找回密码
 欢迎注册
楼主: dlsh

[求助] 直线交点在圆上,实在不知道程序错在哪里

[复制链接]
 楼主| 发表于 2021-12-6 21:41:58 | 显示全部楼层
下面是用向量商的结果

  1. Clear["Global`*"](*v=-1/a^2;*)
  2. b = a^2 v^2;(*这句是根据AD=AE判定O1在角DAE平分线上,由Factor[k[o1,a]^2-a^2b c]可以推出*)

  3. \!\(\*OverscriptBox["o", "_"]\) = o = 0;
  4. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) = c = 1;
  5. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) = 1/a; b = a^2 v^2;
  6. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) = 1/b;
  7. \!\(\*OverscriptBox["v", "_"]\) = 1/v; h = a + b + c;
  8. \!\(\*OverscriptBox["h", "_"]\) =
  9. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) +
  10. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) +
  11. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\); m = (a + h)/2;
  12. \!\(\*OverscriptBox["m", "_"]\) = (
  13. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) +
  14. \!\(\*OverscriptBox["h", "_"]\))/2;
  15. o1 = (h - a v)/(1 - v);
  16. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\) = (
  17. \!\(\*OverscriptBox["h", "_"]\) -
  18. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\)
  19. \!\(\*OverscriptBox["v", "_"]\))/(1 -
  20. \!\(\*OverscriptBox["v", "_"]\));(*假设
  21. \!\(\*OverscriptBox["O1H", "\[RightVector]"]\)/
  22. \!\(\*OverscriptBox["O1A", "\[RightVector]"]\)=v*)
  23. k[a_, b_] := (a - b)/(
  24. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  25. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\));
  26. \!\(\*OverscriptBox["k", "_"]\)[a_, b_] := 1/k[a, b];(*复斜率定义*)

  27. \!\(\*OverscriptBox["Jd", "_"]\)[k1_, a1_, k2_, a2_] := -((a1 - k1
  28. \!\(\*OverscriptBox["a1", "_"]\) - (a2 - k2
  29. \!\(\*OverscriptBox["a2", "_"]\)))/(k1 - k2));
  30. (*复斜率等于k1,过点A1与复斜率等于k2,过点A2的直线交点*)
  31. Jd[k1_, a1_, k2_, a2_] := -((k2 (a1 - k1
  32. \!\(\*OverscriptBox["a1", "_"]\)) - k1 (a2 - k2
  33. \!\(\*OverscriptBox["a2", "_"]\)))/(k1 - k2));
  34. FourPoint[a_, b_, c_, d_] := ((
  35. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) d - c
  36. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\)) (a - b) - (
  37. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) b - a
  38. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\)) (c - d))/((a - b) (
  39. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) -
  40. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\)) - (
  41. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  42. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\)) (c - d));(*过两点A和B、C和D的交点*)

  43. \!\(\*OverscriptBox["FourPoint", "_"]\)[a_, b_, c_, d_] := -(((c
  44. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  45. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) d) (
  46. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  47. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\)) - ( a
  48. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) -
  49. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) b) (
  50. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) -
  51. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\)))/((a - b) (
  52. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) -
  53. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\)) - (
  54. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  55. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\)) (c - d)));
  56. Duichengdian[a_, b_, p_] := (
  57. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) b - a
  58. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) +
  59. \!\(\*OverscriptBox["p", "_"]\) (a - b))/(
  60. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  61. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\));(*P关于AB的对称点*)

