如何证明四点共圆?

如题所述


可以用反证法来证明四点共圆。
过A,B,D作圆O(三点肯定可以做圆),假设C不在圆O上,而C在圆外或圆内。

若C在圆外,设BC交圆O于C’,连结DC’做一线段,根据圆内接四边形的性质得∠A+∠DC’B=180°,
又因为∠A+∠C=180°∴∠DC’B=∠C
这与三角形外角定理矛盾,故C不可能在圆外。类似地可证C不可能在圆内。
所以C在圆O上,也即A,B,C,D四点共圆。

另一方法:

把被证共圆的四点连成四边形,若能证明其对角互补或能证明其一个外角等于其邻补角的内对角时,即可肯定这四点共圆。

(可以说成:若平面上四点连成四边形的对角互补或一个外角等于其内对角,那么这四点共圆)

四点共圆有三个性质:

(1)共圆的四个点所连成同侧共底的两个三角形的顶角相等;

(2)圆内接四边形的对角互补;(3)圆内接四边形的外角等于内对角。

以上性质可以根据圆周角等于它所对弧的度数的一半进行证明。

扩展资料

托勒密定理

若ABCD四点共圆(ABCD按顺序都在同一个圆上),那么AB*DC+BC*AD=AC*BD。

例题:证明对于任意正整数n都存在n个点使得所有点间两两距离为整数。

解答:归纳法。

我们用归纳法证明一个更强的定理:对于任意n都存在n个点使得所有点间两两距离为整数,且这n个点共圆,并且有两点是一条直径的两端。n=1,n=2很轻松。

当n=3时,一个边长为整数的勾股三角形即可:比如说边长为3,4,5的三角形。我们发现这样的三个点共圆,边长最长的边是一条直径。假设对于n大于等于3成立,我们来证明n+1。假设直径为r(整数)。找一个不跟已存在的以这个直径为斜边的三角形相似的一个整数勾股三角形ABC(边长a<b<c)。把原来的圆扩大到原来的c倍,并把一个边长为ra<rb<rc的三角形放进去,使得rc边和放大后的直径重合。

这个三角形在圆上面对应了第n+1个点,记为P。于是根据Ptolomy定理,P和已存在的所有点的距离都是一个有理数。(考虑P,这个点Q和直径两端的四个点,这四点共圆,于是PQ是一个有理数因为Ptolomy定理里的其它数都是整数。)引入一个新的点P增加了n个新的有理数距离,记这n个有理数的最大公分母为M。最后只需要把这个新的图扩大到原来的M倍即可。归纳法成立,故有这个命题。

参考资料

四点共圆_百度百科  

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