1、向量与三角形内心、外心、重心、垂心知识的交汇一、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) 是 的重心.0OCBAABC证法 1:设 ),(),(),(), 321yxyx0)()()(321 3213yyxx是 的重心.OABC证法 2:如图0D三点共线,且 分A、OAD为 2:1是 的重心OBC(2) 为 的垂心. BC证明:如图所示 O 是三角形 ABC
2、 的垂心,BE 垂直 AC,AD 垂直 BC, D、E 是垂足.0)( AOAACB同理 , B为 的垂心OA(3)设 , , 是三角形的三条边长,O 是 ABC 的内心abc为 的内心.CB0ABC证明: 分别为 方向上的单位向量,、平分 ,bAc),令(OCBcba OAB CD EOAB CDE( )cbaAObACB化简得 0)( (4) 为 的外心。CBAOAB典型例题:例 1: 是平面上一定点, 是平面上不共线的三个点,动点 满足C、 P, ,则点 的轨迹一定通过 的( ))(ABOP,0PABCA外心 B内心 C重心 D垂心分析:如图所示 , 分别为边 的ED、B、中点. CB2
3、AOPD2/AP点 的轨迹一定通过 的重心,即选 .ABC例 2:(03 全国理 4) 是平面上一定点, 是平面上不共线的三个点,动OCBA、点 满足 , ,则点 的轨迹一定通过 的( P)(CAB,0PABCB )A外心 B内心 C重心 D垂心分析: 分别为 方向上的单位向量,、平分 ,ACB点 的轨迹一定通过 的内心,即选 .PBBAB CDE例 3: 是平面上一定点, 是平面上不共线的三个点,动点 满足OCBA、 P, ,则点 的轨迹一定通过 的)coscs(BAP,0ABC( )A外心 B内心 C重心 D垂心分析:如图所示 AD 垂直 BC,BE 垂直 AC, D、E 是垂足. )co
4、scs(CAB= = CABABcoscos= + =0C点 的轨迹一定通过 的垂心,即选 .PBD练习:1已知 三个顶点 及平面内一点 ,满足 ,若AC、P0PCBA实数 满足: ,则 的值为( )PBA2 B C3 D622若 的外接圆的圆心为 O,半径为 1, ,则 ( )C 0OCBABAA B0 C1 D1 23点 在 内部且满足 ,则 面积与凹四边形O02A面积之比是( )BA0 B C D345344 的外接圆的圆心为 O,若 ,则 是 的( COCBHHAB)A外心 B内心 C重心 D垂心AB CDE5 是平面上一定点, 是平面上不共线的三个点,若OCBA、 22OBCA,则 是 的( )22CAA外心 B内心 C重心 D垂心6 的外接圆的圆心为 O,两条边上的高的交点为 H,)(mH则实数 m = 7 (06 陕西)已知非零向量 与 满足( + ) =0 且 = , 则AB AC AB |AB |AC |AC | BC AB |AB |AC |AC |12ABC 为( )A三边均不相等的三角形 B直角三角形C等腰非等边三角形 D等边三角形8已知 三个顶点 ,若 ,则BA、 ABA2为( )A等腰三角形 B等腰直角三角形C直角三角形 D既非等腰又非直角三角形练习答案:C、D、C、D、D、1、D 、C