  62. \!\(\*OverscriptBox["Duichengdian", "_"]\)[a_, b_, p_] := (a
  63. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) -
  64. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) b + p (
  65. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  66. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\)))/(a - b);
  67.    (* o1=Jd[ - b c,m,-a t,a];
  68. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)=
  69. \!\(\*OverscriptBox["Jd", "_"]\)[- b c,m,-a t,a];o1=Jd[a b,m,-a t,a];
  70. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)=
  71. \!\(\*OverscriptBox["Jd", "_"]\)[a b,m,-a t,a];*)
  72. d = a b (
  73. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  74. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)) + o1;
  75. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) =
  76. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\)
  77. \!\(\*OverscriptBox["b", "_"]\) (a - o1) +
  78. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\); e = a c (
  79. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\) -
  80. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)) + o1;
  81. \!\(\*OverscriptBox["e", "_"]\) =
  82. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\)
  83. \!\(\*OverscriptBox["c", "_"]\) (a - o1) +
  84. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\);
  85. x = Duichengdian[o, o1, a];
  86. \!\(\*OverscriptBox["x", "_"]\) =
  87. \!\(\*OverscriptBox["Duichengdian", "_"]\)[o, o1, a];
  88. q = -(k[x, d]/x);
  89. \!\(\*OverscriptBox["q", "_"]\) = 1/q; p = -(k[x, e]/x);
  90. \!\(\*OverscriptBox["p", "_"]\) = 1/p;
  91. s = FourPoint[q, e, p, d];
  92. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\) =
  93. \!\(\*OverscriptBox["FourPoint", "_"]\)[q, e, p, d];
  94. s1 = -k[q, e] (
  95. \!\(\*OverscriptBox["e", "_"]\) -
  96. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)) + o1; s2 = -k[p, d] (
  97. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  98. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)) + o1;
  99. Simplify[{1, o1,
  100. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\), , d,
  101. \!\(\*OverscriptBox[
  102. RowBox[{"d", "\[IndentingNewLine]"}], "_"]\), e,
  103. \!\(\*OverscriptBox[
  104. RowBox[{"e", "\[IndentingNewLine]"}], "_"]\), , x,
  105. \!\(\*OverscriptBox["x", "_"]\)}]
  106. Simplify[{2, p,
  107. \!\(\*OverscriptBox["p", "_"]\), , q,
  108. \!\(\*OverscriptBox[
  109. RowBox[{"q", "\[IndentingNewLine]"}], "_"]\), , s,
  110. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\)}]
  111. Simplify[{3, k[s, e], -((s - o1)/(
  112. \!\(\*OverscriptBox["e", "_"]\) -
  113. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))), , k[s, d], k[p, d], -((s - o1)/(
  114. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  115. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))), -((d - o1)/(
  116. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\) -
  117. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))), , -((s - o1)/(
  118. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  119. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))) + (d - o1)/(
  120. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\) -
  121. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))}](*验证S在圆O1上*)
  122. Simplify[{4, (s - o1) (
  123. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\) -
  124. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)), (x - o1) (
  125. \!\(\*OverscriptBox["x", "_"]\) -
  126. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)), (o1 - a) (
  127. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\) -
  128. \!\(\*OverscriptBox["a", "_"]\)), , (e - o1) (
  129. \!\(\*OverscriptBox["e", "_"]\) -
  130. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)), (d - o1) (
  131. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  132. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)), x
  133. \!\(\*OverscriptBox["x", "_"]\)}]
  134. Simplify[{5, (s - o1) (
  135. \!\(\*OverscriptBox["s", "_"]\) -
  136. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)) - (x - o1) (
  137. \!\(\*OverscriptBox["x", "_"]\) -
  138. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\))}]
  139. Simplify[{6, k[a, d], k[a, e], -((a - o1)/(
  140. \!\(\*OverscriptBox["d", "_"]\) -
  141. \!\(\*OverscriptBox["o1", "_"]\)))}]
  142. Simplify[{7, s1, s2}]
  143. Simplify[k[o1, a]^2 - a^2 b c]
  144. Factor[k[o1, a]^2 - a^2 b c]



复制代码

直线交点在圆上向量商.gif

点评

由 b = a^2 v^2 得v^2=b/a^2 ,设b=t^2,得v=正负t/a,不是 v=-1/a^2  发表于 2021-12-7 19:31
这个程序似乎不对。令 a = -0.7747 + I 0.63245; 由 v=-1/a^2 可求得 v,由 b = a^2 v^2 可求出 b,然后算出其余各点坐标。结果是 e=1 与 C 点重合了。一个自由变量 a 就决定了三角形 ABC 的形状不合适。  发表于 2021-12-7 10:36
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2021-12-6 21:44:22 | 显示全部楼层
收到了您发给我邮箱的邮件。还没有来得及看各个附件的内容。关于向量商、共轭比的说法,我也觉得不如称为复斜率更简单、清晰,容易被人接受。您以前那篇论文,内容太少了,完全能把内容扩充十倍以上,主要是列出用于机器证明的公式,构图的方法。
我对复斜率的理解见下图。

