证明同心圆从外圆任意一点A1做内圆切线交外圆另一点A2依次类推。则A1点总一点An重合

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/22 20:48:20
任意半径的一对同心圆(不相等)从外圆任意一点A1做内圆切线交外圆另一点A2,再过A2做内圆的另一条切线又交外圆与A3,再过A3做切线交A4,依次类推。则A1点总一点An重合。要过程。最好能找到两半径的比与n的关系

首先,这个结论是不成立的,An可能永远也不跟A1重合。
推导过程如下:
设小圆半径r,大圆半径R
容易算出劣弧A1A2的圆心角为2arcsin(r/R),显然0<2arcsin(r/R)<π
因此,A(k)->A(k+1)相当于一个同一方向的旋转变换
要An与A1重合,需要满足2(n-1)arcsin(r/R)=2mπ,m,n∈N
则arcsin(r/R)=mπ/(n-1)∈(0,π/2)
可得:r/R=sin(aπ),a∈Q,0<x<1/2 ……(*)
设函数f(x)=sin(πx),x∈R(这里的R表示实数集),0<x<1/2
则f'(x)=πcos(πx)>0,函数在(0,1/2)上严格递增
令x=α∈(0,1/2)为无理数,那么,
对于任意有理数a∈(0,1/2),α不等于a,因此有f(α)不等于f(a)
对于确定的R,令r=Rf(α),则(*)式永远无法满足,即不存在这样的m,n,使得An与A1重合。
比如,R=1,r=sin(√2π/4),这样的情况下,无论n取何值,An和A1永远也不会重合。

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