怎样证明梯形的蝴蝶定理

Question

如题所述

Answer 1

蝴蝶定理最先是作为一个征求证明的问题,刊载于1815年的一份通俗杂志《男士日记》上.由于其几何图形形象奇特、貌似蝴蝶,便以此命名,定理内容：圆O中的弦PQ的中点M,任作两弦AB,CD,弦AD与BC分别交PQ于X,Y,则M为XY之中点.
出现过许多优美奇特的解法,其中最早的,应首推霍纳在职815年所给出的证法.至于初等数学的证法,在国外资料中,一般都认为是由一位中学教师斯特温首先提出的,它给予出的是面积证法,其中应用了面积公式：S=1/2 BCSINA.1985年,在河南省《数学教师》创刊号上,杜锡录同志以《平面几何中的名题及其妙解》为题,载文向国内介绍蝴蝶定理,从此蝴蝶定理在神州大地到处传开.
这里介绍一种较为简便的初等数学证法.
证明：过圆心O作AD与B牟垂线,垂足为S、T,连接OX,OY,OM.SM.MT.
∵△SMD∽△CMB,且SD=1/2ADBT=1/2BC,
∴DS/BT=DM/BM又∵∠D=∠B
∴△MSD∽△MTB,∠MSD=∠MTB
∴∠MSX=∠MTY；又∵O,S,X,M与O,T.Y.M均是四点共圆,
∴∠XOM=∠YOM
∵OM⊥PQ∴XM=YM
如图1,椭圆的长轴A1A2与x轴平行,短轴B1B2在y轴上,中心为M（o,r）（b＞r＞0）.
（Ⅰ）写出椭圆的方程,求椭圆的焦点坐标及离心率；
（Ⅱ）直线y=kx交椭圆于两点C（x1,y1）,D(x2,y2)（y2＞0）；直线y=k2x交椭圆于两点G（x3,y3）,H（x4,y4）（y4＞0）.
求证：k1x1x2／(x1+x2)=k2x3x4／(x3+x4)
（Ⅲ）对于（Ⅱ）中的C,D,G,H,设CH交X轴于点P,GD交X轴于点Q.
求证： | OP | = | OQ |.
（证明过程不考虑CH或GD垂直于X轴的情形）

Answer 2

霍纳证法证明梯形的蝴蝶定理：
过O作OL⊥ED，OT⊥CF，垂足为L、T，
连接ON，OM，OS，SL，ST，易证明△ESD∽△CSF
∴DS/FS=DE/FC
根据垂径定理得：DL=DE/2，FT=FC/2
∴DS/FS=DL/FT
又∵∠D=∠F
∴△DSL∽△FST
∴∠SLD=∠STF
即∠SLN=∠STM
∵S是AB的中点所以OS⊥AB
∴∠OSN=∠OLN=90°
∴O，S，N，L四点共圆，（一中同长）
同理，O，T，M，S四点共圆
∴∠STM=∠SOM，∠SLN=∠SON
∴∠SON=∠SOM
∵OS⊥AB
∴MS=NS
扩展资料：
定理意义：
蝴蝶定理是古典欧式平面几何的最精彩的结果之一。这个定理的证法不胜枚举，至今仍然被数学热爱者研究，在考试中时有出现各种变形。
平面几何的四个重要定理：
1、梅涅劳斯(Menelaus)定理（梅氏线）
△ABC的三边BC、CA、AB或其延长线上有点A'、B'、C'，则A'、B'、C'共线的充要条件是
（BA'/A'C）·（CB'/B'A）·（AC'/C'B）=
1
2、塞瓦(Ceva)定理（塞瓦点）
△ABC的三边BC、CA、AB或其延长线上有点A'、B'、C'，则AA'、BB'、CC'三线平行或交于一点的充要条件是
BA'/A'C·CB'/BA'·AC'/C'B=1
3、托勒密(Ptolemy)定理
四边形的两对边乘积之和等于其对角线乘积的充要条件是该四边形内接于一圆。
4、西姆松(Simson)定理（西姆松线）
从一点向三角形的三边所引垂线的垂足共线的充要条件是该点落在三角形的外接圆上。
参考资料来源：搜狗百科——蝴蝶定理