比、比例、相似與畢氏定理

分點線段定理(side-splitter theorem)

/ TAY-leez (for Thales) /

想像一個三角形,用一條平行於某一邊所畫的線橫切過它。這條平行線把另外兩條邊各切成兩段——而分點線段定理說它把它們按比例切割。上面兩段的比與下面兩段的比相同。一條平行於底邊的線把兩腰以完美平衡的方式分割。

在三角形 ABC 中,設一條線在 D 點交於邊 AB、在 E 點交於邊 AC,且 DE 平行於 BC。則 AD/DB = AE/EC。利用合比性質也可寫成 AD/AB = AE/AC = DE/BC,把每一段上半(以及這條切線本身)拿來跟整體比。理由是相似三角形:因為 DE 平行於 BC,三角形 ADE 與三角形 ABC 有相同的角(AA),所以對應邊成比例,相等的比就此導出。逆定理同樣有用:若一條線把三角形的兩邊切成相等的比,則該線必平行於第三邊——這是一個只用長度就能判斷平行的乾淨檢驗。

這個定理是平行與比例之間的橋樑,而且它做著實際的工作:它讓你能用尺規把一條線段分成任意多個相等部分,它是作第四比例項的基礎,而它的逆定理不用量任何一個角就能證明兩線平行。「泰利斯截線定理」這個名稱是為了紀念那位古希臘人,傳說他正是用這個想法,從金字塔的影子量出了大金字塔的高度。

在三角形 ABC 中,DE 平行於 BC,且 AD = 4,DB = 6,AE = 6。則 AD/DB = AE/EC 給出 4/6 = 6/EC,所以 EC = 9。這條平行切線把兩腰都以 2 : 3 的比分割。

一條平行於某邊的線,把另外兩邊以相等的比分割。

這個定理要求切線必須平行於第三邊;只是隨意橫過兩邊的線並不會按比例分割它們。另外注意 DE/BC 等於 AD/AB,而不是 AD/DB——切線對底邊的比是拿切線跟整條邊比,不是跟剩下的那一段比。

又稱
basic proportionality theoremThales' intercept theoremtriangle proportionality theoremBPT三角形比例定理泰利斯截線定理