1樓:jgroot
在Mark Levi所著的the mathmetical mechanics中有乙個物理方法的證明可以幫助理解塞瓦定理的物理意義
水平面上有乙個輕的三角形板ABC 在三個頂點處固定三個質點使其質心位於三線交點(這是顯然可以辦到的) 這樣我們就可以用一根針頂住三線交點而使平板平衡
2樓:煮酒
梅氏定理刻畫的是三點共線,在處理線段比例上與角度比例上有奇效,尤其是配合上正弦定理和相似。塞瓦也一樣,只不過是刻畫了三線共點。
3樓:王銳騰-return
兩者之間的聯絡,題主可以看一下我寫的一篇文章https://
zhuanlan /p/62300472
至於兩者的實際作用呢,梅涅勞斯經常用於證明三點共線,塞瓦定理經常用於證明三線共點。實際上你也可以理解為一條線在三角形三條邊的投影。
4樓:
感覺好有意思啊,然後自己也試著挑戰一下,不要笑哦我數學很水的,,,結果發現定理的本質是一樣的過程。
剛開始啊,第一反應當然是想到直角座標系啦,不過我不會計算,愁死了。
然後想到什麼相似啊面積啊一下子沒找到,但是 這個形式總讓我想到一種特殊的 ,結果還是回到面積上來了,或者說是向量中的叉乘。
這樣一相乘,不等於1才怪呢!另外乙個也是一樣的哦。只不過G點跑到邊上去了,,,,,,然後這不就是顯而易見麼,,,
由於直線,所以1+2+3=180度,所以
這個好像比上面那個還要簡單一些哦。。。。。。
問題的關鍵是G點、和180度被分成三份的角度1,2,3
那麼現在來看看問題的本質是什麼?
首先有乙個三角形正弦定理了解一下》
由這個定理可知》
然後由3+4=180度》
所以在化簡後》
可以得到最關鍵的部分》
5樓:philos
可以用來證明:位似變換w1的位似中心,位似變換w2的位似中心,以及復合位似變換w1w2的位似中心共線
上面這個命題大概是對數學界之外的很多地方都很有用
6樓:PeaucellieRay
感謝知乎知識庫的這個有趣提問。梅涅勞斯定理和賽瓦很有用、很常用,是初高中競賽中直接能用的常用定理。
下面我將介紹梅涅勞斯定理、塞瓦定理和它們的推論及拓廣。
寫在前面:兩定理是怎麼發現的無從考證了,至於怎麼證明的呢……是小學四年級奧數的難度
是D、F、C三點共線的充分必要條件。(向量除法不嚴謹,先不管它,一般寫成標量形式,結果是1)
是 共線的充分必要條件。
證明:同理:
運用梅涅勞斯定理可知,上三式相乘為1表明結論成立。
是 共線的充分必要條件。
證明:同理可得另外兩個因式的表達方法,三式相乘為1,梅涅勞斯定理表明結論成立。
這些點均是同一球面上的點,PQR共測地線,則
證明:不會……
(注:該定理是第乙個運用到梅涅勞斯定理的結論,證明人是梅涅勞斯,原定理發現者未知)
定理一:
一直線截平面四邊形ABCD於 ,則
證明: 對 用梅涅勞斯,
對於 同樣,得到兩個式子相乘即可。
定理一的推廣、拓廣定理:
對於平面多邊形 被一直線所截,交於 ,則
證明同上。( 3" eeimg="1"/>逆命題不成立)
定理一的推廣定理的空間形式:
對於空間封閉折線 ,平面 交直線 於 ,則
證明:過折線頂點作平面的垂線於 ,注意到 共面,仿照平面情形即可。(圖形和詳細過程略)
定理二:
對於空間四邊形ABCD邊上有點 , 共面的充分必要條件是:
證明:不會……
定理三(梅涅勞斯的拓廣定理):
在 三邊上,
則 .證明:
同理:定理三的推論1:
M是 內一點,D、E、F是AM、BM、CM與BC、CA、AB的交點, ,則 .
