发展简史
定理约于公元1639年为法国数学家布莱士·帕斯卡(Blaise Pascal)所发现,被称为帕斯卡定理,是射影几何中的一个重要定理。
定理定义
帕斯卡定律,也叫液压传递原理(the principle of transmission of fluid-pressure),用今天的话说,即不可压缩液体局域压强的变换可以传递到各处。
验证推导
1.面积法
设交于,交于,交于
连接,设交于'(如图1中图1),交于''(如图1中图2)
要证共线,只需证交于一点
只需证:,即证:
共边定理+共角定理可得:
命题得证。
2.位似证法:
作外接圆交于于
同理可得:
与 位似
又位似三角形对应点的所在的直线交于一点
即交于一点,此点为
共线,命题得证。
3.射影证法
圆锥曲线 (以椭圆为例) 上六点,,,, 求证 共线 在异于题设所在平面的空间上任取一点作为射影中心,将射影为一对平行直线;将射影为一对平行直线,再将中 心射影后图形中的椭圆仿射为圆(如图2)
则由平行四边形及同弧圆周角性质知 , 则 , 根据同圆内等弦长对应等圆周角推导知,则观察图2 中两个绿色三角形笛沙格定理(逆)知,则帕斯卡定理得证。
4.平行证法
圆锥曲线 (以圆为例) 上六点,, , ,求证 共线 如图3作辅助线,记三角形外接圆与本圆于,易证。
令,则由平行推知 ,即K共圆。同理令,则有共圆。则
故 ,则帕斯卡定理得证。
5.角元塞瓦定理证法
利用角元塞瓦定理逆定理证明共点(下面推导省去符号)
我们有
(第二步为对用角元塞瓦定理)因此共点,即共线。
6.梅涅劳斯定理证法:
设交于交于交于
对和截线分别应用梅涅劳斯定理得:
三式相乘得:
圆幂定理得:
将(2),(3),(4)式代入(1)得:
梅涅劳斯逆定理得:共线,命题得证。
定理推广
基于液压传递原理,人类制造出了液压机,使得大型设备制造成为可能。
定理意义
帕斯卡定律是个粗糙的表述,经不起更严格的推敲,但是对于工业应用来说,有现象的发现就够了。