拿破仑定理则是法国著名的军事家拿破仑·波拿巴已知最早提出的一个几何定理:以任意三角形的三条边为边,向外构造三个等边三角形,则这三个等边三角形的外接圆中心恰为另一个等边三角形的顶点。
该等边三角形称为拿破仑三角形。
如果向内(原三角形不需为等边三角形)作三角形,结论同样成立。
拿破仑定理(Naoleons theorem)指的是若在任意三角形的各边向外(内)作正三角形,则它们的中心构成一个正三角形。
这一定理可以等价描述为:若以任意三角形的各边为底边向形外作底角为60°的等腰三角形,则它们的中心构成一个等边三角形。
拿破仑定理
拿破仑定理是欧氏几何中最经典最奇妙的定理之一,它深刻地揭示了几何量之间的内在关系,同时也充分体现了几何图形的和谐美和对称美。
中文名拿破仑定理
外文名Napoleon's Theorem
别名拿破仑三角形
提出者拿破仑·波拿巴
适用领域数学
应用学科数学、欧几里得几何
定理历史拿破仑·波拿巴(Napoleon,1769-1821),法国皇帝,19世纪著名的军事家、政治家,不仅具有非凡的军事、政治才能,还非常重视科学,颇具数学头脑,对数学有着浓厚的兴趣,他曾说"一个国家只有数学蓬勃发展,才能表现他的国力强大"。
拿破仑对数学的爱好表现在善于提出数学问题,他曾向全法国的数学家提出了一个只用圆规四等分圆周的问题,这一问题后来被解决,并被称为拿破仑问题。还有一个著名的几何定理,后人称为拿破仑定理,也是他发现并论证的。[1]
定理定义拿破仑不仅是十九世纪法国伟大的军事家、政治家,而且还是法兰西科学院院士他对数学很感兴趣即使是行军打仗,他也利用空闲时间,经常研究一些平面几何问题"拿破仑三角形"就是其中一例拿破仑三角形,包括"外拿破仑三角形"和"内拿破仑三角形"两种
简述如下:任取一平面三角形,以三条边为底线分别向外作等边三角形,这三个等边三角形的中心(即内切圆心构成一个新的等边三角形,称作拿破仑外三角形(参见图1)。
图1同理,如果沿着三角形的三边分别向内作等边三角形,它们的中心也构成一个等边三角形,称作拿破仑内三角形;拿破内外三角形面积之差恰好是原三角形的面积。
验证推导一、外拿破仑三角形的证明
如图2,连接。
图2因为分别是等边和等边的中心,所以,
,因此,;
同理;又有(这是全等三角形的一道基本题),所以,由此,即是等边三角形。
二、内拿破仑三角形的证明
如图3所示。
图3根据图3,联想:连接。
因为分别是等边和等边的中心,所以,
,因此,;
同理;又有,所以,由此,即是等边三角形。[2]