复斜率的概念.png

点评

这种推导复杂了,原文比较简洁,数学所信箱发不进去,您看看能不能用教育信箱。  发表于 2021-12-6 21:56
那是以前写的,扩充太费时间了,的确用复斜率更形象,最早也是用这个词,考虑到可能会与斜率混淆,所以改用共轭比,在中科院,李教授也赞成用复斜率,现在改过来了。有关向量商已经向投稿,你先不要公布出来,  发表于 2021-12-6 21:54
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2021-12-7 21:13:57 | 显示全部楼层
2345截图20211207204927.png
虽然主贴程序错误,却意外发现一条结论:
已知 △ ABC 的外接圆为O,垂心为 H ,过 A , H 两点的圆O1分别再交 AB , AC 于点 D 和 E ,且有 AD =AE. 圆O1和圆O的另一个交点为 X , XD 和 XE 分别交再圆 O于点Q和P.设M是AH中点,过M作AB垂线交∠BAC的平分线于O1’,以O1'为圆心,O1'A为半径交AB、AC于D'和E',X'是圆O1和圆O的另一个交点。如红色圆和红色线段所示。证明: QE 和P D 的交点 S 在圆O上,X'、D'、Q和X'、E’、P共线.
以上证明包括T关于O的对称点T1的情形,如主贴所示。

点评

对射影几何不熟悉,你试试  发表于 2021-12-8 19:34
这题不知能否改成射影的形式?虽然怎么看都像是射影的形式,但其中两个硬条件不好办,一是垂心,二是AD=AE。  发表于 2021-12-8 06:51
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2021-12-8 11:09:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 TSC999 于 2021-12-8 11:35 编辑

在原题中还可推出:

① A、O、S 三点共线。 ② AO 是角 PAQ 的角平分线。 ③  S 是三角形 APQ 的垂心。 ④ AP=AQ,SP=SQ,即三角形 APQ 和  SPQ  都是等腰三角形。

⑤ 以 AS 为直径的圆(圆心为 O3)交 AQ 于 D3,交 AP 于 E3,则该圆与圆 O 相内切于 A 点。D、D3、S、P 共线,E、E3、S、Q 共线。  

扩展图.png
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
发表于 2021-12-8 20:35:58 | 显示全部楼层
本帖最后由 TSC999 于 2021-12-8 21:30 编辑

图一图二.png
图一图二说明.png

补充:在图二中,证明 X2、D2、Q 三点共线; X2、E2、P 三点共线。

  1. Clear["Global`*"]; (*设三角形ABC的外接圆为单位圆,C 点在正 x 轴上,如图一*)

  2. \!\(\*OverscriptBox[\(o\), \(_\)]\) = o = 0;
  3. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) = c = 1;

  4. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) = 1/a; b = t^2;
  5. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\) = 1/b;
  6. \!\(\*OverscriptBox[\(t\), \(_\)]\) = 1/t;
  7. \!\(\*OverscriptBox[\(p\), \(_\)]\) = 1/p;
  8. h = a + b + c(*当三角形外心在坐标原点时此式成立*);
  9. \!\(\*OverscriptBox[\(h\), \(_\)]\) =
  10. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) +
  11. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\) +
  12. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\);
  13. m = (a + h)/2;(* M是A、H的中点*)
  14. \!\(\*OverscriptBox[\(m\), \(_\)]\) = (
  15. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) +
  16. \!\(\*OverscriptBox[\(h\), \(_\)]\))/2;
  17. k[a_, b_] := (a - b)/(
  18. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  19. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\));
  20. \!\(\*OverscriptBox[\(k\), \(_\)]\)[a_, b_] := 1/k[a, b];(*直线的复斜率*)
  21. Jd[k1_, a1_, k2_, a2_] := -((k2 (a1 - k1
  22. \!\(\*OverscriptBox[\(a1\), \(_\)]\)) - k1 (a2 - k2
  23. \!\(\*OverscriptBox[\(a2\), \(_\)]\)))/(k1 - k2));

