倪举鹏 发表于 2014-9-17 19:36:49

四点共椭圆需要满足什么条件?

四点共椭圆需要满足什么条件?

zeroieme 发表于 2014-9-17 21:00:59

任1点都在另外3点构成的三角形外。

BeerRabbit 发表于 2014-9-17 21:22:00

只要能证明:必然存在一个平面,使得这4点在该平面上的投影构成一个矩形。

cn8888 发表于 2014-9-18 09:09:29

四点共面,
任意三个点都不在一条直线上,
任意三点组成一个三角形,另外一个点不在这个三角形内部或者边上

cn8888 发表于 2014-9-18 13:15:03

Ax^2+Bxy+Cy^2+Dx+Ey+F=0
六个参数,
四个点
然后B^2-4*A*C<0
共五个约束,
所以............

hujunhua 发表于 2014-9-18 16:46:47

充要条件是:可构成凸四边形。

证明如下(必要性显然,略,以下只证明充分性):

1、凸平行六边形必内接一个椭圆。
2、平行四边形必可内接于一个椭圆。
3、凸四边形若非平行四边形,总可以找到一对相邻内角,之和小于180度。
   以它们所共边的中点为中心,取四边形的反演对称形,可合成一个凸平行六边形(如图)。

hujunhua 发表于 2014-9-19 09:02:07

请楼主证明一下凸平行六边形必定内接于一个椭圆。

我曾说“因为凸平行六边形总可以射影成一个正六边形”, 这是不充分的,因为仅通过仿射变换并不能将一般的凸平行六边形射成正六边形。

mathe 发表于 2014-9-21 16:02:42

仿射让ABCD四点共圆

hujunhua 发表于 2014-9-21 17:55:48

mathe 发表于 2014-9-21 16:02
仿射让ABCD四点共圆

这总是可以办到的。如果不想给出变换公式的话,可以作存在性说明。
通过仿射变换可以连续改变凸四边形的一对相对内角之和,变化范围是\((0,2\pi)\),所以存在和为\(\pi\) 的成员。

不过这样的存在性说明总是感觉不满意。

hujunhua 发表于 2014-9-21 19:23:03

关于凸平行六边形的外接于椭圆的证明

终于找到一个比较直观的方法,说明凸平行六边形的外接二次曲线必是椭圆。

通过仿射变换将一个三角形ABC变成A'B'C'的同时,可以将不同于A,B,C的任意点射成像三角形A'B'C'的外心。
在6#的图形中,我们可以将三角形ACD‘进行仿射变换,让M成为像的外心。
这就连带将三角形B'C'D进行了仿射变换,M也是像的外心。
结果就是将源平行六边形射成了一个具有外接圆的像平行六边形。所以源平行六边形具有外接椭圆。

但这还不是我所说的直观说明,直观说明见下图。

可以将平行六边形看作是一个长方体在平面上的平行投影。长方体是有外接球的。
投影方向是截面\(ACD'\)的法向,这使得顶点\(ABCDC'D'\)都在同一个圆柱面上,圆柱面的母圆就是截面\(ACD'\)与长方体外接球的截线。
用来截投影柱的平面就是我们现在图形所处的平面,与投影方向不垂直,所以截得了椭圆。
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