Paarweise sich schneidende Kreise R,G,BR,G,BR,G,B haben gleichzeitige gemeinsame Akkorde?

Lassen R , G Und B drei Kreise sein, die sich alle paarweise schneiden; wie dargestellt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Meine Frage ist folgende: Schneiden sich die drei Liniensegmente, die die Endpunkte der Kreisschnittpunkte verbinden, immer in einem einzigen Punkt? Siehe die drei schwarzen Linien im Bild. Ich bin mir ziemlich sicher, dass das stimmt, und es gibt höchstwahrscheinlich eine grundlegende geometrische Eigenschaft von Kreisen, die ich vermisse.

Dies wird als Satz von Haruki bezeichnet .

Antworten (2)

Die Gleichungen der drei Kreise sind

( X X 1 ) 2 + ( j j 1 ) 2 = R 1 2 ( 1 )

( X X 2 ) 2 + ( j j 2 ) 2 = R 2 2 ( 2 )

( X X 3 ) 2 + ( j j 3 ) 2 = R 3 2 ( 3 )

Schnittpunkt ( 1 ) mit ( 2 ) , liegen die Schnittpunkte auf der Geraden

2 X ( X 1 X 2 ) 2 j ( j 1 j 2 ) = R 1 2 R 2 2 ( 4 )

Schnittpunkt ( 1 ) mit ( 3 ) , liegen die Schnittpunkte auf der Geraden

2 X ( X 1 X 3 ) 2 j ( j 1 j 3 ) = R 1 2 R 3 2 ( 5 )

Und schließlich überschneidet ( 2 ) mit ( 3 ) , liegen die Schnittpunkte auf der Geraden

2 X ( X 2 X 3 ) 2 j ( j 2 j 3 ) = R 2 2 R 3 2 ( 6 )

Wenn ( X , j ) erfüllt ( 4 ) Und ( 5 ) es muss befriedigen ( 6 ) . Dies kann durch Subtrahieren der Gleichung gesehen werden ( 4 ) aus ( 5 ) .

Daher treffen sich die drei Liniensegmente immer an einem einzigen Punkt.

Forderung P der Schnittpunkt von u w Und X j . Die Linie z P schneidet G In S 1 Und B In S 2 .

Unter Verwendung des Satzes über sich überschneidende Akkorde haben wir

P z P S 1 = P X P j (Kraft von  P  In  G ) = P u P w (Kraft von  P  In  R ) = P z P S 2 (Kraft von  P  In  B )

Dann P S 1 = P S 2 und daher S 1 = S 2 = S