内容正文:
培优点7 平面向量“奔驰定理”
专题二 三角函数与解三角形
1
由于这个定理对应的图象和奔驰车的标志很相似,我们把它称为“奔驰定理”.这个定理对于利用平面向量解决平面几何问题,尤其是解决跟三角形的面积和“四心”相关的问题,有着决定性的基石作用.
√
∴S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=1∶2∶m.
A.14∶3 B.19∶4
C.24∶5 D.29∶6
√
∴S△ABC∶S△PBC=(4+6+9)∶4=19∶4.
√
解析 根据奔驰定理得,S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=1∶2∶3,S△QBC∶S△QAC
∶S△QAB=2∶3∶5,
∴PQ∥AB,
能力
提升
“奔驰定理”与三角形“四心”:
已知点O在△ABC内部,有以下四个推论:
1
2
3
√
解析 根据奔驰定理得,S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=1∶2∶3.
∴S△ABC∶S△APC=3∶1.
跟踪演练
4
1
2
3
√
4
1
2
3
4
∴OA⊥OB,
由奔驰定理知,S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=3∶4∶5,
1
2
3
4
1
2
3
4
又因为点P是△ABC的外心,
1
2
3
4
1
2
3
4
本课结束
定理:如图,已知P为△ABC内一点,则有S△PBC·+S△PAC·+S△PAB·=0.
例 (1)已知O是△ABC内部一点,满足+2+m=0,且=,则实数m等于
A.2 B.3 C.4 D.5
解析 由奔驰定理得S△BOC·+S△AOC·+S△AOB·=0,
又+2+m=0,
∴==⇒m=4.
(2)已知点A,B,C,P在同一平面内,=,=,=,则S△ABC∶S△PBC等于
∴-=+,
整理得4+6+9=0,
由=,得=(-),
解析 由=,得-=(-),
整理得=+=+,
整理得=-,
(3)已知点P,Q在△ABC内,+2+3=2+3+5=0,则等于
A. B. C. D.
∴S△PAB=S△QAB=S△ABC,
又∵S△PBC=S△ABC,S△QBC=S△ABC,
∴==-=.
(4)过△ABC重心O的直线PQ交AC于点P,交BC于点Q,=,=n,则n的值为_____.
所以=n+(1-n),
因为P,O,Q三点共线,所以∥,
所以-(1-n)=-n,解得n=.
所以=+=--,
解析 如图,因为O是重心,所以++=0,即=--,
因为=,所以-=(-),
又=n,则-=n(-),
(1)若O为△ABC的重心,则++=0.
(2)若O为△ABC的外心,则sin 2A·+sin 2B·+sin 2C·=0.
(3)若O为△ABC的内心,则a·+b·+c·=0.
备注:若O为△ABC的内心,则sin A·+sin B·+sin C·=0也对.
(4)若O为△ABC的垂心,则tan A·+tan B·+tan C·=0.
1.点P在△ABC内部,满足+2+3=0,则S△ABC∶S△APC为
A.2∶1 B.3∶2 C.3∶1 D.5∶3
整理得=+,故选A.
2.点O为△ABC内一点,若S△AOB∶S△BOC∶S△AOC=4∶3∶2,设=λ+μ,则实数λ和μ的值分别为
A., B., C., D.,
解析 根据奔驰定理,得3+2+4=0,
即3+2(+)+4(+)=0,
3.若△ABC内接于以O为圆心,以1为半径的圆,且3+4+5=0.则△ABC的面积为____.
∴S△AOB=×1×1=,
∴S△AOB=·S△ABC,
∴S△ABC=S△AOB=.
解析 ∵3+4=-5,且||=||=||=1,
∴9||2+16||2+24·=25||2,
∴·=0,
4.设点P在△ABC内且为△ABC的外心,∠BAC=30°,如图.若△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为,x,y,则x+y的最大值是____.
所以||=||=||,
且∠BPC=2∠BAC=60°,所以x2+y2+xy=,
(x+y)2=+xy≤+2,
解得0<x+y≤,
解析 根据奔驰定理得,+x+y=0,
即=2x+2y,
平方得2=4x22+4y22+8xy||·||·cos∠BPC,
当且仅当x=y=时取等号.
所以(x+y)max=.
$