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涉及两个三角形的Napoleon定理及其自相似推论

涉及两个三角形的Napoleon定理及其自相似推论

陈都

[摘要]本文将Napoleon定理拓展推广到涉及两个三角形的情形,与著名的Neuberg-Pedoe不等式密切相关,从全新的视觉,对Napoleon定理进行了相似性嵌合推广,并运用推广后的Napoleon定理,探究了一类有趣的三角形自相似现象。

[关键词]广义Napoleon定理;相似性嵌合;自相似

Napoleon(1769-1821)不仅是19世纪法国著名的军事家、政治家,而且还是法兰西科学院院士,他在军事和政治上的雄才大略,早已为世人公认,然而他对数学的浓厚兴趣和精深造诣却鲜为人知,即便是行军打仗,他也会充分利用空闲时问来研究几何问题,如“Napoleon三角形”就是其中典型一例。

Napoleon定理(1)以任意三角形的三邊为边,向外作三个正三角形,则这三个正三角形的中心也构成正三角形——外Napoleon三角形:

(2)以任意三角形的三边为边,向内作三个正三角形,则这三个正三角形的中心也构成正三角形——内Napoleon三角形:

(3)外、内Napoleon三角形的面积之差,等于原三角形的面积。

上述定理是欧氏几何中最奇异精彩的定理之一,它因简明深邃的结论和灵活多样的证法而引人人胜,是欧氏几何的经典课题,百余年来,人们对它进行了广泛而细致的研究,得到了许多深刻而优美的结论,如文[1]-[5]对Napoleon定理进行了卓有成效的引申、加强、推广,类似的应用,取得了丰硕成果,本文拟将Napoleon定理推广到两个三角形中,并给出一类有趣的嵌合自相似推论。

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