S△BOC=S△AOB·S△DOC.利用梯形蝴蝶定理中的这两个结论,解决某些面积计算或等积(面积相等)变形问题,可起到事半功倍的效果.
 
三、梯形蝴.
 
 
 
  梯形蝴蝶定理   如图,在梯形中,存在以下关系:   (1)相似图形,面积比等于对应边长比的平方S1:S2=a^2/b^2   (2)S1︰S2︰S3︰S4= a^2︰b^2︰ab︰ab ;   (3)S3=S4 ;   (4)S1×S2=S3×S4(由S1/S3=S4/S2推导出)   (5) AO:BO=(S1+S3):(S2+S4)

证明

  证明:过圆心O作AD与B牟垂线,垂足为S、T,连接OX,OY,OM。SM。MT。   ∵△SMD∽△CMB,且SD=1/2ADBT=1/2BC,   ∴DS/BT=DM/BM又∵∠D=∠B   ∴△MSD∽△MTB,∠MSD=∠MTB   ∴∠MSX=∠MTY;又∵O,S,X,M与O,T。Y。M均是四点共圆,   ∴∠XOM=∠YOM   ∵OM⊥PQ∴XM=YM

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