我找到了一个严格的证明!
首先,我们给出一个漂亮而有用的结论:
条件与原先的问题一样,各个量标于图中
则有,a/b*c/d=cos(theta)^2.
注意,在图中,我们没有画出D点的切线,
首先,我们容易得到"两条黄线所夹之角为theta之一半"这一事实.
我们用面积考察a/b: 1/2 r r' sin(角2)
a/b=S(yellow)/S(green)= ---------------------------------- = cos(theta) sin(角2) /sin(角1)
1/2 [r/cos(theta)] r' sin(角1)
注意r'是中间边,在图中没有标出,因为它会被消去.
同理,得到:
c/d=cos(theta) sin(角1) /sin(角2)
则该结论易得之.
现在开始证明原问题.
对绿色图形用Menelaus定理:
[a/b] [r/cos(theta)+r]/[r+rcos(theta)] [x/y]=1
得到x/y=cos(theta) * b/a
同理,对左侧,可以得到:
y'/x'=cos(theta) * d/c
所以x/y=x'/y',但x+y=x'+y',
所以x=x'一定成立.
:)
P.S.
Menelaus 定理:
我们有如下构图:
则成立着a/b * c/d * e/f =1
面积公式:
三角形的已知量标在图中:
则三角形的面积S=1/2 * ab * sin(alpha)
楼主,这题我想两天了只有建系的方法计算量最小了……(虽然可能有添加无数辅助线的方法我没找到)
另外一个是用 设三角形三边,算旁切圆半径等 来算,计算量也不小呢。就差不多是梅氏定理。
楼主你实在没有方法了就挑一个吧。
顺便说一下,C在劣弧长度也是定值。
学习一下,作个标记
答案是PQ=1/2AB……过程正在想……