怎样证明内格尔点重心内心共线
且GN=2GI
三角形内格尔点重心内心共线,打印后附上 三角形的重心G,内心I和Nagel点N共线,且NG=2IG。 用三角形的重心坐标处理很简单,几何证法也不难。 为证明上述命题,首先给出两个引理。 引理1 在ΔABC中,,D是BC的中点,N是Nagel点,延长AN交BC于E,I是内心,AI延长后交BC于F。
求证:ID∥AE。 证明 令BC=a,CA=b,AB=c,p=(a+b+c)/2,不妨设b>c。 则BF=ac/(b+c) ,BE=p-c,CE=p-b。 于是有 DF=BD-BF=a/2-ac/(b+c)=a(b-c)/[2(b+c)] DE=BE-BD=p-c-a/2=(b-c)/2 所以得:DF/DE=a/(b+c)。
又易证 IF/AI=a/(b+c)。 因此得出 DF/DE=IF/AI。 故ID∥AE。 引理1证毕。 引理2 在ΔABC中,,D是BC的中点,K是CA的中点,N是Nagel点,延长AN交BC于E,I是内心,AI延长后交BC于F。
求证:AN=2ID。 证明 延长CI至M, 使得CI=IM,走AM,BM。 根据引理1得: IK∥BN,ID∥AN; 因为ID∥BM,2ID=BM,IK∥AM,2IK=AM; 于是AM∥BN,BM∥AM。 故四边形ANBM为平行四边形,即有AN=BM,BN=AM。
从而得:2ID=AN,2IK=BN。 引理2证毕。 下面运用上述两个引理来证△ABC的重心,内心和Nagel点共线。 证明 连AD,IG,NG,AN,ID。 根据引理1知:ID∥AN,所以∠NAG=∠IDG。 根据引理2知:AN/ID=2, 由重心性质知:AG/GD=2。
所以△AGN∽△DGI,故∠AGN=∠DGI。 因此 G,I,N三点共线,且NG=2IG。 。
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