《幾何原本》命題3.36【夸克歐氏幾何】
命題3.36:
如果圓外一點(diǎn)向圓引兩條直線,一條與圓相切,一條穿過(guò)圓,那么該點(diǎn)到圓凸弧的線段與該點(diǎn)到圓凹弧的線段所構(gòu)成的矩形等于切線上的正方形
已知:圓ABC,點(diǎn)D,BD切圓于點(diǎn)B,AD交圓凸弧于點(diǎn)C
求證:S矩形AD×CD=S正方形BD2

當(dāng)AD過(guò)圓心時(shí)
解:
求出圓ABC的圓心點(diǎn)F
(命題3.1)
連接BF
證:
∵點(diǎn)F是AC中點(diǎn),CD在AC的一端
(已知)
∴S矩形AD×CD+S正方形CF2=S正方形DF2
(命題2.6)
∵點(diǎn)F為圓ABC的圓心
(已知)
∴BF=CF
(定義1.15)
∴S矩形AD×CD+S正方形BF2=S正方形DF2
(公理1.1)
∵BD切圓ABC于點(diǎn)B
(已知)
∴BD⊥BF
(命題3.18)
∴∟DBF是直角
(定義1.10)
∴Rt△BDF中,S正方形DF2=S正方形BD2+S正方形BF2
(命題1.47)
∴S矩形AD×CD+S正方形BF2=S正方形BD2+S正方形BF2
(公理1.1)
∴S矩形AD×CD=S正方形BD2
(公理1.3)

當(dāng)AD不過(guò)圓心時(shí)
解:
求出圓ABC的圓心點(diǎn)E
(命題3.1)
過(guò)點(diǎn)E作EF⊥AD
(命題1.12)
連接BE,CE,DE
證:
∵EF⊥AD
(已知)
∴點(diǎn)F是AC中點(diǎn)
(命題3.3)
∵CD在AC的一端
(已知)
∴S矩形AD×CD+S正方形CF2=S正方形DF2
(命題2.6)
∴S矩形AD×CD+S正方形CF2+S正方形EF2=S正方形DF2+S正方形EF2
(公理1.2)
∵Rt△CEF中,S正方形CE2=S正方形CF2+S正方形EF2
(命題1.47)
∴S矩形AD×CD+S正方形CE2=S正方形DF2+S正方形EF2
(公理1.1)
∵Rt△CEF中,S正方形DE2=S正方形DF2+S正方形EF2
(已知)
∴S矩形AD×CD+S正方形CE2=S正方形DE2
(公理1.1)
∵點(diǎn)E是圓ABC
(已知)
∴BE=CE
(定義1.15)
∴S矩形AD×CD+S正方形BE2=S正方形DE2
(公理1.1)
∵BD切圓于點(diǎn)B
(已知)
∴∟DBE是直角
(定義1.10)
∴Rt△BDE中,S正方形DE2=S正方形BD2+S正方形BE2
(命題1.47)
∴S矩形AD×CD+S正方形BE2=S正方形BD2+S正方形BE2
(公理1.1)
∴S矩形AD×CD=S正方形BD2
(公理1.3)
證畢

此命題將在下一命題中被使用

來(lái)都來(lái)了,點(diǎn)個(gè)關(guān)注唄!