
托勒密证明过程:圆内接四边形两条对角线的乘积等于两对对边乘积之和。
设ABCD为圆内接四边形,则对角线AC与BD的乘积等于一对对边AB与CD的乘积加上另一对对边AD与BC的乘积,即AC·BD=AB·CD+AD·BC。
托勒密定理是指:在一个四边形中,对角线互相垂直的充要条件是:其对边互相乘积之和等于两条对角线乘积之和。
证明过程如下:
设四边形ABCD的对角线AC和BD相互垂直,交于点E。
则有:
AE × EC + BE × ED = AC × BD
连接AB、BC、CD、DA四条边,
由于AE × EC = AB × BE - EB × AE,ED × DC = CD × CE - EC × ED,
所以:AE × EC + BE × ED = AB × BE + CD × CE
由于角AED和角CEB互相垂直,所以角AEC和角BED互相补角。
又由于角AEC和角BED互相补角,所以它们的正弦值相等。
即:sin AEC = sin BED
所以:AE / BD = sin BED / sin AEC
同理可得:EC / BD = sin AED / sin BEC
因此:AE × EC / BD² = sin AED / sin BED
代入正弦定理中可得:
sin AED / AD = sin BED / BC
因此:AD / BC = BD / AC
即:AD × AC = BD × BC + CD × AB
这就证明了托勒密定理。