婆罗摩笈多定理
婆罗摩笈多定理是婆罗摩多提出的数学定理,别名布拉美古塔定理。外文名Brahmagupta theorem。提出时间公元628年。若圆内接四边形的对角线相互垂直,则垂直于一边且过对角线交点的直线将平分对边。推广过圆内接四边形两对角线交点作任一边的垂线,必过以其对边为一边,以交点为顶点的三角形的外心。
定理定义
若圆内接四边形的对角线相互垂直,则垂直于一边且过对角线交点的直线将平分对边。这个定理有另一个名称,叫做"布拉美古塔定理"(又译"卜拉美古塔定理")。
验证推导
方法一
如图,运用向量证明。
∵B、F、A共线,由共线向量基本定理可知,存在唯一实数k,使 EF=(1-k) EB+k EA。其中 BF=k BA
又EF⊥CD
∴ EF· CD=[(1-k) EB+k EA]·( CE+ ED)=0
展开得(1-k) EB· CE+k EA· CE+(1-k) EB· ED+k EA· ED=0
∵EB⊥CE、EA⊥ED,即 EB· CE=0, EA· ED=0
∴k EA· CE+(1-k) EB· ED=0
即k| EA|| CE|cos0+(1-k)| EB|| ED|cosπ=0
kEA*EC=(1-k)EB*ED
∴k=1-k,k=1/2
∴ BF=1/2* BA,即F是BA中点
方法二
如图,运用数学证明。
∵AC⊥BD,ME⊥BC
∴∠CBD=∠CME
∵∠CBD=∠CAD,∠CME=∠AMF
∴∠CAD=∠AMF
∴AF=MF
∵∠AMD=90°,同时∠MAD+∠MDA=90°
∴∠FMD=∠FDM
∴MF=DF,即F是AD中点
定理推广
若圆内接四边形的对角线相互垂直,则一边中点与对角线交点的连线垂直于对边。
如上图,圆内接四边形ABCD中,AC⊥BD,M是垂足。F是AD中点,则FM⊥BC。
过圆内接四边形两对角线交点做另一边的垂线,必过其对边为一边,以交点为一顶点的三角形的外心。
证明
方法一
∵MA⊥MD,F是AD中点
∴AF=MF
∴∠CAD=∠AMF
∵∠CAD=∠CBD,∠AMF=∠CME
∴∠CBD=∠CME
∵∠CME+∠BME=∠BMC=90°
∴∠CBD+∠BME=90°
∴EF⊥BC
方法二
∵F是BA中点
∴ EF=1/2*( EA+ EB)
CD= CE+ ED
EF· CD=1/2*( EA+ EB)·( CE+ ED)
EF· CD=1/2*( EA· CE+ EA· ED+ EB· CE+ EB· ED)
EF· CD=1/2*(EA*ecEB*ED)=0
∴EF⊥CD
定理说明
1.此定理是很冷门的(被考即是因为冷门),最好题前引例证明
2.向量法证明是很方便的方法,特别是另一版本的证明,自己想出来的,比我看的任何证明过程都简单很多
3.想要抓住联赛的几何题,类似的冷门定理要多掌握