Question

如何证明三线共点

Answer 1

三线共点

证明三线共点的步骤就是，先说明两线交于一点，再证明此在另一线上，把三线共点的证明转化为三点共线的证明，而证明三点共线只需要证明三点均在两个相交的平面上，也就是在两个半面的交线上。

三点共线与三线共点的理论：若一条直线上的两点在一个平面内，那么这条直线在此半面内。

例如，在四面体ABCD中作图PQR，PQ、CB的延长线交于M，RQ、DB延长线交于N，RP、DC的延长线交于K，求证M、N、K三点共线。

解答：由题意可知，M、N、K分别在直线PQ，RQ，RP上，根据公理1可知M、N、K在半面PQR上,同理,M、N、K分别在直线CB、DB、DC上,可知M、N、K在半面PQR与半面BCD的公共直线上,所以M、N、K三点共线。

Answer 2

射影定理如下：

①CD²=AD·BD

②AC²=AD·AB

③BC²=BD·AB

④AC·BC=AB·CD

验证推导如下

证明：①∵CD²+AD²=AC²,CD²+BD²=BC²

∴2CD²+AD²+BD²=AC²+BC²

∴2CD²=AB²-AD²-BD²

∴2CD²=(AD+BD)²-AD²-BD²

∴2CD²=AD²+2AD·BD+BD²-AD²-BD²

∴2CD²=2AD·BD

∴CD²=AD·BD

②∵CD²=AD·BD(已证)

∴CD²+AD²=AD·BD+AD²

∴AC²=AD·(BD+AD)

∴AC²=AD·AB

③BC²=CD²+BD²

BC²=AD·BD+BD²

BC²=(AD+BD)·BD

BC²=AB·BD

∴BC²=AB·BD

④∵S△ACB=1/2 AC×BC=1/2 AB·CD

∴ 1/2AC·BC= 1/2AB·CD

∴AC·BC=AB·CD

参考资料来源：百度百科-射影定理