中线向量公式推导(向量中线定理公式推导)

中线向量公式推导(向量中线定理公式推导)

首页维修大全综合更新时间:2024-12-05 23:19:16

中线向量公式推导

中线向量是指连接一个几何形状的两个顶点的线段的向量中点。对于两点 (A) 和 (B),中线向量可以用以下公式计算:

[ ext{中线向量} = frac{vec{A} + vec{B}}{2} ]

其中,(vec{A}) 和 (vec{B}) 分别是从原点出发的向量 (A) 和 (B)。这个公式的推导很简单,因为中线向量是两点向量之和的一半。您可以将每个点的坐标表示为向量,然后将它们相加并除以2,得到中线向量。

若AD是△ABC的中线,则有:AD=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。

利用勾股定理推导。

过A作AE⊥BC,垂足为E。

一、当D、E重合时,则有:AB=AC、BD=BC/2。

由勾股定理,有:AD^2=AB^2-BD^2=AB^2-BC^2/4=(1/4)(4AB^2-BC^2),

∴AD=(1/2)√(4AB^2-BC^2)=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。

二、当E在线段CD上时,

由勾股定理,有:AE^2=AB^2-BE^2、AE^2=AC^2-CE^2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-BE^2-CE^2=AB^2+AC^2-(BD+DE)^2-(CD-DE)^2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-BD^2-2BD×DE-DE^2-CD^2+2CD×DE-DE^2,

而BD=CD=BC/2,

∴2AE^2=AB^2+AC^2-2(BC/2)^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2。

再由勾股定理,有:AE^2=AD^2-DE^2,代入上式中,得:

2AD^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2,

∴4AD^2=2AB^2+2AC^2-BC^2,

∴AD=(1/2)√(AB^2+AC^2-BC^2)。

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