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哈格定理

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哈格定理(Hagge theorem)關於點共圓的三個定理,設H是△ABC的垂心,P是任意點,連APBP、CP交⊙ABC於A’、B'、C’,命這三點分別關於BC、CA、AB的對稱點為A、B、C,又連AP、BP、CP分別交AH、BH、CH於A₁、B₁、C₁,則A₁、B₁、C₁,A₂、B₂、C₂,H七點共圓。H是△ABC的垂心,X、Y、Z各是BC,CA、AB上的點,並假定AX,BY,CZ三線共點,若:(1)過H所引AX、BY、CZ的垂線各與直徑為BC、CA、AB的圓相交,則這些交點共圓;(2)過H所引AX,BY、CZ的垂線各與直徑為AX,BY、CZ的圓相交,則這些交點共圓;(3)直徑為BC、CA、AB的圓各與直徑為AX、BY、CZ的圓相交,則這些交點共圓或共線 [1] 
中文名
哈格定理
外文名
Hagge theorem
所屬學科
數學(平面幾何)
簡    介
關於點共圓的三個定理

哈格定理基本介紹

哈格定理是關於點共圓的三個定理:設H是△ABC的垂心;X,Y,Z分別是BC,CA,AB上的點,並假設AX,BY,CZ三線共點於R(如圖1)。
圖1 哈格定理 圖1 哈格定理
1.若直徑為BC,CA,AB的圓分別與直徑為AX,BY,CZ的圓相交,則諸交點共圓或共線。如圖1中以BC,AX為直徑的兩圓交於L,M兩點;以AC,BY為直徑的兩圓交於N,O兩點;以AB,CZ為直徑的兩圓交於P,Q兩點,則L,M,N,O,P,Q六點共圓。
2.過點H所引AX,BY,CZ的垂線分別與直徑為BC,CA,AB的圓相交,則諸交點共圓。
3.過點H所引AX,BY,CZ的垂線分別與直徑為AX,BY,CZ的圓相交,則諸交點共圓。

哈格定理哈格定理的證明

設H是△ABC的垂心,P是任意點,聯結AP,BP,CP交⊙ABC於A',B',C',命這三點分別關於BC,CA,AB的對稱點為A₂,B₂,C₂,又聯結A₂P,B₂P,C₂P分別交AH,BH,CH於A₁,B₁,C₁,求證:A₁,B₁,C₁,A₂,B₂,C₂,H七點共圓。
圖2 哈格定理 圖2 哈格定理
證明 如圖2,因為
所以
因為
有△PBC2∽△PCB2,所以
同理
從(1),(2),(3),(4),(5)可知:多邊形ABCA'B'C'與多邊形A₁B₁C₁A₂B₂C₂相似,因此
且A₁B₁C₁A₂B₂C₂有外接圓。
所以B₁,A₁,C₁,H四點共圓且A₁,B₁,C₁,A₂,B₂,C₂六點共圓,故A₁,B₁,C₁,A₂,B₂,C₂,H七點共圓。
參考資料
  • 1.    言川.中學數學手冊:山西人民出版社,1983年03月第1版:第339頁