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  • 1 # 第七若夢

    垂徑定理是平面幾何中的基本定理之一,它表明,如果在一個直角三角形上,從直角所在的頂點向斜邊引垂線,那麼垂線所形成的兩個線段乘積等於垂線上某一點到直角點的距離,即:

    $AB \times BC= AC\times BD.$

    現在我們來證明它的一個推論:

    推論:若過直角三角形 $ABC$ 直角的直線 $DE$ ,交直角邊 $BC$ 於 $F$ ,交斜邊 $AB$ 於G,交斜邊 $AC$ 於 $H$ ,則

    $BF \times FC = AF\times FG + AE\times EH.$

    證明:

    首先,我們連接 $FH$ 和 $GD$ 並相交於點 $K$。然後根據垂徑定理,我們可以列出以下等式:

    $AF \times FG = AB \times BD - FB \times BC.$

    $AE \times EH = AC \times CD - FC \times BC.$

    通過兩個等式相加,得到:

    $AF \times FG + AE \times EH = (AB \times BD + AC \times CD) - BC \times (FB + FC).$

    我們將 $BE$、$DE$ 相交的點記為 $K$,由相似三角形 $\triangle BKF \sim \triangle EKC$ 可知:

    $\frac{BF}{EK} = \frac{FB}{EC}.$

    $\frac{FC}{EK} = \frac{DC}{EK} = \frac{EC}{EB}.$

    所以,

    $BF \times FC = \frac{BF}{EK} \times EK \times \frac{FC}{EK} = \frac{FB}{EC} \times \frac{EC}{EB} \times EK^2.$

    $BF \times FC = FB \times \frac{EK^2}{BE} \times EC.$

    由類比可知,點 $K$ 到 $AB$ 和 $AC$ 的距離分別為 $\frac{EK^2}{BE}$ 和 $\frac{EK^2}{CE}$,所以可以重寫為:

    $BF \times FC = FB\times FG + AE\times EH.$

    綜上所述,我們證明了該推論,垂徑定理的相關推論也可以用類似的方法進行證明。

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