費(fèi)爾巴哈定理的三種證明
(第三種界心坐標(biāo)的證明非原創(chuàng)做法)
費(fèi)爾巴哈定理是由費(fèi)爾巴哈發(fā)現(xiàn)的,內(nèi)容是三角形的費(fèi)爾巴哈圓(九點(diǎn)圓)與內(nèi)切圓和三個(gè)旁切圓相切;
乍一看感覺(jué)人生無(wú)望,這怎么還能把這幾個(gè)圓聯(lián)系在一起呢?
但人家費(fèi)爾巴哈做到了。。我們將給出幾何法、反演法(半幾何,屬于高等幾何入門的范疇)、解析法三種解法,
首先,九點(diǎn)圓定理大家都應(yīng)該知道,不知道的詳情百度百科
一、幾何方法:一個(gè)正常人肯定不會(huì)用圓心距等于半徑之差的方法。。所以一般情況下,我們會(huì)構(gòu)造出切點(diǎn),再證明是公切點(diǎn),
給出一種方法:

這個(gè)是一種較為簡(jiǎn)潔的證明,不要看輔助線和輔助點(diǎn)的數(shù)量,實(shí)際上是比較自然的方法,這種方法應(yīng)該不難理解,之中跳過(guò)的步驟都是極為顯然的,讀者自證不難。。
二、反演方法:一種是通過(guò)反演距離公式算出圓心距,我這里選的是直接使反演像為旁切圓公切線的方法,建議先自學(xué)反演再來(lái)閱讀這一篇章。。

另外:關(guān)于最后一步的公切線證明留給讀者,圖中并沒(méi)有給出輔助線。。(主要是我忘了畫,畫了會(huì)十分顯然。。)當(dāng)然旁切圓與反演圓正交也是顯然的,讀者可以通過(guò)定義直接證明。。
三、解析方法:我本來(lái)認(rèn)為,用解析來(lái)做會(huì)非常復(fù)雜,尤其是這種多圓問(wèn)題直到我看到了界心坐標(biāo)這種東西,本質(zhì)上是用四個(gè)未知元表示三角形中的所有特殊點(diǎn),然而證明方式簡(jiǎn)單粗暴,直接算出圓心距即可。。

?還有一件事:關(guān)于這種坐標(biāo)下的其他特殊點(diǎn),希望大家自行探究
四、綜述
文中我僅是以內(nèi)切圓或旁切圓單獨(dú)的情況來(lái)證明,讀者可以自行嘗試將這幾種證法推廣到其他情況(第一種和第二種需要多想想),留給讀者作為課后習(xí)題,好這節(jié)課到此結(jié)束,下課!