  24. \!\(\*OverscriptBox[\(Jd\), \(_\)]\)[k1_, a1_, k2_, a2_] := -((a1 - k1
  25. \!\(\*OverscriptBox[\(a1\), \(_\)]\) - (a2 - k2
  26. \!\(\*OverscriptBox[\(a2\), \(_\)]\)))/(k1 - k2));
  27. (*复斜率等于k1且经过A1点的直线,与复斜率等于k2且经过A2点的直线,两直线的交点*)
  28. FourPoint[a_, b_, c_, d_] := ((
  29. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) d - c
  30. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\)) (a - b) - (
  31. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) b - a
  32. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)) (c - d))/((a - b) (
  33. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) -
  34. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\)) - (
  35. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  36. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)) (c - d));

  37. \!\(\*OverscriptBox[\(FourPoint\), \(_\)]\)[a_, b_, c_, d_] := -(((c
  38. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\) -
  39. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) d) (
  40. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  41. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)) - ( a
  42. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\) -
  43. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) b) (
  44. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) -
  45. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\)))/((a - b) (
  46. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\) -
  47. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\)) - (
  48. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  49. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)) (c - d)));
  50. (*过A、B点的直线与过C、D点的直线的交点*)
  51. Duichengdian[a_, b_, p_] := (
  52. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) b - a
  53. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\) +
  54. \!\(\*OverscriptBox[\(p\), \(_\)]\) (a - b))/(
  55. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  56. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\));(*P关于直线AB的镜像点*)

  57. \!\(\*OverscriptBox[\(Duichengdian\), \(_\)]\)[a_, b_, p_] := (a
  58. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\) -
  59. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) b + p (
  60. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  61. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)))/(a - b);
  62. o1 = Simplify[ Jd[-k[a, h], m, k[a, t], a]];

  63. \!\(\*OverscriptBox[\(o1\), \(_\)]\) = Simplify[
  64. \!\(\*OverscriptBox[\(Jd\), \(_\)]\)[-k[a, h], m, k[a, t], a]];
  65. Print["o1=", o1];
  66. w1 = Simplify@Solve[{(z - o1) (
  67. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  68. \!\(\*OverscriptBox[\(o1\), \(_\)]\)) == (a - o1) (
  69. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  70. \!\(\*OverscriptBox[\(o1\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  71. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  72. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - b)/(
  73. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  74. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  75. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  76. d = Part[Part[Part[w1, 1], 1], 2];

  77. \!\(\*OverscriptBox[\(d\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w1, 1], 2], 2];
  78. Print["d = ", d];
  79. w2 = Simplify@Solve[{(z - o1) (
  80. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  81. \!\(\*OverscriptBox[\(o1\), \(_\)]\)) == (a - o1) (
  82. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  83. \!\(\*OverscriptBox[\(o1\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  84. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  85. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - c)/(
  86. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  87. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  88. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  89. e = Part[Part[Part[w2, 1], 1], 2];

