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西瓦定理證明

塞瓦定理(Ceva's theorem)是平面幾何中的一個重要定理,表述如下:

在△ABC內任取一點O,直線AOBOCO分別交對邊於D、E、F,則有:

(BD/DC)×(CE/EA)×(AF/FB) = 1

該定理的證明可以通過多種方法進行,以下是一種利用梅涅勞斯定理的證明方法:

根據梅涅勞斯定理,對於△ADC被直線BOE所截,有:(DB/BC)×(CE/EA)×(AO/OD) = 1

同樣,對於△ABD被直線COF所截,有:(BC/CD)×(AF/FB)×(DO/OA) = 1

將兩個等式相乘,得到:(DB/BC)×(CE/EA)×(AO/OD)×(BC/CD)×(AF/FB)×(DO/OA) = 1

簡化後,得到:(DB/DC)×(CE/EA)×(AF/FB) = 1

此外,塞瓦定理還可以通過面積關係來證明,具體方法是通過計算△ABC被直線AO、BO、CO分割成的三個小三角形的面積比,最終得出相同的結論。

塞瓦定理的套用非常廣泛,例如可以用來證明三角形三條中線、高線、角平分線分別交於一點(重心垂心內心),以及在解決其他幾何問題中的重要作用。