2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、1δγγδββαα圖5FEBDMOPQAC蝴蝶定理的證明定理:設(shè)M為圓內(nèi)弦PQ的中點(diǎn),過M作弦AB和CD。設(shè)AD和BC各相交PQ于點(diǎn)E和F,則M是EF的中點(diǎn)。在蝴蝶定理的證明中有各種奇妙的輔助線,同時(shí)誕生了各種美妙的思想,蝴蝶定理在這些輔助線的幫助下,翩翩起舞!證法證法1如圖2,作,則垂足分別為的中點(diǎn),且由于OUADOVBC??,UV,ADBC、EUOEMO90?????FVOFMO90?????得共圓;共圓。MEUO、、、MFVO、、

2、、則AUM=EOMMOFMVC?????,又,為的中點(diǎn),從而,MADMCB:::UV、ADBC、MUAMVC??:AUMMVC???則,于是。EOMMOF???ME=MF證法證法2過作關(guān)于直線的對稱點(diǎn),如圖3所示,則DOMDFMDEMDMD=MD???、○1聯(lián)結(jié)交圓于,則與關(guān)于對稱,即DMOCCCOM。又PCCQ?111CFP=QBPC=QBCCCQ=BC=BDC222??、、、、故四點(diǎn)共圓,即MFBD、、、MBFMDF???而MBFE

3、DM???○2由、知,,故?!?○2DMEDMF???ME=MF證法證法3如圖4,設(shè)直線與交于點(diǎn)。對及截線,DABCNNEF?AMB及截線分別應(yīng)用梅涅勞斯定理,有NEF?CMD,F(xiàn)MEANB1MEANBF???FMEDNC1MEDNCF???由上述兩式相乘,并注意到NANDNCNB???得22FMANNDBFCFBFCFMEAEEDBNCNAEED???????????????2222PMMFMQMFPMMFPMMEMQMEPMME??

4、??化簡上式后得。[2]ME=MF2不使用輔助線的證明方法單純的利用三角函數(shù)也可以完成蝴蝶定理的證明。證法證法4(Steven給出)如圖5,并令圖2VUFEBDMOPQAC圖3CDFEBDMOPQAC圖4NFEBDMOPQAC3證法證法6(單墫教授給出)如圖6,建立直角坐標(biāo)系,則圓的方程可設(shè)為。直線的方程為,直線的方程為。??222xyaR???AB1ykx?CD2ykx?由于圓和兩相交直線組成了二次曲線系,其方程為??????2221

5、20xyaRykxykx?????????????????令,知點(diǎn)和點(diǎn)的橫坐標(biāo)滿足二次方程,0y?EF????222120kkxaR???????由于的系數(shù)為,則兩根和之和為,即,故。[5]x01x2x012xx??ME=MF證法證法7如圖7建立平面直角坐標(biāo)系,則圓的方程可寫為??222xayr???直線、的方程可寫為。ABCD1ykx?2ykx?又設(shè)的坐標(biāo)為,則分別是二次方ABCD、、、??1234iixyi?14xx、程的一根。在軸

6、上的截距為????2222222212xakxrxakxr??????ADy。????241111214411111214141kxkxxkkxxyyyxkxxxxxxx???????????同理,在軸上的截距為。注意到是方程BCy??122332kkxxxx??12xx、的兩根,是方程??22221120kxaxar?????34xx、的兩根,所以,從而易??22222120kxaxar?????34122212342xxxxaxxa

7、rxx?????得,即。341212340xxxxxxxx????MEMF?證法證法8如圖8,以為極點(diǎn),為極軸建立極坐標(biāo)系。因三點(diǎn)共線,令MMOCFB、、,則BMxCMx??????、??CFFBCBsinsinsin22?????????????????????????????即??CBFBCsincoscos????????????○1??ADEADsincoscos????????????○2作于,作于。注意到OUCD?UOVAB

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