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2024版·生物学
2024版·数学(文)
第五章 平面向量、复数
创新拓展系列(七)•奔驰定理
奔驰定理:如图所示,已知P是三角形ABC内任意一点,则S△PBC eq \o(PA,\s\up16(→)) +
S△PCA eq \o(PB,\s\up16(→)) +S△PAB eq \o(PC,\s\up16(→)) =0.
推论:已知P是三角形ABC内任意一点,且x eq \o(PA,\s\up16(→)) +y eq \o(PB,\s\up16(→)) +z eq \o(PC,\s\up16(→)) =0,则S△PBC∶S△PCA∶S△PAB=x∶y∶z.
[典例] 点P是△ABC内一点,且 eq \o(AP,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(AC,\s\up16(→)) ,则△ABP的面积与△ABC的面积之比是( )
A.1∶3
B.2∶3 C.1∶4
D.1∶2
[思维点拨] 作出图形,根据 eq \o(AP,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(AC,\s\up16(→)) 可得 eq \f(PQ,CQ) = eq \f(NA,CA) = eq \f(1,4) ,进而得 eq \f(S△ABP,S△ABC) = eq \f(PQ,CQ) = eq \f(1,4) 或直接根据奔驰定理的推论,得到S△PBC∶S△PCA∶S△PAB=5∶4∶3,进而得出△ABP的面积与△ABC的面积之比.
解析:法一(常规解法) 如图所示,连接CP并延长,交AB于Q,取AB靠近A的三等分点M,取AC靠近A的四等分点N,连接PM,PN.
因为 eq \o(AP,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(AC,\s\up16(→)) ,所以四边形AMPN为平行四边形,PN∥AQ,所以 eq \f(PQ,CQ) = eq \f(NA,CA) = eq \f(1,4) .
分别过点P,C作AB的垂线,垂足分别为E,F,则 eq \f(PE,CF) = eq \f(PQ,CQ) ,所以△ABP的面积与△ABC的面积之比为 eq \f(PQ,CQ) = eq \f(1,4) .故选C.
法二(结论解法) 连接PC, eq \o(AP,\s\up16(→)) = eq \f(1,3)
eq \o(AB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(AC,\s\up16(→)) = eq \f(1,3) ( eq \o(PB,\s\up16(→)) - eq \o(PA,\s\up16(→)) )+ eq \f(1,4) ( eq \o(PC,\s\up16(→)) - eq \o(PA,\s\up16(→)) )= eq \f(1,3)
eq \o(PB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(PC,\s\up16(→)) - eq \f(7,12)
eq \o(PA,\s\up16(→)) ,即 eq \f(5,12)
eq \o(PA,\s\up16(→)) + eq \f(1,3)
eq \o(PB,\s\up16(→)) + eq \f(1,4)
eq \o(PC,\s\up16(→)) =0,
利用奔驰定理的推理得S△PBC∶S△PCA∶S△PAB= eq \f(5,12) ∶ eq \f(1,3) ∶ eq \f(1,4) =5∶4∶3,所以 eq \f(S△ABP,S△ABC) = eq \f(3,5+4+3) = eq \f(1,4) .故选C.
答案:C
【创新集训】
已知△ABC中内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,点G是△ABC的重心,且 eq \f(a,5)
eq \o(GA,\s\up16(→)) + eq \f(b,7)
eq \o(GB,\s\up16(→)) + eq \f(c,8)
eq \o(GC,\s\up16(→)) =0,则∠ABC的大小是_________________________.
解析:(结论解法)由点G是△ABC的重心,可得 eq \o(GA,\s\up16(→)) + eq \o(GB,\s\up16(→)) + eq \o(GC,\s\up16(→)) =0,
由奔驰定理的推论及 eq \f(a,5)
eq \o(GA,\s\up16(→)) + eq \f(b,7)
eq