のように外側にできる$\rm \triangle ARQ$にチェバを適用すればよい。
メネラウスの定理というのは、三角形に斜めに直線が交わったときに成り立つ内分(外分)比に関する定理である。
【定理】$\rm \triangle ABC$ の各辺$\rm AB,BC,CA$(またはその延長)と直線との交点を$\rm D,E,F$とすると
$\rm \frac{AD}{DB} \cdot \frac{BE}{EC} \cdot \frac{CF}{FA}=1$
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パラパラまんが
【証明】補助線として平行線($\rm C$を通り所与の直線に平行)を引く。$\rm AB$との交点を$\rm D'$とする。
三角形の相似より、
$\rm AD:DD' = AF:FC$,
$\rm DD':DB = EC:BE$
だから
左辺$=\rm \frac{AD}{DB} \cdot \frac{DB}{DD'} \cdot \frac{DD'}{AD}=1$■
逆も成り立って、比の値の積が 1 ならば、3点$ \rm D,E,F$ は一直線上にある。(もし一直線上になければ$\rm D,E,F'$が一直線上にあるように点$\rm
F'$を取ってみればよい。)
さて、上の定理では、直線が各辺を内分したり、外分したりしていたが、すべて外分の場合を考えてみよう。例えば下図の場合はどうか。