  90. \!\(\*OverscriptBox[\(e\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w2, 1], 2], 2];
  91. Print["e=", e];
  92. x = Simplify[Duichengdian[o, o1, a]];
  93. \!\(\*OverscriptBox[\(x\), \(_\)]\) = Simplify[
  94. \!\(\*OverscriptBox[\(Duichengdian\), \(_\)]\)[o, o1, a]];
  95. Print["x=", x];
  96. q = Simplify[-(k[x, d]/x)];
  97. \!\(\*OverscriptBox[\(q\), \(_\)]\) = Simplify[1/q]; p =
  98. Simplify[-(k[x, e]/x)];
  99. \!\(\*OverscriptBox[\(p\), \(_\)]\) = Simplify[1/p];
  100. Print["p=", p];
  101. Print["q=", q];
  102. s = Simplify[FourPoint[q, e, p, d]];
  103. \!\(\*OverscriptBox[\(s\), \(_\)]\) = Simplify[
  104. \!\(\*OverscriptBox[\(FourPoint\), \(_\)]\)[q, e, p, d]];
  105. Print["s=", s];
  106. Print["SE的复斜率/SD的复斜率 = ", Simplify[k[s, e]/k[s, d]]]
  107. Print["AE的复斜率/AD的复斜率 = ", Simplify[k[a, e]/k[a, d]]]
  108. If[Simplify[k[s, e]/k[s, d]] == Simplify[k[a, e]/k[a, d]],
  109. Print["由于上述两个复斜率的比值相等,因此 ADSE 四点共圆。"]]
  110. Print["OA的复斜率 = ", Simplify[k[o, a]], "     OS的复斜率 = ",
  111.   Simplify[k[o, s]]];
  112. If[Simplify[k[o, a]/k[o, s]] == 1,
  113. Print["因为OA的复斜率与OS的复斜率相等,故 A、O、S 三点共线"]]
  114. Print["AS的复斜率 = ", Simplify[k[a, s]], "     PQ的复斜率 = ",
  115.   Simplify[k[p, q]]];
  116. If[Simplify[k[a, s]/k[p, q]] == -1,
  117. Print["因为AS的复斜率与PQ的复斜率是相反数,故这两条直线垂直"]]
  118. Print["PS的复斜率 = ", Simplify[k[p, s]], "     AQ的复斜率 = ",
  119.   Simplify[k[a, q]]];
  120. If[Simplify[k[p, s]/k[a, q]] == -1,
  121. Print["因为PS的复斜率与AQ的复斜率是相反数,故这两条直线垂直"]]
  122. Print["QS的复斜率 = ", Simplify[k[q, s]], "     AP的复斜率 = ",
  123.   Simplify[k[a, p]]];
  124. If[Simplify[k[q, s]/k[a, p]] == -1,
  125. Print["因为QS的复斜率与AP的复斜率是相反数,故这两条直线垂直"]]
  126. S2[a_, b_] := (a - b) (
  127. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  128. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)); (* A点到B点长度的平方 *)
  129. Print["AP = ", Simplify[S2[a, p]], "    AQ = ", Simplify[S2[a, q]]];
  130. If[Simplify[S2[a, p]/S2[a, q]] == 1, Print["因为 AP = AQ, 故二者长度相等"]]
  131. Print["SP = ", Simplify[S2[s, p]], "    SQ = ", Simplify[S2[s, q]]];
  132. If[Simplify[S2[s, p]/S2[s, q]] == 1, Print["因为 SP = SQ, 故二者长度相等"]]
  133. o2 = Simplify[ Jd[-k[a, b], m, k[a, t], a]];  
  134. \!\(\*OverscriptBox[\(o2\), \(_\)]\) = Simplify[
  135. \!\(\*OverscriptBox[\(Jd\), \(_\)]\)[-k[a, b], m, k[a, t], a]];
  136. Print["o2=", o2];
  137. w3 = Simplify@Solve[{(z - o2) (
  138. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  139. \!\(\*OverscriptBox[\(o2\), \(_\)]\)) == (a - o2) (
  140. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  141. \!\(\*OverscriptBox[\(o2\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  142. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  143. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - b)/(
  144. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  145. \!\(\*OverscriptBox[\(b\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  146. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  147. d2 = Part[Part[Part[w3, 1], 1], 2];

