托勒密定理在代数中的应用
“圆内接四边形中两组对边的积的和等于两对角线的积”,这是著名的托勒密定理. 众所周知,它在几何领域特别是圆这一内容中有着极为重要的作用. 然而,很多人不清楚它其实在代数研究中也有着举足轻重的作用,甚至在某些代数问题的解决中,特别在数学竞赛辅导中扮演了一个非常活跃的角色.
1 定理内容
图1已知:四边形ABCD内接于⊙O,则有:AC·BD=AB·CD+AD·BC.
证明:作∠2=∠1,显然可得:△APB∽△ACD,△ADP∽△ABC,所以AB·CD=AC·BP,BC·AD=AC·PD,所以AB·CD+BC·AD=AC·(PB+PD)=AC·BD.
定理揭示了几何元素间的有关关系,但我们完全不必要拘泥于几何中,只要把相关的几何量用习惯的数量关系来表示,即设AB=a,CD=b,BC=c,AD=d,AC=e,则定理即可写成:ab+cd=ef(*).这样原本几何量间的关系式转变成了数量间的结构式(*)了,也就是说,凡满足了(*)式的形式即可去尝试构造图1的几何图形,很多问题也都能迎刃而解了.
2 证明等式问题
托勒密定理作为揭示圆内接四边形中边与对角线的特定关系定理,在几何中起着独特的作用. 然而,我们将其“移植”到代数中,更是起到了如此“妙不可言”的作用,正所谓:数形结合、以形促数、其妙无比啊!
作者简介 源穗宁,男,1962年出生毕业于浙江宁波师范学院数学系,本科学历,中学数学高级教师现任教于宁波惠贞书院《提高学生想象力,培养学生的创造性思维》2001年4月发表于《上海中学数学》,《一道习题教学的一些探索》2001年4月发表于《中学数学杂志》,《初中数学学困生观察特征分析》2003年4月发表于《中学数学研究》《冷眼旁观新课改》2007年6月发表于《中学数学研究》
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
1 定理内容
图1已知:四边形ABCD内接于⊙O,则有:AC·BD=AB·CD+AD·BC.
证明:作∠2=∠1,显然可得:△APB∽△ACD,△ADP∽△ABC,所以AB·CD=AC·BP,BC·AD=AC·PD,所以AB·CD+BC·AD=AC·(PB+PD)=AC·BD.
定理揭示了几何元素间的有关关系,但我们完全不必要拘泥于几何中,只要把相关的几何量用习惯的数量关系来表示,即设AB=a,CD=b,BC=c,AD=d,AC=e,则定理即可写成:ab+cd=ef(*).这样原本几何量间的关系式转变成了数量间的结构式(*)了,也就是说,凡满足了(*)式的形式即可去尝试构造图1的几何图形,很多问题也都能迎刃而解了.
2 证明等式问题
托勒密定理作为揭示圆内接四边形中边与对角线的特定关系定理,在几何中起着独特的作用. 然而,我们将其“移植”到代数中,更是起到了如此“妙不可言”的作用,正所谓:数形结合、以形促数、其妙无比啊!
作者简介 源穗宁,男,1962年出生毕业于浙江宁波师范学院数学系,本科学历,中学数学高级教师现任教于宁波惠贞书院《提高学生想象力,培养学生的创造性思维》2001年4月发表于《上海中学数学》,《一道习题教学的一些探索》2001年4月发表于《中学数学杂志》,《初中数学学困生观察特征分析》2003年4月发表于《中学数学研究》《冷眼旁观新课改》2007年6月发表于《中学数学研究》
注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”