蝴蝶定理(Butterfly theorem),是古典欧式平面几何的最精彩的结果之一。
这个命题最早出现在1815年,而“蝴蝶定理”这个名称最早出现在《美国数学月刊》1944年2月号,由于其几何图形形象奇特,貌似蝴蝶,便以此命名。
定义
蝴蝶定理(Butterfly Theorem):设M为圆内弦PQ的中点,过M作弦AB和CD。设AD和BC各相交PQ于点X和Y,则M是XY的中点。
去掉中点的条件,结论变为一个一般关于有向线段的比例式,称为"坎迪定理", 不为中点时满足:1/MY-1/MX=1/MQ-1/MP ,这对2,3均成立。
定理历史
这个命题最早作为一个征解问题出现在公元1815年英国的一本杂志《男士日记》(Gentleman's Diary)39-40页(P39-40)上。有意思的是,直到1972年以前,人们的证明都并非初等,且十分繁琐。
这篇文章登出的当年,英国一个自学成才的中学数学教师W.G.霍纳(他发明了多项式方程近似根的霍纳法)给出了第一个证明,完全是相等的;另一个证明由理查德·泰勒(Richard Taylor)给出。
另外一种早期的证明由M.布兰德(Mile Brand)1827年的一书中给出。最为简洁的证法是射影几何的证法,由英国的J·开世在"A Sequel to the First Six Books of the Elements of Euclid"给出,只有一句话,用的是线束的交比。
"蝴蝶定理"这个名称最早出现在《美国数学月刊》1944年2月号,题目的图形象一只蝴蝶。
1981年,Crux杂志刊登了K.萨蒂亚纳拉亚纳(Kesirajn Satyanarayana)用解析几何的一种比较简单的方法,利用直线束,二次曲线束。
折叠 编辑本段 意义
蝴蝶定理是古典欧式平面几何的最精彩的结果之一。这个定理的证法不胜枚举,至今仍然被数学热爱者研究,在考试中时有出现各种变形。