圓冪定理,中高考熱門,你是否想過一行證明它
圓冪定理是平面幾何中十分常見的一個定理,中高考中也有許多可以應用它的題型,因此熱度一直較高
所謂圓冪,有如下定義
點P到圓O(半徑為R)的圓冪是指PO2-R2
而平面幾何中的圓冪定理實際也可以看成割線定理,切割線定理,相交弦定理的統(tǒng)稱
內容如下

網上資料大多以幾何法證明,具體過程如下

容易看出,三個定理中的不變量即為點到圓的圓冪,故定理得名圓冪定理
然而幾何法用相似證明,難免有些繁瑣,且還需要分情況討論
今天給大家介紹一種相對更簡單和一般的證明方法
首先要借助一種新的工具——點幾何
所謂點幾何,就是以點為研究對象,直接對點進行運算的一種幾何

如果無法接受點幾何的表達,你可以直接把它看成原點到它的向量(例如A直接看成向量OA)
我們采用的是恒等式證明法
簡單來說就是先得到代數恒等式S?+S?+S?+…S?=0,接著由題目條件得到S?=S?=S?…=S???=0最后得到S?(結論)等于0
先看一下割線定理,實際上存在如下恒等式

證明十分簡單,你只需要把所有括號打開即可
由圓的性質,顯然S?S?S?均為0,故S?為0,割線定理得證
而在恒等式中我們并沒有規(guī)定P的位置,故P在圓內仍然成立,相交弦定理得證
令C等于D,切割線定理得證
而這個恒等式是還可以拓展到三維情況,球冪定理得證,由這個恒等式我們還可以去知道。不管在幾維都應該存在類似的n維球冪定理
這就是點幾何所追求的一行證明了,一般恒等式中具有很強的一般性,所以我們往往可以做到一行等式同時證明多個命題,甚至有所拓展
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