假设DEF的外接圆方程为E(X^2 +Y^2)+FX+DY+G=0
需要证明的是矩阵P
(X_A ^2 +2X_A X_B+x_B ^2)/4 *[1+1/(X_A *x_B)^2] (x_A+ X_B)/2 (x_A+ X_B)/ [2x_A X_B] 1
(X_B ^2 +2X_C X_B+x_C ^2)/4 *[1+1/(X_B *x_C)^2] (x_C+ X_B)/2 (x_C+ X_B)/ [2x_C X_B] 1
(X_A ^2 +2X_C X_A+x_C ^2)/4 *[1+1/(X_A *x_C)^2] (x_A+ X_C)/2 (x_A+ X_C)/ [2x_A X_C] 1
0 0 0 1
的行列式等于0.
也就是说明矩阵Q:
(X_A ^2 +2X_A X_B+x_B ^2)/4 *[1+1/(X_A *x_B)^2] (x_A+ X_B)/2 (x_A+ X_B)/ [2x_A X_B]
(X_B ^2 +2X_C X_B+x_C ^2)/4 *[1+1/(X_B *x_C)^2] (x_C+ X_B)/2 (x_C+ X_B)/ [2x_C X_B]
(X_A ^2 +2X_C X_A+x_C ^2)/4 *[1+1/(X_A *x_C)^2] (x_A+ X_C)/2 (x_A+ X_C)/ [2x_A X_C]
的行列式为0
经过变换也就是说明矩阵R
(x_A +X_B)*((X_A*X_B)^2 +1) (X_A*X_B)^2 X_A*X_B
(x_C+X_B)*((X_C*X_B)^2 +1) (X_C*X_B)^2 X_C*X_B
(x_A +X_C)*((X_A*X_C)^2 +1) (X_A*X_C)^2 X_A*X_C
的行列式等于0.
再经过变换得到S
x_A +X_B (X_A*X_B)^2 X_A*X_B
x_C+X_B (X_C*X_B)^2 X_C*X_B
x_A +X_C (X_A*X_C)^2 X_A*X_C
上面矩阵的行列式=
x_A *X_B *X_C *[Σcyc (x_B ^2 -X_A ^2 )*X_C ^2] =0
所以|P|=0
也就是说明三个中点以及原点带入E(X^2 +Y^2)+FX+DY+G=0系数行列式=0 也就是说E F D G有非零解,说明四点共圆.所以结论证毕.