定理三的推論2:在 三邊上, 則 .
AA'、BB'、CC'三線共點或平行的充分必要條件是
證明:略AA'、BB'、CC'三線共點或平行的充分必要條件是
證明:同理,三式相乘,由塞瓦定理知結論成立。
外接圓上又A'、B'、C'分別在劣弧 上,AA'、BB'、CC'三線共點的充分必要條件是
證明:運用正弦定理和角元塞瓦即可。定理1
是四面體 稜 上的點,平面 共點,則
證明:設交於O,AO、BO、CO、DO交對面於 ,所以
交於 ,所以
同理相乘即可
定理2:E、F、G、H、M、N是四面體 稜 上的點, 中有三個成立,則平面 共點。
證明:略
定理二的推論1:過四面體一條稜重點的六個面共點(重心)
定理二的推論2:四面體中每個二面角的平分面共點(內心)
定理二的推論3:四面體三組對稜分別互相垂直,則過每條稜作對稜的垂面,這六個平面共點(垂心)
定理三:
P是四面體 內一點, 是 和面 的交點。則
證明:首先給出乙個引理(角平分線性質推廣):設四面體 中E是AP和平面BCD的交點,則 (證明略過)
回到原命題,
又 同理
即可。,則
證明:CFR對 用梅涅勞斯定理,
同理 得證塞瓦(Ceva)是義大利幾何學家、水利工程師,Ceva定理載於《關於直線》一書中,用幾何方法和基於靜力學規律,從不同角度證明這一結論,並且與他重現發現的梅涅勞斯定理一同發表,流傳至今。
梅涅勞斯(Menelaus of Alexandria),是古希臘亞歷山卓後期的數學家、天文學家,三角術創始人之一(球面三角術)。寫過六本關於圓的弦的書,但失傳了,只保留了一本《球面論》。球面梅涅勞斯定理是研究球面幾何的最基礎定理之一。
《幾何瑰寶》沈文選、楊清桃,哈爾濱理工大學出版社
7樓:mast
其實,在競賽中,這兩個定理使用的不算很多,尤其是標準答案中。但兩個定理確是非常重要的。因為這兩個定理可以把幾何問題轉化為代數問題
結合圓冪定理,和面積關係等,用代數方法推倒線段的長度關係。
8樓:UsernameRedacted
好多年沒碰過數學競賽了……對著維基百科強答一波吧……
梅涅勞斯定理(Menelaus' theorem)一般認為是由古希臘數學家梅涅勞斯首先證明的,但實際上目前還不確定是誰首先發現了梅涅勞斯定理。現存最早的關於此定理的內容出現在梅涅勞斯的著作《球面三角學》中。在這本書中,該定理的平面版本被用作證明其球形版本的引理。
梅涅勞斯定理的內容如下:
考慮一直線與 的邊 、 、 或其延長線分別交於 、 、 ,則有:
情況1:直線LNM穿過三角形ABC
情況2:直線LNM在三角形ABC外面
證明如下:
由正弦定理, , , 。
因此也即 。
Q.E.D.
塞瓦定理(Ceva's theorem)最先由義大利數學家喬瓦尼·塞瓦證明。其內容如下。
考慮 的 、 、 三條邊或其延長線上有點 、 、 。若 、 和 交於同一點 ,則有:
情況1:三條線段的交點O位於三角形ABC的內部
情況2:三條線段的交點O位於三角形ABC的外部
證明如下:
同理 ,
因此 Q.E.D.
需要注意的是,塞瓦定理的逆定理也成立:
若 、 、 分別在 的邊 、 、 或其延長線上(都在邊上或有兩點在延長線上),且滿足 ,則直線 、 、 共點或彼此平行(於無限遠處共點)。當、 、 中的任意兩直線交於一點時,則三直線共點;當、 、 中的任意兩直線平行時,則三直線平行。
至於實際應用……我只知道高中數學競賽的幾何題裡這倆是最基本的定理……
參考:
梅涅勞斯定理 - 維基百科,自由的百科全書
塞瓦定理 - 維基百科,自由的百科全書
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