拿破侖定理

背景介紹

Napoleon's Theorem,中文稱作「拿破侖定理」。

拿破侖作為一個軍事家,不僅在建功立業方面贏得人們尊敬,在數學方面也小有成就。據說他在行軍時經常研究數學幾何問題,那麼這個定理就是他的成名之作。

定理描述

任意一個三角形,分別以它的三個邊為邊向外作正三角形,連接這三個正三角形的外接圓圓心,就會得到一個正三角形。

如果向內作正三角形,亦可得到同樣結果。

定理證明

證明一(三邊相等)

作輔助線:

思路:

第一步是證明\triangle{BAB_1}≅\triangle{C_1AC},推出BB_1=CC_1

第二步要證明\triangle{O_3BO_1}≅\triangle{C_1BC},得CC_1/O_3O_1=\sqrt{3}

則同理,O_2O_1O_3O_2也可得到同樣比例關係,則得證O_2O_1O_3O_2O_3O_1相等,即得證\triangle{O_3O_2O_1}為等邊三角形。

證明二(三角相等)

思路:

先證明\angle{APB}=\angle{APC}=120⁰,推出\angle{BPC}=120⁰

則點P在\triangle{A_1BC}的外接圓上。

連接PB,PC,則PB⊥O_1O_3PC⊥O_1O_2。推出\angle{O_1}=60⁰

同理,\angle{O_2}=\angle{O_3}=60⁰

則最終得出\triangle{O_1O_2O_3}是正三角形。

P點是費馬點。

如果連接AO_1BO_2CO_3,三線交於一點,此點乃拿破侖點。

本文結束

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