阿波羅尼斯圓原理證明
阿波羅尼斯圓:一動點P與兩定點A、B的距離之比等于定比m:n,則點P的軌跡,是以定比m:n內(nèi)分和外分定線段的兩個分點的連線為直徑的圓。
如圖所示,P是平面上一動點,A、B是兩定點,PA∶PB= m∶n ,M是AB的內(nèi)分點(M在線段AB上),N是AB的外分點(N在AB的延長線上)且
AM∶MB=AN∶NB=m∶n,則P點的軌跡是以MN為直徑的圓。

下面先證明兩個定理:
一、如圖一,已知M是BC上一點,且AB∶AC=BM∶MC,
求證:AM平分∠BAC(三角形內(nèi)角平分線定理的逆定理)
證明:過C點作CD∥AM交BA的延長線于D,則AB∶AD=BM∶MC
∵AB∶AC=BM∶MC,∴AB∶AD =AB∶AC,∴AC=AD,
∴∠D=∠3,∵CD∥AM,∴∠1=∠D,∠2=∠3,∴∠1=∠2,∴AM平分∠BAC。

二、如圖二,N是BC延長線上一點,BN∶CN=AB∶AC,求證:AN平分∠BAC的鄰補角∠EAC
證明:∵CD∥AN交AB于D,則BN∶CN=AB∶AD,∵BN∶CN=AB∶AC,∴AB∶AD=AB∶AC,AD=AC,∴∠3=∠4,∵DC∥AN,∴∠1=∠3,∠2=∠4,∴∠1=∠2,∴AN平分∠BAC的鄰補角∠EAC
有了上面的證明,阿波羅尼斯圓定理的證明就不難了,證明如下:

連結(jié)PM、PN,∵M為AB的內(nèi)分點, PA∶PB=AM∶MB =m∶n,∴PM平分∠APB
∵N為AB的外分點,AN∶BN=PA∶PB =m∶n,∴PN平分∠BPE,
∵∠APB+∠BPE=180o,又∠2=∠APB/2,∠3=∠BPE/2,
∴∠2+∠3=(∠APB+∠BPE)/2
即∠MPN=90o,∴動點P到MN的中點O的距離等于MN(定值)的一半(直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半),點P的軌跡,是以定比m:n內(nèi)分和外分定線段AB的兩個分點的連線為直徑的圓