三角形的内心外心 重心旁心

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1、三角形四心与向量的典型问题分析资料一三角形的“四心”所谓三角形的“四心”是指三角形的重心、垂心、外心及内心。当三角形是正三角形时,四心重合为一点,统称为三角形的中心。一、三角形的外心定义:三角形三条中垂线的交点叫外心,即外接圆圆心。的重心一般用字母表示。性质:1.外心到三顶点等距,即。2.外心与三角形边的中点的连线垂直于三角形的这一边,即.3.。二、三角形的内心定义:三角形三条角平分线的交点叫做三角形的内心,即内切圆圆心。的内心一般用字母表示,它具有如下性质:性质:1.内心到三角形三边等距,且顶点

2、与内心的连线平分顶角。2.三角形的面积=三角形的周长内切圆的半径.3.;三角形的周长的一半。4.,。三、三角形的垂心定义:三角形三条高的交点叫重心。的重心一般用字母表示。性质:1.顶点与垂心连线必垂直对边,即。2.△的垂心为,△的垂心为,△的垂心为。四、三角形的“重心”:定义:三角形三条中线的交点叫重心。的重心一般用字母表示。性质:1.顶点与重心的连线必平分对边。2.重心定理:三角形重心与顶点的距离等于它与对边中点的距离的倍。即3.重心的坐标是三顶点坐标的平均值.即.4.向量性质:(1);(2),

3、5.。五、三角形“四心”的向量形式:结论1:若点为所在的平面内一点,满足,则点为的垂心。结论2:若点为△ABC所在的平面内一点,满足,则点为的垂心。结论3:若点满足,则点为的重心。结论4:若点为所在的平面内一点,满足,则点为的重心。结论5:若点为所在的平面内一点,并且满足(其中为三角形的三边),则点为△ABC的内心。结论6:若点为所在的平面内一点,满足,则点为的外心。结论7:设,则向量,则动点的轨迹过的内心。资料二向量和心一、“重心”的向量风采【命题1】已知是所在平面上的一点,若,则是的重心.如图

4、⑴.M图⑵图⑴【命题2】已知是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则的轨迹一定通过的重心.【解析】由题意,当时,由于表示边上的中线所在直线的向量,所以动点的轨迹一定通过的重心,如图⑵.二、“垂心”的向量风采【命题3】是所在平面上一点,若,则是的垂心.【解析】由,得,即,所以.同理可证,.∴是的垂心.如图⑶.图⑷图⑶【命题4】已知是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则动点的轨迹一定通过的垂心.【解析】由题意,由于,即,所以表示垂直于的向量,即点在过点且垂直于的直线上,所

5、以动点的轨迹一定通过的垂心,如图⑷.三、“内心”的向量风采【命题5】已知为所在平面上的一点,且,,.若,则是的内心. 图⑹图⑸【解析】∵,,则由题意得,∵,∴.∵与分别为和方向上的单位向量,∴与平分线共线,即平分.同理可证:平分,平分.从而是的内心,如图⑸.【命题6】已知是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则动点的轨迹一定通过的内心.【解析】由题意得,∴当时,表示的平分线所在直线方向的向量,故动点的轨迹一定通过的内心,如图⑹.四、“外心”的向量风采【命题7】已知是所在平面上一点,若

6、,则是的外心.图⑺图⑻【解析】若,则,∴,则是的外心,如图⑺。【命题7】已知是平面上的一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则动点的轨迹一定通过的外心。【解析】由于过的中点,当时,表示垂直于的向量(注意:理由见二、4条解释。),所以在垂直平分线上,动点的轨迹一定通过的外心,如图⑻。资料三向量与三角形内心、外心、重心、垂心知识的交汇一、四心的概念介绍(1)重心——中线的交点:重心将中线长度分成2:1;(2)垂心——高线的交点:高线与对应边垂直;(3)内心——角平分线的交点(内切圆的圆心):角平

7、分线上的任意点到角两边的距离相等;(4)外心——中垂线的交点(外接圆的圆心):外心到三角形各顶点的距离相等。二、四心与向量的结合(1)是的重心.证法1:设是的重心.证法2:如图三点共线,且分为2:1是的重心(2)为的垂心.证明:如图所示O是三角形ABC的垂心,BE垂直AC,AD垂直BC,D、E是垂足.同理,为的垂心(3)设,,是三角形的三条边长,O是ABC的内心为的内心.证明:分别为方向上的单位向量,平分,),令()化简得(4)为的外心。典型例题:例1:是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点

8、满足,,则点的轨迹一定通过的()A.外心B.内心C.重心D.垂心分析:如图所示,分别为边的中点.//点的轨迹一定通过的重心,即选.例2:(03全国理4)是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则点的轨迹一定通过的(B)A.外心B.内心C.重心D.垂心分析:分别为方向上的单位向量,平分,点的轨迹一定通过的内心,即选.例3:是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,,则点的轨迹一定通过的()A.外心B.内心C.重心D.垂心分析:如图所示AD垂直BC,BE垂直AC,D

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