蝴蝶定律

王朝百科·作者佚名  2010-04-17  
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蝴蝶定律
蝴蝶定律

1815年,西欧的一本通俗杂志《男士日记》上刊登了一个后来被成为蝴蝶定律的集合征解题:过圆的弦AB的中点M任意引两条弦CD和EF,连ED,CF分别交AB于P.Q,则MP=MQ。由于问题中图形的圆内部分像一只蝴蝶,蝴蝶定律因此得名。证明它是初等集合的近代著名问题之一。在问题登刊的当年,英国一个中学数学老师霍纳就给出了第一个证明。不过,他的证明比较繁杂,使用的知识也比较深。

158年以后的1973年,又一位英国中学教师斯特温利用三角面积关系,给除了一个漂亮而又简洁的证明。从这以后,这个定律限于初等数学,证明多得数不胜数。

斯特温的证明方法如下:

设 AM=MB=a, MQ=x, PM=y。

又设△EPM,△CMQ,△DMP,△FMQ的面积分别为S1 S2 S3 S4

因为∠E=∠C,∠D=∠F,∠CMQ=∠PMD,∠FMQ=∠PME

所以有 S1/S2·S2/S3·S3/S4·S4/S1=1,

∵X Y都是正数

∴x=y,即PM=MQ

 
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