切瓦定理

切瓦定理

切瓦定理(Ceva theorem)關於共點線的一個重要定理,是關於三角形在歐幾里德幾何平面的定理。該定理由Giovanni Ceva在1678年在作品《直線論》中發表了這篇論文,其內容與梅內勞斯定理非常相似,僅在方程式符號上有所不同。

內容

切瓦定理是關於三角形在歐幾里德幾何平面的定理,在三角形 ABC中,將線 AO, BO和 CO從頂點繪製到公共點 O(不在 ABC的一側),以分別在 D, E和 F處遇到相對側,段 AD,BE和 CF稱為切氏線(cevian),然後,使用有符號長度的段 ,

切瓦定理 切瓦定理

換句話說,根據線上的某個固定方向上 A是在 B的左側還是右側,長度 AB被認為是正的或負的。例如,當 F在 A和 B之間時, AF/ FB被定義為具有正值,否則定義為負。

反過來也是如此:如果分別在 BC, AC和 AB上選擇點 D, E和 F,那么

切瓦定理 切瓦定理

然後 AD, BE和 CF是並發的,或者全部三個並行。反過來通常作為定理的一部分。

圖1.Ceva定理,三條線在ABC內的點O處並發 圖1.Ceva定理,三條線在ABC內的點O處並發

切瓦定理與梅內勞斯定理非常相似,它們的方程式僅在符號上有所不同。

證明

首先,左邊的符號是正的,因為所有三個比率都是正的, O在三角形內部的情況(圖1),或者一個是正的而另外兩個是負的,情況 O是在三角形外面。

要檢查幅度,請注意給定高度的三角形區域與其基準成比例。所以

切瓦定理 切瓦定理

因此,

切瓦定理 切瓦定理

如果 A和 O位於 BC的兩側,則用=號替換-號,得到:

切瓦定理 切瓦定理
切瓦定理 切瓦定理

將這三個方程乘以得到:

切瓦定理 切瓦定理

使用梅內勞斯定理也可以很容易地證明該定理 ,從三角形 ACF的橫線 BOE,

切瓦定理 切瓦定理

從三角形 BCF的橫線 AOD,

切瓦定理 切瓦定理

該定理遵循這兩個方程式。

反過來作為推論。設 D, E和 F分別線上 BC, AC和 AB上,使得等式成立, AD和 BE在 O點相交, F'是 CO與 AB的交點。然後根據該定理,該等式也適用於 D、 E和 F',比較兩者可得:

切瓦定理 切瓦定理

但是最多只有一個點可以按給定的比例切割線段,所以 F= F'。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們