数学问题 六圆
如图,六个小圆都与大圆相切且各与相邻的小圆相切(小圆大小没有限制),求证相对小圆圆心之间的连线相交于一点。条件大概就这些,我也不太记得了,百度上也找不到这个问题。求大神相助。
请给出详细的证明过程,先证明后采纳谢谢!满意有高分 展开
这道题的正确结果应该是相对小圆与大圆的切点连线三线共点.
圆心的结论是不成立的, 西班牙后卫耶罗 的草图虽然有误差, 但是不成立的迹象已经足够明显了.
如果仍然觉得证据不足, 可以用这里证明的结论做一个精确的图来验证.
证明使用早先热心网友提到的结论 (证明参考原链接, 此处省略):
圆内接六边形相对顶点连线三线共点当且仅当AB·CD·EF = BC·DE·FA.
另外需要一些计算 (其实是个人几何能力退化, 没想出纯几何方法),
好在得益于对称性, 计算量相当小.
证明: 设⊙O半径为R, 各小圆半径依次为a, b, c, d, e, f (与切点字母相对应).
我们计算相邻两圆的半径关系, 以⊙P和⊙Q为例.
设AB在⊙O中所对的圆周角为θ (取非钝角的那个),
有圆心角∠AOB = 2θ, AB = 2Rsin(θ) (正弦定理).
∵⊙O, ⊙P半径分别为R, a, 且二者内切于A,
∴OP = R-a,
同理OQ = R-b.
又∵⊙P, ⊙Q半径分别为a, b, 且二者外切,
∴PQ = a+b,
∴(a+b)² = PQ² = OP²+OQ²-2OP·OQcos(∠POQ) = (R-a)²+(R-b)²-2(R-a)(R-b)cos(2θ) (余弦定理),
展开整理得2ab = (R-a)(R-b)(1-cos(2θ)) = 2(R-a)(R-b)sin²(θ).
∴sin(θ) = √(ab/((R-a)(R-b))), AB = 2Rsin(θ) = 2R√(ab/((R-a)(R-b))).
同理可得CD = 2R√(cd/((R-c)(R-d))), EF = 2R√(ef/((R-e)(R-f))).
故AB·CD·EF = 8R³√(abcdef/((R-a)(R-b)(R-c)(R-d)(R-e)(R-f))).
而易见BC·DE·FA也是同一结果, 即成立AB·CD·EF = BC·DE·FA.
因此AD, BE, CF三线共点, 证毕.
2014-03-29
参看
圆内接六边形ABCDEF三条对角线相交于同一点的充要条件是(AB/BC)*(CD/DE)*(EF/GH)=1
你画的这个图满足这个条件
大圆圆心,小圆圆心,切点是共线的
2014-03-29
我似乎知道少的条件是什么。
西班牙后卫耶罗同学已经画了一个反例证明你少条件。
我个人认为你的题可能是这样的。
你少的条件是,所有的6个小圆应该公切于两个圆
一个你已经画了,就是外面的大圆。
另一个是里面的圆,你还没有画。
而且结论是所有的6个小圆的圆心也是共圆的。
而不是什么圆心连线共点。
证明的方法是反演变换。
plus:不一定是6个圆,几个都行。只要最后像“滚珠轴承”,当然相邻珠要相切