这里我们证明海伦定理,法尼亚诺问题将在本章末介绍.
证明 如图2-3所设, P′ 为 P 关于 ST 的对称点, R′ 为 ST 上任意点,则 PR = P′R ,∠ α =∠ γ ,又∠ α =∠ β ,故 P′ 、 R 、 Q 共线,据“三角形两边之和大于第三边”,有
顺便指出,其逆命题也成立.
图2-3
图2-4
逆定理 若 P 、 Q 为直线 ST 同侧两点, R 为 ST 上一动点,则当 PR + RQ 最短时,必有∠ PRS =∠ QRT .
证明 如图2-4.设 P 关于 ST 的对称点为 P′ ,则∠ PRS =∠ P′RS ,若∠ PRS ≠∠ QRT ,则
为折线.联结 P′Q ,设与 ST 交于 R′ ,则
这与 PR + RQ 为最短相矛盾.故必有∠ PRS =∠ QRT .