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蝴蝶定理【幾何】

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蝴蝶定理的英文是Butterfly Theorem,蝴蝶定理是古典歐氏平面幾何的最精彩的結果之一。

蝴蝶定理(Butterfly Theorem):設M為圓內弦PQ的中點,過M作弦AB和CD。設AD和BC各相交PQ於點X和Y,則M是XY的中點。
去掉中點的條件,結論變為一個一般關於有向線段的比例式,稱為“坎迪定理”, 不為中點時滿足:1/MY-1/MX=1/MQ-1/MP ,這對2,3均成立。

證明:
霍納證法!
過O作OL⊥ED,OT⊥CF,垂足為L、T,
連線ON,OM,OS,SL,ST,易明△ESD∽△CSF
證法1:霍納證法
證法1:霍納證法
∴ES/CS=ED/FC
根據垂徑定理得:LD=ED/2,FT=FC/2
∴ES/CS=EL/CT
又∵∠E=∠C
∴△ESL∽△CST
∴∠SLN=∠STM
∵S是AB的中點所以OS⊥AB
∴∠OSN=∠OLN=90°
∴O,S,N,L四點共圓,(一中同長)
同理,O,T,M,S四點共圓
∴∠STM=∠SOM,∠SLN=∠SON
∴∠SON=∠SOM
∵OS⊥AB
∴MS=NS