圆幂定理
数学术语
圆幂定理是平面几何中的一个定理,是相交弦定理割线定理切割线定理的统一,例如如果交点为P的两条相交直线与圆O相交于A、B与C、D,则PA·PB=PC·PD。
发展简史
圆幂定理是一个总结性的定理,是对相交弦定理切割线定理割线定理(切割线定理推论)以及它们推论的统一与归纳。根据两条与圆有相交关系的线的位置不同,有以下定理:
从上述定理可以看出,两条线的位置从内到外,都有着相似的结论。经过总结和归纳,便得出了圆幂定理。
点对圆的幂
定义
P点对圆O的幂定义为
性质
点P对圆O的幂的值,和点P与圆O的位置关系有下述关系:
注意:以上关系除正向应用通过点和圆的位置关系判断点对的圆的幂的符号,还可以逆向应用,通过点对圆的幂的符号反推点和圆的位置关系。
在某些书中,点P对圆O的幂表示为,但通常来说,幂是有正负零之分的。
定理证明
图1中图Ⅰ:相交弦定理。如图1中图Ⅰ,AB、CD为的两条任意弦。相交于点P,连接AD、BC,由于∠B与∠D同为弧AC所对的圆周角,因此由圆周角定理知:,同理,所以。所以有:,即:。
图1中图Ⅱ:割线定理。如图1中图Ⅱ,连接AD、BC。可知,又因为∠P为公共角,所以有
,同上证得。
图1中图Ⅲ:切割线定理。如图1中图Ⅲ,连接AC、AD。∠PAC为切线PA与弦AC组成的弦切角,因此有,又因为∠P为公共角,所以有,易证
综上可知,是普遍成立的。
参考资料
最新修订时间:2023-04-07 21:08
目录
概述
发展简史
点对圆的幂
参考资料