  148. \!\(\*OverscriptBox[\(d2\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w3, 1], 2], 2];
  149. Print["d2 = ", d2];
  150. w4 = Simplify@Solve[{(z - o2) (
  151. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  152. \!\(\*OverscriptBox[\(o2\), \(_\)]\)) == (a - o2) (
  153. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  154. \!\(\*OverscriptBox[\(o2\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  155. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  156. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - c)/(
  157. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  158. \!\(\*OverscriptBox[\(c\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  159. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  160. e2 = Part[Part[Part[w4, 1], 1], 2];
  161. \!\(\*OverscriptBox[\(e2\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w4, 1], 2], 2];
  162. Print["e2 = ", e2];
  163. x2 = Simplify[Duichengdian[o, o2, a]];
  164. \!\(\*OverscriptBox[\(x2\), \(_\)]\) = Simplify[
  165. \!\(\*OverscriptBox[\(Duichengdian\), \(_\)]\)[o, o2, a]];
  166. Print["x2=", x2];
  167. Print["X2D2 的复斜率 = ", Simplify[k[x2, d2]], ",    D2Q 的复斜率 = ",
  168.   Simplify[k[d2, q]]];
  169. If[Simplify[k[x2, d2]/ k[d2, q]] == 1,
  170. Print["由于X2D2的复斜率等于D2Q的复斜率,因此 X2、D2、Q 三点共线。"]]
  171. Print["X2E2 的复斜率 = ", Simplify[k[x2, e2]], ",    E2P 的复斜率 = ",
  172.   Simplify[k[e2, p]]];
  173. If[Simplify[k[x2, e2]/ k[e2, p]] == 1,
  174. Print["由于X2E2的复斜率等于E2P的复斜率,因此 X2、E2、P 三点共线。"]]
  175. o3 = (a + s)/2;
  176. \!\(\*OverscriptBox[\(o3\), \(_\)]\) = (
  177. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) +
  178. \!\(\*OverscriptBox[\(s\), \(_\)]\))/2;
  179. w5 = Simplify@Solve[{(z - o3) (
  180. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  181. \!\(\*OverscriptBox[\(o3\), \(_\)]\)) == (a - o3) (
  182. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  183. \!\(\*OverscriptBox[\(o3\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  184. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  185. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - q)/(
  186. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  187. \!\(\*OverscriptBox[\(q\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  188. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  189. d3 = Part[Part[Part[w5, 1], 1], 2];

  190. \!\(\*OverscriptBox[\(d3\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w5, 1], 2], 2];
  191. Print["d3 = ", d3];
  192. w6 = Simplify@Solve[{(z - o3) (
  193. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  194. \!\(\*OverscriptBox[\(o3\), \(_\)]\)) == (a - o3) (
  195. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\) -
  196. \!\(\*OverscriptBox[\(o3\), \(_\)]\)), (z - a)/(
  197. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  198. \!\(\*OverscriptBox[\(a\), \(_\)]\)) == (z - p)/(
  199. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\) -
  200. \!\(\*OverscriptBox[\(p\), \(_\)]\)), z != a}, {z,
  201. \!\(\*OverscriptBox[\(z\), \(_\)]\)}];
  202. e3 = Part[Part[Part[w6, 1], 1], 2];

  203. \!\(\*OverscriptBox[\(e3\), \(_\)]\) = Part[Part[Part[w6, 1], 2], 2];
  204. Print["e3 = ", e3];
  205. Print["DD3 的复斜率 = ", Simplify[k[d, d3]], ",    D3S 的复斜率 = ",
  206.   Simplify[k[d3, s]], ",    SP 的复斜率 = ", Simplify[k[s, p]]];
  207. If[Simplify[k[d, d3]/ k[d3, s]] == 1 &&
  208.   Simplify[k[d3, s]/ k[s, p]] == 1,
  209. Print["由于DD3、D3S、SP 的复斜率都相等,因此 D、D3、S、P 四点共线。"]]
  210. Print["EE3 的复斜率 = ", Simplify[k[e, e3]], ",    E3S 的复斜率 = ",
  211.   Simplify[k[e3, s]], ",    SQ 的复斜率 = ", Simplify[k[s, q]]];
  212. If[Simplify[k[e, e3]/ k[e3, s]] == 1 &&
  213.   Simplify[k[e3, s]/ k[s, q]] == 1,
  214. Print["由于EE3、E3S、SQ 的复斜率都相等,因此 E、E3、S、Q 四点共线。"]]

