托勒密定理内容简单,形式优美,有助于处理圆的内凸四边形的边长。相关推论有助于求解凸四边形的最大值问题。编辑将从托勒密定理的证明和应用、相关的推广应用等方面进行阐述!
1、托勒密定理的两种证法
一般几何教科书中的“定理”实际上是由希帕尔丘斯写的。
定理:圆中凸四角的两对边的乘积等于两条对角线的乘积。
我们知道,在图1中,凸四边形ABCD是圆O的内四边形,连接对角AC和BD.。
求证:AB.CD+BC.AD=AC.BD
分析:从结论的形式上,我们可以将三角形相似度的构造联系起来,从而得到相应的比例,并将其转化为产品形式,从而对其进行证明!
证明1:如图2所示,在bd上找到一个小e,使1=2。
证明2:如图3所示,1=2,AE交汇CB的延伸线位于E点。
2、托勒密定理的应用
示例1:如图4所示,在O的内部四边形ABCD中,ab=3,AD=5,坏=60,C点是弧BD的中点,则AC的长度为。
解析:连接BD,因为∠BAD=60,CB=CD,易知∠BCD=120,BD=√3BC
由托勒密确定:AC.BD=ab.CD+AD.BC
即AC.√3BC=3BC+5BC
故√3AC=8,AC=8√3/3
例2:如图5,点P是等边△ABC外接圆劣弧BC上一点,连接PA、PB、PC。
求证:PA=PB+PC
解析:因为△ABC为等边三角形,故AB=BC=AC
由托勒密决定:美联社。BC=ab.PC+AC.BP
即AP.BC=PC.BC+BP.BC,即AP=PB+PC
例3:(利用托勒密定理证明毕达哥拉斯定理)已知RT ABC,应该设置直角边AB=a,bc=b,斜边AC=c。求证:
解析:如图6,构造矩形ABCD和外接圆O,