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平行弦模型(圆中平行弦夹等腰梯形)
拖动两条水平弦的弦中点改变高度,观察两腰 AC = BD 恒相等
【理论题目】
圆 O 中,AB、CD 是两条互相平行的弦(A、C 在左,B、D 在右),连接 AC、BD。求证:AC = BD(即 ABDC 为等腰梯形)。
【思路】
圆关于过圆心且垂直于弦的直径对称。由于 AB ∥ CD,这条竖直对称轴同时垂直平分两条弦,故 A↔B、C↔D 互为对称点,于是弧 AC = 弧 BD,对应弦 AC = BD。
坐标验证:设 O 为原点、半径 R,弦 AB 在 y = y₁、CD 在 y = y₂,则半弦长分别为 √(R²−y₁²)、√(R²−y₂²),A = (−√(R²−y₁²), y₁),B = (√(R²−y₁²), y₁),C、D 同理。计算得 |AC|² = |BD|² = (√(R²−y₂²) − √(R²−y₁²))² + (y₂−y₁)²,恒相等。
【结论】
圆的两条平行弦所夹的两腰恒相等:AC ≡ BD("平行弦夹等弧,等弧对等弦")。
▶ 播放动画
未播放时可直接拖动两弦的中点手柄
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