斯特瓦尔特(stewart)定理
设已知△ABC及其底边上B、C两点间的一点D,则有
AB^2·DC+AC^2·BD-AD^2·BC=BC·DC·BD。
证明:在图2-6中,作AH⊥BC于H。为了明确起见,设H和C在点D的同侧,那么由广勾股定理有
AC^2=AD^2+DC^2-2DC·DH,(1)
AB^2=AD^2+BD^2+2BD·DH。 (2)
用BD乘(1)式两边得
AC^2·BD=AD^2·BD+DC^2·BD-2DC·DH·BD,(1)′
用DC乘(2)式两边得
AB^2·DC=AD^2·DC+BD^2·DC+2BD·DH·DC。(2)′
由(1)′+(2)′得到
AC^2·BD+AB^2·DC=AD^2(BD+DC)+DC^2·BD+BD^2·DC
=AD^2·BC+BD·DC·BC。
∴AB^2·DC+AC^2·BD-AD^2·BC=BC·DC·BD。
或者根据余弦定理得
AB^2=PB^2+PA^2-2PB·PA·cos角APC
AC^2=PA^2+PC^2-2PA·PC·cos角APC
两边同时除以PB·PA·PC得
AC^2·PB+AB^2·PC=(PB^2+PA^2)PC+(PA^2+PA^2)PB
化简即可(注:图中2-7A点为P点,BDC点依次为ABC)