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奧倍爾定理

鎖定
奧倍爾定理(Auber theorem)是關於共線點的一個定理,通過△ABC的三頂點引互相平行的三條直線,它們和△ABC外接圓的交點分別為A′,B′,C′,若在△ABC外接圓上取一點P,設PA′,PB′,PC′與△ABC的三邊BC,CA,AB或其延長線的交點分別為D,E,F,則D,E,F三點在同一條直線上 [1] 
中文名
奧倍爾定理
外文名
Auber theorem
所屬學科
數學
所屬問題
平面幾何(共線問題)
簡    介
關於共線點的一個定理

奧倍爾定理基本介紹

通過△ABC的項點A、B、C引互相平行的三條直線,設它們和△ABC的外接圓的交點分別為A’、B'、C',在△ABC的外接圓周上取一點P,設PA'、PB'、PC'與△ABC的三邊BC、CA、AC或其延長線的交點分別為D、E、F,則D、E、F三點在同一直線上(圖1) [2] 
圖1 圖1

奧倍爾定理定理的證明

圖2 圖2
首先請注意,因為A、A'、P、C四點在同一圓周上,所以
∠PCE=∠AA'P, (1)
其次,因為AA'//BB',如果設PA'和BB'的交點為Q,則有
∠AA'P= ∠BQD.
從這兩個式子,有
∠PCE=∠ BQD.
另一方面,因為∠CPE和∠CBB'是同一弦CB'所對的圓周角,所以
∠CPE=∠CBB'.
將這兩式相加,
∠PCE+∠CPE=∠BQD + /CBB',
即如把CE的延長線記作CER,則
∠PER=∠PDC.
這説明P、D、C、E四點在同一圓周上,由此,
∠PCE=∠ PDE. (2)
從(1)、(2)兩式,有
∠AA'P=∠PDE.
這表示AA' // DE。完全同樣地,可以證明AA' //DF,據此,D、E、F三點在同一直線上。
另外,在奧倍爾定理中,假設有PA'⊥BC 成立(圖2)。這時,如設BA'的延長線為BA'S,因為AA'// BB',所以
∠SA'A=∠A'BB'.
但是因為A'、B、C、A四點在同一圓周上,所以
∠SA'A=∠ACB.
又因為∠A'BB'和∠A'PB'是同一弦A'B'所對的圓周角,所以
∠A'BB'=∠A'PB',
於是
∠ACB=∠A'PB'.
這個式子表示P、D、C、E四點在同一圓周上。但因為∠PDC=∠R,所以∠PEC=∠R。
同理可證∠PFB=∠R。
於是,在PA'⊥BC的情形,奧倍爾定理成為西摩松定理 [2] 
參考資料
  • 1.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第一卷.北京:中國科學技術出版社,2002:第178頁
  • 2.    (日)矢野健太郎著,陳永明譯.幾何的有名定理:上海科學技術出版社,1986年03月第1版:第85頁