内容正文:
重难点专题01 妙用奔驰定理解决三角形面积比问题
【题型归纳目录】
题型一:直接使用奔驰定理
题型二:三角形面积比问题
【方法技巧与总结】
奔驰定理---解决面积比例问题
重心定理:三角形三条中线的交点.
已知的顶点,,,则△ABC的重心坐标为.
注意:(1)在中,若为重心,则.
(2)三角形的重心分中线两段线段长度比为2:1,且分的三个三角形面积相等.
重心的向量表示:.
奔驰定理:,则、、的面积之比等于
奔驰定理证明:如图,令,即满足
,,,故.
(3)为内一点,,则.
重要结论:,,.
结论1:对于内的任意一点, 若、、的面积分别为、、,则:
.
即三角形内共点向量的线性加权和为零,权系数分别为向量所对的三角形的面积.
结论2:对于平面内的任意一点,若点在的外部,并且在的内部或其对顶角的内部所在区域时,则有.
结论3:对于内的任意一点, 若,则、、的面积之比为.
即若三角形内共点向量的线性加权和为零,则各向量所对的三角形面积之比等于权系数之比.
结论4:对于所在平面内不在三角形边上的任一点,,则、、的面积分别为.
即若三角形平面内共点向量的线性加权和为零,则各向量所对应的三角形面积之比等于权系数的绝对值之比.各向量所对应的三角形是指另外两个向量所在的三角形.
【典型例题】
题型一:直接使用奔驰定理
【例1】(2024·辽宁沈阳·高一东北育才学校校考期末)点P是所在平面上一点,若,则与的面积之比是( )
A. B.3 C. D.
【变式1-1】(2024·河南商丘·高一商丘市第一高级中学校考阶段练习)已知点P是所在平面内一点,若,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【变式1-2】(2024·广东深圳·高三深圳外国语学校校考阶段练习)已知点P是所在平面内一点,若,则与的面积之比是( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2024·上海·高三统考期末)已知是三角形内部的一点,,则的面积与的面积之比是( )
A. B.
C.2 D.1
题型二:三角形面积比问题
【例2】(2024·山东济宁·高一统考期末)“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车(Mercedesbenz)的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知O是内的一点,的面积分别为,则有.设O是锐角内的一点,分别是的三个内角,以下命题不正确的有( )
A.若,则O为的重心
B.若,则
C.若,,则
D.若O为的垂心,则
【变式2-1】(2024·河南安阳·高一统考期末)已知是内的一点,若的面积分别记为,则.这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知是的垂心,且,则( )
A. B. C. D.
【变式2-2】(2024·安徽·芜湖一中校联考三模)平面上有及其内一点O,构成如图所示图形,若将,, 的面积分别记作,,,则有关系式.因图形和奔驰车的很相似,常把上述结论称为“奔驰定理”.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若满足,则O为的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【变式2-3】(2024·四川凉山·高二统考期末)在平面上有及内一点O满足关系式:即称为经典的“奔驰定理”,若的三边为a,b,c,现有则O为的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【变式2-4】(2024·湖北·高一校联考期末)奔驰定理:已知是内的一点,,,的面积分别为,,,则.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.设为三角形内一点,且满足:,则( )
A. B. C. D.
【过关测试】
1.(2024·陕西西安·高二陕西师大附中校考开学考试)设点在内部,且,则的面积与的面积之比是( )
A.3:2 B.3:1 C.4:3 D.2:1
2.(2024·陕西安康·陕西省安康中学校考三模)在所在的平面内有一点,如果,那么的面积与的面积之比是( )
A. B. C. D.
3.(2024·四川绵阳·高一绵阳中学校考阶段练习)如图所示,设P为所在平面内的一点,并且,则与的面积之比等于( )
A. B. C. D.1
4.(2024·江西上饶·高一玉山一中校考期末)如图所示,设为所在平面内的一点,并且,则与的面积之比等于
A. B. C. D.
5.(2024·广东东莞·高一统考期末)已知在中,是的垂心,点满足:,则的面积与的面积之比是
A. B. C. D.
6.(2024·四川绵阳·高一阶段练习)设,过作直线分别交(不与端点重合)于,若,,若与的面积之比为,则
A. B. C. D.
7.(多选题)(2024·