|
楼主 |
isee
发表于 2024-6-25 21:31
人教 BBS 挂了,把最对味的(主楼)平几证明补上.
源自知乎提问
字母如图1所示,用的图1的字母,即有命题:
图 1 过点 P 引圆的两切线 A, B 分别为切点
PA,PB为圆O的切线且A,B分别是切点,割线AMN交AB于K,则有PM/MK=PN/NK <=> 1/PM+1/PN=2/PK <=> $y^2+xy+yz-zx=0,$ 其中 x=PM, y=MK, z=KN.
三个 等价结论 全部用 x,y,z 表示并经过简单的计算即知三者是一样的.
图 1 过点 P 引圆的两切线 A, B 分别为切点
由于 $PA,PB$ 是 $\odot O $ 的切线,连接 $OB,OP$ , $OP$ 交 $AB$ 于 $I,$ 如图1所示,容易证明 $OP\perp AB$ 且 $PB^2=PI\cdot PO.$ (放这里先,别忘记它.)
在割线 $PK$ 上取点 $Q$ 使 $PK\cdot PQ=PB^2(=PM\cdot PN=PA^2),$ 则由 $PK\cdot PQ=PI\cdot PO$ 得 $\color{red}{O,Q,K,I}$ 四点共圆,所以 $OQ\perp MN$ 即点 $Q$ 为 $MN$ 的中点,则由 $PM\cdot PN=PK\cdot PQ\iff x(x+y+z)=(x+y)\left(x+\frac {y+z}2\right),$ 展开即是 $y^2+xy+yz-zx=0,$ 证毕.
这应该是最容易理解,步骤也是最少的,算算而已,不过,肯定无法能让题主及各位往来者心动~
下面求证 $\frac {PM}{MK}=\frac{PN}{NK},$这比例式决定了纯几何味道更纯,爽口,(此时字母如图2,用图2的字母. )
图 2 过点 P 引圆的两切线 A, B 分别为切点
记下 $PO\perp AB$ 于 $I$ 然后就忘掉 图1 的辅助线吧.
如图2,由 $PI\cdot PO=PB^2=PM\cdot PN,$ 知 $\color{red}{O,N,M,I}$ 四点共圆,于是 $\angle 1=\angle 3=\angle ONM=\angle 2,$ (注意ON=OM, $\angle 2$ 是四边形 ONMI 的外角).
又 $AI\perp PO,$ 所以 $IK$ 是 $\triangle INM$ 的内角平分线, $IP$ 是其外角平分线,从而
\[\frac {NK}{KM}=\frac {IN}{IM}=\frac {NP}{PM}\Rightarrow \frac {PM}{KM}=\frac {PN}{NK},\]
又证毕.
割线情况,8# kuing.cjhb.site/forum.php?mod=viewthread&tid=7306 |
|