复制代码


运行结果:
  1. o1=(a (t^2-t+a+1))/(a-t)
  2. d = (a (t^3+t^2+a+1))/(a-t)
  3. e=(a (t^3+a t+t+1))/((a-t) t)
  4. x=-((a t (t^2-t+a+1))/(t^2+a (t^2-t+1)))
  5. p=-(a/t)
  6. q=-a t
  7. s=a (-t+1-1/t)
  8. SE的复斜率/SD的复斜率 = 1/t^2
  9. AE的复斜率/AD的复斜率 = 1/t^2
  10. 由于上述两个复斜率的比值相等,因此 ADSE 四点共圆。
  11. OA的复斜率 = a^2     OS的复斜率 = a^2
  12. 因为OA的复斜率与OS的复斜率相等,故 A、O、S 三点共线
  13. AS的复斜率 = a^2     PQ的复斜率 = -a^2
  14. 因为AS的复斜率与PQ的复斜率是相反数,故这两条直线垂直
  15. PS的复斜率 = -a^2 t     AQ的复斜率 = a^2 t
  16. 因为PS的复斜率与AQ的复斜率是相反数,故这两条直线垂直
  17. QS的复斜率 = -(a^2/t)     AP的复斜率 = a^2/t
  18. 因为QS的复斜率与AP的复斜率是相反数,故这两条直线垂直
  19. AP = t+2+1/t    AQ = t+2+1/t
  20. 因为 AP = AQ, 故二者长度相等
  21. SP = -((t-1)^2/t)    SQ = -((t-1)^2/t)
  22. 因为 SP = SQ, 故二者长度相等
  23. o2=(-a t^2+t^2+2 a t+a+1)/(2 t+2)
  24. d2 = 1/2 (-a t^2+t^2+a+1)
  25. e2 = (-a (t-1)^2+t^2+1)/(2 t)
  26. x2=(t (-a t^2+t^2+2 a t+a+1))/(a t^2+t^2+2 t+a-1)
  27. X2D2 的复斜率 = -((a t^2 (-t^2+a (t^2-2 t-1)-1))/(a t^2+t^2+2 t+a-1)),    D2Q 的复斜率 = -((a t^2 (-t^2+a (t^2-2 t-1)-1))/(a t^2+t^2+2 t+a-1))
  28. 由于X2D2的复斜率等于D2Q的复斜率,因此 X2、D2、Q 三点共线。
  29. X2E2 的复斜率 = (a (-a t^2+t^2+2 a t+a+1))/(a t^2+t^2+2 t+a-1),    E2P 的复斜率 = (a (-a t^2+t^2+2 a t+a+1))/(a t^2+t^2+2 t+a-1)
  30. 由于X2E2的复斜率等于E2P的复斜率,因此 X2、E2、P 三点共线。
  31. d3 = -((a (t^3+t^2-t+1))/(2 t))
  32. e3 = -((a (t^3-t^2+t+1))/(2 t^2))
  33. DD3 的复斜率 = -a^2 t,    D3S 的复斜率 = -a^2 t,    SP 的复斜率 = -a^2 t
  34. 由于DD3、D3S、SP 的复斜率都相等,因此 D、D3、S、P 四点共线。
  35. EE3 的复斜率 = -(a^2/t),    E3S 的复斜率 = -(a^2/t),    SQ 的复斜率 = -(a^2/t)
  36. 由于EE3、E3S、SQ 的复斜率都相等,因此 E、E3、S、Q 四点共线。
复制代码

点评

对AC同样构图有类似结论  发表于 2021-12-10 22:26
复制代码错行,不如用压缩文件  发表于 2021-12-8 21:58
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
 楼主| 发表于 2021-12-8 21:57:49 | 显示全部楼层
上面的问题属于线性构造,虽然构图复杂,计算不难,对于下面的问题如何求出u,这是四次方程。
如图,两条内角平分线相等AD=BE,求证△ABC是等腰三角形。
\(e^{\frac{i\angle BAC}{2}}=v{,}e^{\frac{i\angle CBA}{2}}=u,可求得e=\frac{\left( 1-u^2\right)v^4}{1-u^2v^4}{,}d=\frac{\left( 1-u^4\right)v^2}{1-v^2u^4},\)\(AD=\frac{ 1-u^4}{1-u^2v^4}v,BE=\frac{ 1-v^4}{1-v^2u^4}u\)


内角平分线相等

内角平分线相等
毋因群疑而阻独见  毋任己意而废人言
毋私小惠而伤大体  毋借公论以快私情
您需要登录后才可以回帖 登录 | 欢迎注册

本版积分规则

小黑屋|手机版|数学研发网 ( 苏ICP备07505100号 )

GMT+8, 2025-6-8 05:45 , Processed in 0.049050 second(s), 25 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表