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规定了正方向的直线叫做有向直线;规定了起点和终点的线段叫做有向线段.以A为起点、B为终点的有向线段记作.选定作为长度单位的线段,量得线段AB的长度,就是有向线段的长度,记作|AB|.一条有向线段的长度,连同表示它的方向的正负号,叫做有向线段的数量,有向线段的数量用AB表示.若有向线段在有向直线l上或与l平行,则可由l的方向决定的方向,当的方向与l的正方向一致时,的数量取正值;当的方向与l的正方向相反时,的数量取负值.有向线段和具有下列关系:|AB|=|BA|,AB=-BA(或AB+BA=0).数轴OX上任意一点P的坐标x0就是有向线段的数量:OP=x0.是数轴OX上任意一条有向线段,不论O,A,B的位置关系如何,它的数量AB和起点坐标x1,终点坐标x2,都有如下关系:AB=x2=x1.由此可得数轴上A,B两点间的距离|AB|=|x2-x1|.定理 设A,B,C是同一条有向直线上的三个点,则不论它们的位置怎样,都有AB十BC=AC的关系式.推广到一般,设A1,A2,A3,…,An是同一条有向直线上的n个点,则不论它们的位置怎样,都有A1A2+A2A3+…+An-1An=A1An的关系式.这一定理称为沙尔定理.
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