哈格定理

更新时间:2023-09-28 19:42

哈格定理(Hagge theorem)关于点共圆的三个定理,设H是△ABC的垂心,P是任意点,连APBP、CP交⊙ABC于A’、B'、C’,命这三点分别关于BC、CA、AB的对称点为A2、B2、C2,又连A2P、B2P、C2P分别交AH、BH、CH于A1、B1、C1,则A1、B1、C1,A2、B2、C2,H七点共圆。H是△ABC的垂心,X、Y、Z各是BC,CA、AB上的点,并假定AX,BY,CZ三线共点,若:(1)过H所引AX、BY、CZ的垂线各与直径为BC、CA、AB的圆相交,则这些交点共圆;(2)过H所引AX,BY、CZ的垂线各与直径为AX,BY、CZ的圆相交,则这些交点共圆;(3)直径为BC、CA、AB的圆各与直径为AX、BY、CZ的圆相交,则这些交点共圆或共线。

基本介绍

哈格定理是关于点共圆的三个定理:设H是△ABC的垂心;X,Y,Z分别是BC,CA,AB上的点,并假设AX,BY,CZ三线共点于R(如图1)。

1.若直径为BC,CA,AB的圆分别与直径为AX,BY,CZ的圆相交,则诸交点共圆或共线。如图1中以BC,AX为直径的两圆交于L,M两点;以AC,BY为直径的两圆交于N,O两点;以AB,CZ为直径的两圆交于P,Q两点,则L,M,N,O,P,Q六点共圆。

2.过点H所引AX,BY,CZ的垂线分别与直径为BC,CA,AB的圆相交,则诸交点共圆。

3.过点H所引AX,BY,CZ的垂线分别与直径为AX,BY,CZ的圆相交,则诸交点共圆。

哈格定理的证明

设H是△ABC的垂心,P是任意点,联结AP,BP,CP交⊙ABC于A',B',C',命这三点分别关于BC,CA,AB的对称点为A2,B2,C2,又联结A2P,B2P,C2P分别交AH,BH,CH于A1,B1,C1,求证:A1,B1,C1,A2,B2,C2,H七点共圆。

证明 如图2,因为

所以

因为

有△PBC2∽△PCB2,所以

同理

从(1),(2),(3),(4),(5)可知:多边形ABCA'B'C'与多边形A1B1C1A2B2C2相似,因此且A1B1C1A2B2C2有外接圆。

所以B1,A1,C1,H四点共圆且A1,B1,C1,A2,B2,C2六点共圆,故A1,B1,C1,A2,B2,C2,H七点共圆。

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