帕普斯定理
考虑一个智力测验问题:有9棵树,要栽成9行,使得每行恰好有3棵树,怎样栽法?
在图1中,可以找到上述“九树九行”问题的解法。图中有9个点A、B、C、D、E、F、X、Y、Z。容易看出,它们分布在9条直线上,每条直线上恰好包含其中的3个点。
图1中的直线,有些画成粗实线,有些画成细实线,还有一条画成虚线,这是什么原因呢?
原来,图l的本意不是为了口答智力测验问题,而是为了介绍帕普斯定理。
帕普斯定理可以叙述成下面的形式:
如图1,设六边形ABCDEF的顶点交替分布在两条直线a和b上,那么它的三双对边所在直线的交点X、Y、Z在一直线上。
从图中可以看到,三点A、C、E在直线a上,三点B、D、F在直线b上。顺次连结线段AB、BC、CD、DE、EF、FA,得到一条封闭折线ABCDEF,封闭折线就是一般意义下的多边形。
看六边形的名称ABCDEF,就能知道它的哪两条边是对边。例如,在六边形名称ABCDEF中,字母B和C相邻,说明BC是它的一条边;从B往后隔两个字母是E,C往后隔两个字母是F,EF就是BC的对边。
利用“六边形”和“对边”这两个简单术语,就能概括图l中9个点和9条直线之间的复杂关系。可见帕普斯定理是一个非常有用的定理。如何来证明它?
答案
帕普斯定理 答案
帕普斯定理可以利用梅涅劳斯定理来证明。
如图2,考虑由三条直线BC、DE和FA围成的三角形MNP(其中P是直线BC与DE的交点,N是DE与FA的
交点,M是FA与BC的交点)。
从截线AXB得
;
从截线CZD得
;
从截线EYF得
;
从截线AEC得
;
从截线DBF得。
在以上五式中,将前三式相乘,然后将后两式代入,约简得
。
从最后得到的等式,利用梅涅劳斯定理的逆定理,知道三点X、Y、Z在一直线上。
帕普斯(Pappus,约公元前300年左右)是古希腊的数学家。帕普斯定理中,三双对边交点X、Y、Z所在的
直线,叫做帕普斯线。
帕普斯定理
考虑一个智力测验问题:有9棵树,要栽成9行,使得每行恰好有3棵树,怎样栽法?
在图1中,可以找到上述“九树九行”问题的解法。图中有9个点A、B、C、D、E、F、X、Y、Z。容易看出,它们分布在9条直线上,每条直线上恰好包含其中的3个点。
图1中的直线,有些画成粗实线,有些画成细实线,还有一条画成虚线,这是什么原因呢?
原来,图l的本意不是为了口答智力测验问题,而是为了介绍帕普斯定理。
帕普斯定理可以叙述成下面的形式:
如图1,设六边形ABCDEF的顶点交替分布在两条直线a和b上,那么它的三双对边所在直线的交点X、Y、Z在一直线上。
从图中可以看到,三点A、C、E在直线a上,三点B、D、F在直线b上。顺次连结线段AB、BC、CD、DE、EF、FA,得到一条封闭折线ABCDEF,封闭折线就是一般意义下的多边形。
看六边形的名称ABCDEF,就能知道它的哪两条边是对边。例如,在六边形名称ABCDEF中,字母B和C相邻,说明BC是它的一条边;从B往后隔两个字母是E,C往后隔两个字母是F,EF就是BC的对边。
利用“六边形”和“对边”这两个简单术语,就能概括图l中9个点和9条直线之间的复杂关系。可见帕普斯定理是一个非常有用的定理。如何来证明它?
答案
帕普斯定理 答案
帕普斯定理可以利用梅涅劳斯定理来证明。
如图2,考虑由三条直线BC、DE和FA围成的三角形MNP(其中P是直线BC与DE的交点,N是DE与FA的
交点,M是FA与BC的交点)。
从截线AXB得
;
从截线CZD得
;
从截线EYF得
;
从截线AEC得
;
从截线DBF得。
在以上五式中,将前三式相乘,然后将后两式代入,约简得
。
从最后得到的等式,利用梅涅劳斯定理的逆定理,知道三点X、Y、Z在一直线上。
帕普斯(Pappus,约公元前300年左右)是古希腊的数学家。帕普斯定理中,三双对边交点X、Y、Z所在的
直线,叫做帕普斯线。