帕普斯(Pappus)定理:如图,直线l1上依次有点A,B,C,直线l2上依次有点D,E,F,设AE,BD交于P,AF,DC交于Q,BF,EC交于R,则P,Q,R共线。
记PQ与XC交于U,PQ与AZ交于V,只需证明U,V重合,即PU/QU=PV/QV
由共边比例定理可知,PQ/QU=PXC面积/QXC面积(1),QV/PV=QAZ面积/PAZ面积(2)
而PXC面积=(PXC面积/BXC面积)*BXC面积
=(PX/BX)*BXC面积
=(PX*BXC面积)/(BP+PX)
=(AXY面积*BXC面积)/(ABY面积+AXY面积)
=(AXY面积*BXC面积)/ABXY面积
同理,QXC面积=(BCZ面积*XYC面积)/BCZY面积
QAZ面积=(YZC面积*ABZ面积)/BCZY面积
PAZ面积=(ABX面积*AYZ面积)/ABXY面积
以上四式代入(1)(2),得到
(PU/QU)*(QV/PV)
=(AXY面积/AYZ面积)*(BXC面积/ABX面积)*(YZC面积/XYC面积)*(ABZ面积/BCZ面积)
=(XY/YZ)*(BC/AB)*(YZ/XY)*(AB/BC)
=1
故命题得证。