三角形四心向量公式怎么来的(三角形外心向量公式及详细证明)

三角形四心向量公式怎么来的(三角形外心向量公式及详细证明)

首页维修大全综合更新时间:2024-04-06 03:22:38

三角形四心向量公式怎么来的

三角形四心向量公式:PA+PB+PC=0。三角形的四心 是指三角形的重心、外心、内心、垂心。当且仅当三 角形是正三角形的时候,重心、垂心、内心、外心四 心合一心,称做正三角形的中心。

<br>三角形是由同 一平面内不在同一直线上的三条线段‘首尾’顺次连 接所组成的封闭图形,在数学、建筑学有应用。

常见 的三角形按边分有普通三角形(三条边都不相等), 等腰三角(腰与底不等的等腰三角形、腰与底相等的 等腰三角形即等边三角形);按角分有直角三角形、 锐角三角形、钝角三角形等,其中锐角三角形和钝角 三角形统称斜三角形。

1 若P是△ABC的重心 PA+PB+PC=0

2 若P是△ABC的垂心 PA·PB=PB·PC=PA·PC(内积)

3 若P是△ABC的内心 aPA+bPB+cPC=0(abc是三边)

4 若P是△ABC的外心 |PA|2=|PB|2=|PC|2

(AP就表示AP向量 |AP|就是它的模)

5 AP=λ(AB/|AB|+AC/|AC|),λ∈[0,+∞) 则直线AP经过△ABC内心

6 AP=λ(AB/|AB|cosB+AC/|AC|cosC),λ∈[0,+∞) 经过垂心

7 AP=λ(AB/|AB|sinB+AC/|AC|sinC),λ∈[0,+∞)

或 AP=λ(AB+AC),λ∈[0,+ ∞) 经过重心

8.若aOA=bOB+cOC,则0为∠A的旁心,∠A及∠B,C的外角平分线的交点

【以下是一些结论的有关证明】

1.

O是三角形内心的充要条件是aOA向量+bOB向量+cOC向量=0向量

充分性:

已知aOA向量+bOB向量+cOC向量=0向量,

延长CO交AB于D,根据向量加法得:

OA=OD+DA,OB=OD+DB,代入已知得:

a(OD+DA)+b(OD+DB) +cOC=0,

因为OD与OC共线,所以可设OD=kOC,

上式可化为(ka+kb+c) OC+( aDA+bDB)=0向量,

向量DA与DB共线,向量OC与向量DA、DB不共线,

所以只能有:ka+kb+c=0,aDA+bDB=0向量,

由aDA+bDB=0向量可知:DA与DB的长度之比为b/a,

所以CD为∠ACB的平分线,同理可证其它的两条也是角平分线.

必要性:

已知O是三角形内心,

设BO与AC相交于E,CO与AB相交于F,

∵O是内心

∴b/a=AF/BF,c/a=AE/CE

过A作CO的平行线,与BO的延长线相交于N,过A作BO的平行线,与CO的延长线相交于M,

所以四边形OMAN是平行四边形

根据平行四边形法则,得

向量OA

=向量OM+向量ON

=(OM/CO)*向量CO+(ON/BO)*向量BO

=(AE/CE)*向量CO+(AF/BF)*向量BO

=(c/a)*向量CO+(b/a)*向量BO∴a*向量OA=b*向量BO+c*向量CO

∴a*向量OA+b*向量OB+c*向量OC=向量0

2.

已知△ABC 为斜三角形,且O是△ABC所在平面上的一个定点,动点P满足向量OP

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