加载中…
个人资料
  • 博客等级:
  • 博客积分:
  • 博客访问:
  • 关注人气:
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

[转载]彭赛列闭合定理

(2015-04-24 14:01:16)
标签:

转载

分类: 数学竞赛

先看一道高考题吧亲们,我以前刷题的时候遇到的一题:

 http://s1/mw690/005AZgfaty6OMYgT7he10&690
我看到这题之后觉得:这题是不是可以用帕斯卡定理啊?后来发下确实能用,而且无意间发现了一个更复杂的定理的简单情况,这个定理就是彭赛列闭合定理。

平面上有两个圆(可以推广为圆锥曲线),设想在外圆上有一只跳蚤,它从某点出发,每次沿着向内圆作出的一条切线跳到外圆上的一个新的点,如果经过 N 次跳跃后它回到了起点,我们就说它的路径闭合。彭赛列的定理断言:跳蚤的路径是否闭合和它的起始位置无关,也就是说,假设它从外圆上某点出发经过 N 次跳跃后回到起点,那么它从外圆上任意一点出发经过 N 次跳跃后也一定回到起点。

 

http://s12/mw690/005AZgfaty6OMXUkbKreb&690

http://s11/mw690/005AZgfaty6OMXUmsBAfa&690

http://s13/mw690/005AZgfaty6OMXUwdiIdc&690

下面对N=3的情况证明,以那道高考题的图为准:

 

连结MC、BE,令AB与MF相交于点P、AC与EF相交于点Q、MC与BE相交于点R,

则由帕斯卡(PASCAL)定理可知P,R,Q三点共线.
令AB与ME相交于点D、BC与MF相交于点L、AC与ME相交于点H、BC与EF相交于点I,

连结BH、MI、LH、DI,令BH与MI相交于点T、LH与DI相交于点S,

考虑ME上的三点M,H,E与BC上的三点B,I,C,由PAPPUS定理可知Q,R,T三点共线.
再考虑ME上的三点M、D、H与BC上的三点B,L,I,由PAPPUS定理可知P,T,S三点共线,

于是P,T,S,R,Q五点共线,故PQ,LH,DI三线共点.
由于圆G在六边形PDHQIL内,且圆G与六边形PDHQIL的五条边PD,DH,HQ,PL,LI都相切,

故由BRIANCHON定理的逆定理可知圆G必与第六条边QI也相切,从而直线EF与圆G相切.

————————

关于这个定理,还有人专门建了个人网站来介绍:http://www.xieguofang.cn/Maths/GeometryTheorems/Poncelet_porism.htm

 

上面的证明取自《中学数学》2009年10期“一道高考压轴题探源”一文。

http://vdisk.weibo.com/s/FcnpmQQ6dftJ1

 

0

  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有