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[几何] 求证$QS:SP''$为定值

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hbghlyj Post time 2024-3-13 07:59 |Read mode
$S$、$S'$ 为固定点,L为固定直线。
对平面上每个点$P$,直线$S'P$与直线L交于$Z$,过$S'$作$SP$的平行线与直线$SZ$交于$P'$.
设$SP$交L于$A$,点$Q$是$P$关于以$A$为中心、过$S$的圆的反演。
点$P'$经过平移$\vv{S'S}$到点$P''$.
求证$QS:SP''$为定值。
output.gif
来源:这帖
可以把对合右乘一个“关于S缩放$-C^{-1}$倍”就能构造出所有的“保持过S的所有直线不变”的射影变换。

按原帖的几何构造复合一个平移 SS’,则$P\mapsto P''$是“保持过S的所有直线不变”的射影变换,所以它是一个关于S的缩放变换复合一个对合。题中的定值$QS:SP''$就是这个缩放变换的比。按这样做是可以证明的,但是感觉绕远了,有没有更加简单的方法?

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 Author| hbghlyj Post time 2024-3-13 08:08
化简一下:等价于证$P'Q$与SS’交于定点,那么问题变为

$S$、$S'$ 为固定点,L为固定直线。
对平面上每个点$P$,直线$S'P$与直线L交于$Z$,过$S'$作$SP$的平行线与直线$SZ$交于$P'$.
设$SP$交L于$A$,点$Q$是$P$关于以$A$为中心、过$S$的圆的反演。
求证$QP'$和$SS'$的交点在L上。

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 Author| hbghlyj Post time 2024-3-13 08:48
转发到MSE,然后过了几分钟我自己做出来了,自问自答了一下

手机版|悠闲数学娱乐论坛(第3版)

2025-3-6 02:49 GMT+8

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