阿波羅尼斯圓:一動(dòng)點(diǎn)P與兩定點(diǎn)A、B的距離之比等于定比m:n,則點(diǎn)P的軌跡,是以定比m:n內(nèi)分和外分定線段的兩個(gè)分點(diǎn)的連線為直徑的圓。
這個(gè)軌跡最先由古希臘數(shù)學(xué)家阿波羅尼斯發(fā)現(xiàn),故稱(chēng)阿氏圓。
這個(gè)定理的證明方法很多。下面是筆者的分析與證明,希望讀者喜歡。
如圖,P是平面上一動(dòng)點(diǎn),A、B是兩定點(diǎn),PA∶PB= m∶n ,M是AB的內(nèi)分點(diǎn)(M在線段AB上),N是AB的外分點(diǎn)(N在AB的延長(zhǎng)線上)且
AM∶MB=AN∶NB=m∶n,則P點(diǎn)的軌跡是以MN為直徑的圓。

下面先證明兩個(gè)定理:
一、如圖一,已知M是BC上一點(diǎn),且AB∶AC=BM∶MC,
求證:AM平分∠BAC(三角形內(nèi)角平分線定理的逆定理)
證明:過(guò)C點(diǎn)作CD∥AM交BA的延長(zhǎng)線于D,則AB∶AD=BM∶MC
∵AB∶AC=BM∶MC,∴AB∶AD =AB∶AC,∴AC=AD,
∴∠D=∠3,∵CD∥AM,∴∠1=∠D,∠2=∠3,∴∠1=∠2,∴AM平分∠BAC。

二、如圖二,N是BC延長(zhǎng)線上一點(diǎn),BN∶CN=AB∶AC,求證:AN平分∠BAC的鄰補(bǔ)角∠EAC
證明:∵CD∥AN交AB于D,則BN∶CN=AB∶AD,∵BN∶CN=AB∶AC,∴AB∶AD=AB∶AC,AD=AC,∴∠3=∠4,∵DC∥AN,∴∠1=∠3,∠2=∠4,∴∠1=∠2,∴AN平分∠BAC的鄰補(bǔ)角∠EAC
有了上面的證明,阿波羅尼斯圓定理的證明就不難了,證明如下:

連結(jié)PM、PN,∵M(jìn)為AB的內(nèi)分點(diǎn), PA∶PB=AM∶MB =m∶n,∴PM平分∠APB
∵N為AB的外分點(diǎn),AN∶BN=PA∶PB =m∶n,∴PN平分∠BPE,
∵∠APB+∠BPE=180o,又∠2=∠APB/2,∠3=∠BPE/2,
∴∠2+∠3=(∠APB+∠BPE)/2
即∠MPN=90o,∴動(dòng)點(diǎn)P到MN的中點(diǎn)O的距離等于MN(定值)的一半(直角三角形斜邊上的中線等于斜邊的一半),點(diǎn)P的軌跡,是以定比m:n內(nèi)分和外分定線段AB的兩個(gè)分點(diǎn)的連線為直徑的圓
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