高中数学三角形四心向量性质
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☆平面向量的坐标运算:
(1) 若()()1122,,,a x y b x y ==r r ,则()1212,a b x x y y ±=±±r r ,1212a b x x y y ⋅=⋅+⋅r
r (2) 若()()2211,,,y x B y x A ,则()2121,AB x x y y =--u u u r
(3) 若a r =(x,y),则λa r
=(λx, λy)
(4) 若()()1122,,,a x y b x y ==r r ,则1221//0a b x y x y ⇔-=r
r (5) 若()()1122,,,a x y b x y ==r r
,则a b ⊥r r ,02121=⋅+⋅y y x x
☆两个向量的数量积:
已知两个非零向量a r 与b r ,它们的夹角为θ,则a r ·b r =︱a r
︱·︱b r ︱cos θ 叫做a r
与b r 的数量积(或内积) 规定0a ⋅=r r
☆向量的投影:︱b r ︱cos θ=||
a b
a ⋅r r r ∈R ,称为向量
b r 在a r 方向上的投影投影的绝
对值称为射影
☆数量积的几何意义: a r ·b r 等于a r 的长度与b r 在a r
方向上的投影的乘积
☆向量的模与平方的关系:2||a a a a ⋅==r r r r
☆乘法公式成立:
()()
2222a b a b
a b a b +⋅-=-=-r r r r r r r r ; (
)
2
222a b
a a
b b ±=±⋅+r
r r r r r 22
2a a b b =±⋅+r r r r
☆向量的夹角:已知两个非零向量a r
与b r ,作OA uu u r =a r , OB uuu r =b r ,则∠AOB=θ (0
1800≤≤θ)叫做向量a r
与b r 的夹角
cos θ=cos ,a b
a b a b •<>=•r r r r r r 当且仅当两个非零向量a r 与b r 同方向时,θ=00
,当且仅当a r 与b r 反方向时θ=1800,
同时0r
与其它任何非零向量之间不谈夹角这一问题
补充:
☆ 线段的定比分点
()()()设,,,,分点,,设、是直线上两点,点在P x y P x y P x y P P P 11122212l
l 上且不同于、,若存在一实数,使,则叫做分有向线段P P P P PP P 1212λλλ→=→
P P P P P P P P 12121200→
><所成的比(,在线段内,,在外),且λλ
x x x y y y P P P x x x y y y =++=++⎧⎨⎪⎪⎩
⎪⎪=+=+⎧⎨
⎪⎪⎩⎪⎪1212121212
1122λλλλ,为中点时, ()()()如:,,,,,,∆ABC A x y B x y C x y 112233
则重心的坐标是,∆ABC G x x x y y y 123
12333
++++⎛⎝ ⎫⎭⎪
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)⇔=++O 是ABC ∆的重心.
(2)⇔⋅=⋅=⋅O 为ABC ∆的垂心.
(3)设a ,b ,c 是三角形的三条边长,O 是∆ABC 的内心
O c b a ⇔=++为ABC ∆的内心.
(4)==⇔O 为ABC ∆的外心。
典型例题
例1:O 是平面上一定点,C B A 、、是平面上不共线的三个点,动点P 满足)(++=λ,[)+∞∈,0λ ,
则点P 的轨迹一定通过ABC ∆的( ) A .外心 B .内心 C .重心 D .垂心
例2:O 是平面上一定点,C B A 、、是平面上不共线的三个点,动点P
满足
OA OP +
+=λ,[)+∞∈,0λ ,则点P 的轨迹一定通过ABC ∆的( )
A .外心
B .内心
C .重心
D .垂心
例3:1)O 是平面上一定点,C B A 、、是平面上不共线的三个点,动点P 满
足OA OP +
+=λ,[)+∞∈,0λ ,则点P 的轨迹一定通过
ABC ∆的( )
A .外心
B .内心
C .重心
D .垂心
2)已知O 是平面上的一定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,
动点P 满足()||sin ||sin AB AC
OP OA AB B AC C λ=++u u u r u u u r
u u u r u u u r u u u r u u u r ,[0,)λ∈+∞, 则动点P 的轨迹一
定通过△ABC 的( )
A. 重心
B. 垂心
C. 外心
D. 内心
3)已知O 是平面上的一定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,