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圓冪


PowerCircle

固定點 A 相對於半徑為 r,圓心為 O 定義為乘積

 p=AP×AQ,
(1)

其中 PQ 是透過 A 的直線與圓的交點。“冪”這個術語最初由雅各布·斯坦納 (Jacob Steiner) 以這種方式使用 (Steiner 1826; Coxeter and Greitzer 1967, p. 30)。令人驚訝的是,p (有時寫為 k^2) 獨立於 直線 APQ 的選擇 (Coxeter 1969, p. 81)。

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現在考慮一個點 P,不一定在圓周上。如果 d=OPP 與圓心 O 之間的距離,那麼點 P 相對於圓的冪為

 p=d^2-r^2.
(2)

如果 P外,則其冪為,且等於從 P 到透過 P的切線 Q 的線段 PQ 的長度的平方,

 p=PQ^2=d^2-r^2.
(3)

如果 OP 沿著 x,那麼 Q 所在的圓的角度 theta 由解以下方程給出

 [(d-costheta)^2+sin^2theta]+1=d^2
(4)

得到 theta,給出

 theta=+/-sec^(-1)(d/r)
(5)

對於座標

 (x,y)=r(+/-1/d,sqrt((d^2-1)/(d^2))).
(6)

如果 PP^' 滿足以下條件,則它們是關於反演圓反演點,也稱為極倒點,

 OP·OP^'=OQ^2=r^2
(7)

(Wenninger 1983, p. 2)。

如果 P內,則冪為,且等於透過 P直徑的乘積。

半徑為 rho,圓心相對於參考三角形的頂點具有三線座標 alpha:beta:gamma 的圓的冪為

p_A=(b^2c^2(beta^2+gamma^2+2betagammacosA))/((aalpha+bbeta+cgamma)^2)-rho^2
(8)
p_B=(a^2c^2(alpha^2+gamma^2+2alphagammacosB))/((aalpha+bbeta+cgamma)^2)-rho^2
(9)
p_C=(a^2b^2(alpha^2+beta^2+2alphabetacosC))/((aalpha+bbeta+cgamma)^2)-rho^2
(10)

(P. Moses, 私人交流, 1月 26, 2005)。 這種圓的圓函式然後由下式給出

 l=-(p_A)/(bc).
(11)

關於半徑為 r 的固定,具有 k 的點的軌跡是一個半徑為 sqrt(r^2+k)同心弦定理指出,對於兩個給定的非同心,具有相等的點的軌跡是一條稱為根軸(或絃線)的直線 (Dörrie 1965)。


另請參閱

, 弦定理, 圓函式, 共軸圓, 反演點, 反演圓, 反演半徑, 反演距離, 根軸, 三角形冪

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參考文獻

Coxeter, H. S. M. 幾何學導論,第 2 版。 New York: Wiley, 1969.Coxeter, H. S. M. 和 Greitzer, S. L. "關於圓的點的冪。" §2.1 in 幾何再探。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. 27-31, 1967.Darboux, J. "關於 Cyclides 曲面的回憶錄。" Ann. l'École Normale sup. 1, 273-292, 1872.Dixon, R. 數學圖形。 New York: Dover, p. 68, 1991.Dörrie, H. 初等數學的 100 個偉大問題:其歷史和解答。 New York: Dover, p. 153, 1965.Johnson, R. A. 現代幾何:關於三角形和圓的幾何的初等論文。 Boston, MA: Houghton Mifflin, pp. 28-34, 1929.Jurgensen, R. C.; Donnelly, A. J.; 和 Dolciani, M. P. Th. 42 in 現代幾何:結構與方法。 Boston, MA: Houghton-Mifflin, 1963.Lachlan, R. "關於圓的點的冪。" §300-303 in 現代純幾何初等論文。 London: Macmillian, pp. 183-185, 1893.Pedoe, D. 圓:數學視角,修訂版。 Washington, DC: Math. Assoc. Amer., pp. xxii-xxiv, 1995.Steiner, J. "一些幾何思考。" J. reine angew. Math. 1, 161-184, 1826.Wenninger, M. J. 對偶模型。 Cambridge, England: Cambridge University Press, 1983.

在 中被引用

圓冪

引用為

Eric W. Weisstein “圓冪。” 來自 Web 資源。 https://mathworld.tw/CirclePower.html

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