三角形五心性质概念整理(超全)

重心
1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2：1。

2、重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等。

3、重心到三角形3个顶点距离平方的和最小。

证明方法：
设三角形三个顶点为(x
1,y
1
),(x
2
,y
2
),(x
3
,y
3
) 平面上任意一点为（x，y）则该点到三顶点距离平
方和为：
(x
1-x)2+(y
1
-y)2+(x
2
-x)2+(y
2
-y)2+(x
3
-x)2+(y
3
-y)2
=3x2-2x(x
1+x
2
+x
3
)+3y2-2y(y
1
+y
2
+y
3
)+x
1
2+x
2
2+x
3
2+y
1
2+y
2
2+y
3
2
=3[x-1/3*(x
1+x
2
+x
3
)]2+3[y-1/3*(y
1
+y
2
+y
3
)]2+x
1
2+x
2
2+x
3
2+y
1
2+y
2
2+y
3
2-1/3(x
1
+x
2
+x
3
)2-1/3(y
1
+y
2
+y
3
)2
显然当x=(x
1+x
2
+x
3
)/3,y=(y
1
+y
2
+y
3
)/3（重心坐标）时
上式取得最小值x
12+x
2
2+x
3
2+y
1
2+y
2
2+y
3
2-1/3(x
1
+x
2
+x
3
)2-1/3(y
1
+y
2
+y
3
)2
最终得出结论。

4、在平面直角坐标系中，重心的坐标是顶点坐标的算术平均数，
即其坐标为[(X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3]；
空间直角坐标系——横坐标：(X1+X2+X3)/3，纵坐标：(Y1+Y2+Y3)/3，纵坐标：（Z1+Z2+Z3）/3
5、三角形到三边距离之积最大的点。

6、在△ABC中，若MA向量+MB向量+MC向量=0（向量），则M点为△ABC的重心，反之也成立。

7、设△ABC重心为G点，所在平面有一点O，则向量OG=1/3（向量OA+向量OB+
向量OC）
心
设△ABC的切圆为☉I(r)，∠A、∠B、∠C的对边分别为a、b、
c，p=(a+b+c)/2．
1、三角形的心到三边的距离相等，都等于切圆半径r．
2、∠BIC=90°+∠BAC/2．
3、在RtΔABC中,∠A=90°,三角形切圆切BC于D，则
S△ABC=BD×CD
4、点O是平面ABC上任意一点，点I是△ABC心的充要条件是：
向量OI=[a(向量OA)+b(向量OB)+c(向量OC)]/(a+b+c)．
5、在△ABC中，若三个顶点分别是A(x1，y1)，B(x2，y2)，C(x3，y3)，
那么△ABC心I的坐标是：
(ax1/(a+b+c)+bx2/(a+b+c)+cx3/(a+b+c)，
ay1/(a+b+c)+by2/(a+b+c)+cy3/(a+b+c))．
6、(欧拉定理)△ABC中，R和r分别为外接圆为和切圆的半径，O和I分别为其外心和心，则OI2=R2-2Rr．
7、△ABC中：a,b,c分别为三边，S为三角形面积，则切圆半径r=2S/(a+b+c)
8、双曲线上任一支上一点与两交点组成的三角形的心在实轴的射影为对应支的顶点。

9、△ABC中，切圆分别与AB，BC，CA相切于P，Q，R，
则AP=AR=(b+c-a)/2， BP =BQ =(a+c-b)/2,
CR =CQ =(b+a-c)/2,
r=[(b+c-a)tan(A/2)]/2。

10、三角形角平分线定理：
△ABC中，I为心，∠BAC 、∠ABC、∠ACB的角平分线分别交BC、AC、AB于Q、R、P，则BQ/QC=c/b，BP/PA=a/b， CR/RA=a/c。

切圆的半径
（1）在RtΔABC中，∠C=90°，r=(a+b-c)/2．
（2）在RtΔABC中，∠C=90°，r=ab/(a+b+c)
（3）任意△ABC中r=（2*S△ABC）/C△ABC （C为周长）
外心
设⊿ABC的外接圆为☉G(R)，角A、B、C的对边分别为a、b、c，p=(a+b+c)/2．
性质1：（1）锐角三角形的外心在三角形；
（2）直角三角形的外心在斜边上，与斜边中点重合；
（3）钝角三角形的外心在三角形外.
（4）等边三角形外心与心为同一点。

性质2：∠BGC=2∠A，（或∠BGC=2(180°-∠A)）.
性质3：∠GAC+∠B=90°
证明：如图所示延长AG与圆交与P（B、C下面的那个点）
∵A、C、B、P四点共圆
∴∠P=∠B
∵∠P+∠GAC=90°
∴∠GAC+∠B=90°
性质4：点G是平面ABC上一点，点P是平面ABC上任意一点，那么点G是⊿ABC 外心的充要条件是：
（1）向量PG=(tanB+tanC)向量PA+(tanC+tanA)向量PB+(tanA+tanB)向量
PC)/2(tanA+tanB+tanC).
或（2）向量PG=(cosA/2sinBsinC)向量PA+(cosB/2sinCsinA)向量
PB+(cosC/2sinAsinB)向量PC.
性质5：三角形三条边的垂直平分线交于一点，该点即为三角形外接圆的圆心.外心到三顶点的距离相等。

性质6：点G是平面ABC上一点，那么点G是⊿A BC外心的充要条件(向量GA+向量GB)·向量AB= (向量GB+向量GC)·向量BC=(向量GC+向量GA)·向量CA=0.
三角形外接圆半径：
R=abc/（4S△ABC）
垂心
1、锐角三角形的垂心在三角形；直角三角形的垂心在直角顶点上；钝角三角形的垂心在三角形外.
2、三角形的垂心是它垂足三角形的心；或者说，三角形的心是它旁心三角形的垂心；
3、垂心H关于三边的对称点，均在△ABC的外接圆上。

4、△ABC中，有六组四点共圆，有三组(每组四个)相似的直角三角形，且AH·HD=BH·HE=CH·HF。

5、 H、A、B、C四点中任一点是其余三点为顶点的三角形的垂心(并称这样的四点为一—垂心组)。

6、△ABC，△ABH，△BCH，△ACH的外接圆是等圆。

7、在非直角三角形中，过H的直线交AB、AC所在直线分别于P、Q，则
AB/AP·tanB+AC/AQ·tanC=tanA+tanB+tanC。

8、三角形任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的2倍。

9、设O，H分别为△ABC的外心和垂心，则
∠BAO=∠HAC，∠ABH=∠OBC，∠BCO=∠HCA。

10、锐角三角形的垂心到三顶点的距离之和等于其切圆与外接圆半径之和的2倍。

11、锐角三角形的垂心是垂足三角形的心；锐角三角形的接三角形(顶点在原三角形的边上)中，以垂足三角形的周长最短。

12、
西姆松(Simson)定理（西姆松线）
从一点向三角形的三边所引垂线的垂足共线的充要条件是该点落在三角形的外接圆上。

13、设锐角⊿ABC有一点P，那么P是垂心的充分必要条件是
PB*PC*BC+PB*PA*AB+PA*PC*AC=AB*BC*CA。

向量PA*向量PB=向量PB*向量PC=向量PC*向量PA
（ABC为三角形三个顶点，P为垂心）
旁心
性质1 ：三角形的一条角平分线与其他两个角的外角平分线交于一点，该点即为三角形的旁心。

性质2：旁心到三角形三边的距离相等。

性质3：三角形有三个旁切圆，三个旁心。

旁心一定在三角形外。

性质4：直角三角形斜边上的旁切圆的半径等于三角形周长的一半。