三西瓦線刻度和

三西瓦線可以決定三個比值,這三個比值的總和為定值。

定理

PP 為三條西瓦線的交點,三條西瓦線分別交 BC,CA,AB\overleftrightarrow{BC},\overleftrightarrow{CA},\overleftrightarrow{AB}D,E,FD,E,F 三點,

則以「分點比」的觀點可得:

  • PDDA+PEEB+PFFC=1\dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}D}}}{\overrightarrow{{\color{red}D}A}}+ \dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}E}}}{\overrightarrow{{\color{red}E}B}}+ \dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}F}}}{\overrightarrow{{\color{red}F}C}}=-1

也可以用「點刻度」的觀點寫成:

  • [APD]+[BPE]+[CPF]=2[A{\color{red}P}D]+[B{\color{red}P}E]+[C{\color{red}P}F] = {\color{blue}2}

圖解

💡 下圖, A,B,C,PA,B,C,P 點可拖曳。

註解

  • PP 點可以是任意點(一般點),但不在 ΔABC\Delta ABC三邊上。

  • 也可以寫成「分點比」的形式: (P,D,A)+(P,E,B)+(P,F,C)=1(P,{\color{red}D},A)+(P,{\color{red}E},B)+(P,{\color{red}F},C)=-1

證明

圖解

說明

根據「同底原理」:

PDDA=ΔPBCΔCBA\dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}D}}}{\overrightarrow{{\color{red}D}A}}= \dfrac{\Delta P{\color{blue}BC}}{ \Delta {\color{blue}CB}A }

同理:

PEEB=ΔPCAΔACB\dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}E}}}{\overrightarrow{{\color{red}E}B}}= \dfrac{\Delta P{\color{blue}CA}}{ \Delta {\color{blue}AC}B }

PFFC=ΔPABΔBAC\dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}F}}}{\overrightarrow{{\color{red}F}C}}= \dfrac{\Delta P{\color{blue}AB}}{ \Delta {\color{blue}BA}C }

將以上三式相加:

原式

推論

說明

PDDA+PEEB+PFFC\dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}D}}}{\overrightarrow{{\color{red}D}A}}+ \dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}E}}}{\overrightarrow{{\color{red}E}B}}+ \dfrac{\overrightarrow{P{\color{red}F}}}{\overrightarrow{{\color{red}F}C}}

=ΔPBCΔCBA+ΔPCAΔACB+ΔPABΔBAC=\dfrac{\Delta P{\color{blue}BC}}{ \Delta {\color{blue}CB}A }+\dfrac{\Delta P{\color{blue}CA}}{ \Delta {\color{blue}AC}B }+ \dfrac{\Delta P{\color{blue}AB}}{ \Delta {\color{blue}BA}C }

=ΔPBC+ΔPCA+ΔPABΔCBA=\dfrac{ \Delta P{\color{blue}BC}+\Delta P{\color{blue}CA} +\Delta P{\color{blue}AB} }{ \Delta {\color{blue}CB}A }

分數通分

=ΔABCΔCBA=1=\dfrac{ \Delta ABC }{ \Delta {\color{blue}CB}A }=-1

面積「性質 3

=1=-1

面積「性質 2

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西瓦線刻度和 = 2

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