手機遊戲Euclidea的2.8關3E解法如何證明?

這一關要求是過圓上的黃點,作圓的切線。題目已知圓、圓心、圓上黃點(圓是中間那個細線小圓)。

3E解法過程:如圖。

第一步,在圓0上任意找異於黃點的任意一點(紅點)為圓心過黃點作圓1,交圓0於點(上)。

第二步,以黃點為圓心,過點(上)為作圓2,交圓1於點(下)。

第三步,作過黃點和點(下)的直線,即為圓0的切線。

我想問的是,為什麼用這種方法作出的線是切線?


首先,增加輔助線 A-O1 與圓 O2 交於B點,線 B-O2 與圓 O2 交於 C 點,如圖:

可見三角形 ABC 為圓 O2 的內接三角形,並且圓心在 BC 上,故此 ∠BAC 為直角。O1 在 AB 上,可得 AC 為圓 O1 的切線。

接下來,問題就是:A-O1-B 和 B-O2-C 只是方便分析的輔助線,真正作圖時不畫出來的,是通過以 A 點為圓心,AD 為半徑作一個圓,與圓 O2 相交來得到C點的。為什麼說這個 C 點 與 BO2 連線得到的 C 點是同一個點?

看這張圖:

∠AO2C = 2 ∠ABO2, ∠ABO2 = ∠BAO2 = 1/2 ∠DO2A,

可得:∠DO2A = ∠AO2C,即 DA=AC

故此,以A為圓心,AD為半徑作圓可得到C點。


如圖,圓的位置略有區別但同理

∠DAB=2∠DCB=2∠BCE, 又∠DAB=∠CAB Rightarrow ∠CAB=2∠BCERightarrow CE為切線(弦切角逆定理)


畫了兩條輔助線:

應該可以看出來了吧。


推薦閱讀:

土地龜裂紋理有何幾何特徵和規則?
球面被三等分有多少種可能?
在圓內能否用四條直線割成九塊面積相等的部分?
大家看看有道理沒:為什麼說小圓也是球面上的直線?
想像(腦補)出四維空間的樣子是什麼體驗?

TAG:手機遊戲 | 幾何學 | EuclideaGame |