高中知識點學(xué)習(xí)——有手就行的三角形中的的各種“心心”
許多同學(xué)在學(xué)習(xí)平面向量的時候,總會遇到三角形的各種“心”,但是你們又分不清楚這些“心”,今天本督給你們簡單的聊聊三角形的這些“心心”,并且在平面向量中有哪些重要結(jié)論,以后拿來直接用就行
如果有用,直接點贊加關(guān)注……
一、三角形的重心:三角形三條中線的交點

(1)重心O是每條中線的三等分點,即AO=2OD,BO=2OE,CO=2OF
接下來給你證明:

過C點作CP//BE,交AD延長線于點P
所以就有△BOD≌△CPD
所以O(shè)D=DP
又因為OE//PC,E是AC的中點
所以O(shè)E是△APC的中位線
O是AP中點,OA=OP
因為OD是OP的一半,所以O(shè)D也是OA的一半
所以O(shè)D:OA=1:2
剩下的兩條邊同理可證
用到了初中全等三角形的知識,這不有手就行?
(2)如果O是△ABC的重心,那么向量OA+向量OB+向量OC=0向量
逆命題也成立。
下面證明一下:
(3)如果將△ABC放入平面直角坐標(biāo)系,那么
二、三角形的外心:三角形三邊垂直平分線的交點,也是三角形外接圓的圓心

(1)外心O到三角形每個頂點的距離都相等,并且均為三角形外接圓的半徑
即OA=OB=OC=r
你要問我r怎么求,呵呵,你學(xué)過正弦定理嗎?

知道r是嘛玩意兒么?對,就是外接圓的半徑,不是有手就行?
(2)如果O是△ABC的外心,那么

式子都一樣,只說第一種證明

(3)如果O是△ABC的外心,那么

式子都一樣,只說第一種證明

(4)如果△ABC放入平面直角坐標(biāo)系,那么外心O的坐標(biāo)依然可以求
一種思路是設(shè)外心坐標(biāo)為(x,y),然后利用到頂點的距離相等,根據(jù)兩點間的距離公式,列出方程組解出x,y,可以,不過計算量比較大,你是那種算題咔咔咔能算一頁草稿紙的人,我也不攔著你好吧。
另一種思路是
利用兩條垂直平分線的直線方程,聯(lián)立求交點坐標(biāo)。雖然也是解方程組,不過它沒有平方的介入,導(dǎo)致過程會稍微簡單一點。
求垂直平分線的直線方程,只需要
①先求出一條邊的中點坐標(biāo),
②利用垂直求出它的斜率,
③利用點斜式求出垂直平分線的直線方程,即可
三、三角形的垂心:三角形三條高的交點

如果O是△ABC的垂心,那么

證明過程同樣類似,只說前兩個式子為什么相等
四、三角形的內(nèi)心:三角形三條角平分線的交點,也是三角形內(nèi)切圓的圓心
(1)三角形的角平分線定理1:
在△ABC中,如果AD是∠BAC的平分線,那么
下面給出證明:(有手就行)

過點C作CP//AB,交AD延長線于點P
所以“8”字型,△ABD∽△PCD
所以AB:PC=BD:DC
因為∠1=∠2,∠1=∠P
所以∠2=∠P
所以△APC是等腰三角形,
所以AC=PC
所以AB:AC=BD:DC
(2)三角形的角平分線定理2:如果AD是△ABC的角平分線,那么
或者也可以寫成
(3)內(nèi)切圓的半徑

假設(shè)內(nèi)切圓的半徑為r,△ABC的面積為S,那么

其中L表示△ABC的周長
(4)如果O是△ABC的內(nèi)心,那么

下面證明它一下:

根據(jù)角平分線定理1:

再利用一遍角平分線定理1:

在△ABD中,
所以:
有沒有發(fā)現(xiàn)紅色部分,都是剛才的結(jié)論?全是0吧,所以證完了
以上就是三角形的各種心在平面向量中的應(yīng)用,當(dāng)然三角形還有其他心,但是平時用得少,甚至用不到,除了裝杯以外,沒啥卵用。這些足夠你應(yīng)付平時的習(xí)題了。
還是那句話,如果對你有用的話,點贊關(guān)注就完事了
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