奔驰定理
事实上,奔驰定理和重心坐标有一定的关系。可以阅读奔驰定理与重心坐标一文以详细了解。#TODO#
奔驰定理: 记点 所对的小三角形面积为 ,则可写作:
证明
延长 交 于点 ,记大三角形面积为
容易表示出:,
整理得到
考虑到 ,,
则 同理有
三角心五心向量性质
利用奔驰定理,可以将向量与三角形结合起来。
重心
重心时,由 ,有
的证明,只需证明 ,,,,代入解得 ,证毕。 思路:基底法,连续运用中线性质和共线设比例来表示 与 ,然后用这两个向量表示基底向量,反解出比例。
外心
考虑到圆周角与圆心角的关系,有:
根据三角形面积公式,,则可以得到:
如果已知 的比例,则可以反解出对应的角度。
则有
考虑到 ,还可以写成另一个形式:
内心
对于内心,由于 ,而 相等,因此
则有: 由正弦定理有
垂心
垂心有一个性质: 利用投影的概念很容易理解。
证明以后补上。#TODO#
需要注意,当 在三角形外是不符合的。需要将面积重新定义才能得到正确的结果。(似乎是用叉乘之类的?)
背诵内容
奔驰定理?
奔驰定理的证明? 利用定比分点表示 用面积比来代替边之比。
重心的向量性质? ,即 为任意中线的三等分点靠近边的那个点。
外心的向量性质? 圆心角面积公式,结合奔驰定理得到。
已知外心连接出的三个小三角形面积比例,求任意三角形中的角?
已知 ,求 ? 结合奔驰定理。 构造外接圆圆心,则
内心的向量性质?
垂心的向量性质? 邻边向量积相等: 奔驰定理:
例题
三角形二倍角正弦比求角度
在 中,已知 ,求 、 与
考虑到
同理解得 ,
比较套路化的做法,如果知道结论其实不难做。
还有一个比较有技巧性的方法。
,其余几个同理。
则 同时除以 得到:
不妨设 ,则 ,,则 ,则 ,,
接下来,,则 ,,,从而解得 ,,
配凑比较需要灵性。