,CF是ΔABC的三条高,垂心为H,则A,E,F,HB,D,F,HC,D,E,H共三组四点共圆由此可见AEF,BDF,CDE共于一点H而H就是垂心
有了Miquel定理,我们可以对垂心有一个新的看法
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HD是BDF与CDE的根轴对HE,HF同理而ADBADC90因此BDF与CDE的连心线平行于BC(中位线定理)因此HD垂直于BCHE,HF同理因此垂心可以被认为是这三圆的根轴的交点(根轴性质3)
用同样的方法可以对内心,外心以同样的解释:
由此可见,共点圆与三角形的特殊点有很大的关系,上述3种只是最简单的最容易发现的提起外心就会联想到外接圆,这里不得不提一个常用定理:正弦定理正弦定理:ΔABC中,外接圆半径R,则
BCACAB2Rsi
Asi
Bsi
C
证明:
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作直径AOD,连BD
则ABD90,ADBACB
因此在RtΔABD中
其余同理
ABABAD2R
si
ADBsi
C
想到三角函数里面的函数名,那么自然会想到余弦定理
余弦定理:
ΔABC中ABcACbBCaa2b2c22bccosAb2a2c22accosBc2b2a22abcosC
证明:
作BC边上的高ADCDACcosCbcosCBDBCCDabcosC因此AB2BD2AC2CD2即c2abcosC2b2bcosC2c2a2b2cos2C2abcosCb2b2cos2C即c2a2b22abcosC其余同理
接着便就是著名的费马点,它也与共点圆有关系
费马点,即ΔABC内一点,使其到三顶点距离之和最小的点
当ΔABC任一内角都120时,费马点存在于内部,当Δ有一内角120时费马
点与此角顶点重合
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设ΔABC中任一内角均120,则费马点F可以通过如下方法作出来:分别以AB,AC,BC向外作正Δ,连接对着的顶点,则得事实上,点F是这3个正Δ的外接圆所共的点而FAFBFC其实就是顶点到对着的正Δ顶点的连线的长而且之后将会有一种方法计算FAFBFC的长度而这将会在之后进行讨论4.Simso
定理
Simso
定理是常用而且著名的定理,多用于证明点共线,其逆定理也成立
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Simso
定理:P是ΔABC外接圆上一点,过点P作PD垂直BC,PE垂直于AB,
同理PF
则D,E,F是共线的三点
直线DEF称为点P关于ΔABC的Simso
线
引理(完全四边形的Miquel定理):四条直线两两交于A,B,C,D,E,F六点
则ABF,BCE,CDF,DAE共点
先从ΔABF对E,C,D三点运用密克定理,则BCE,CDF,DAE共点ΔDAE对B,C,F三点运用密克定理,则ABF,BCE,CDF共点因此ABF,BCE,CDF,DAE共点
其中所共的点叫做完全四边形的Miquel点
证明:这里运用Miquel定理作为证明设PD垂直BCr