内容正文:
微专题03 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:利用奔驰定理解决四心问题
题型三:利用奔驰定理解决三角形面积比问题(1个奔驰中心点)
题型四:利用奔驰定理解决三角形面积比问题(多个奔驰中心点)
【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.
【典型例题】
题型一:直接使用奔驰定理
【例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1-1】(2024·重庆·高一校联考期末)奔驰定理:已知是内的一点,若、、的面积分别记为、、,则.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,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1-2】(多选题)(2024·高一单元测试)如图,为内任意一点,角的对边分别为,则总有优美等式成立,此结论称为三角形中的奔驰定理.由此判断以下命题中,正确的有( )
A.若是的重心,则有
B.若,则是的内心
C.若,则
D.若是的外心,且,则
题型二:利用奔驰定理解决四心问题
【例2】(2024·甘肃兰州·高一兰州市第二中学校考期末)在面上有及内一点满足关系式:即称为经典的“奔驰定理”,若的三边为,,,现有,则为的 心.
【变式2-1】(2024·福建厦门·高一厦门双十中学校考阶段练习)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2-2】(2024·湖南邵阳·高一统考期末)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(Mercedes benz)的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”若是锐角内的一点,,,是的三个内角,且点满足,则必有( )
A.
B.
C.
D.
题型三:利用奔驰定理解决三角形面积比问题(1个奔驰中心点)
【例3】(2024·陕西安康·统考一模)已知O是内一点,,若与的面积之比为,则实数m的值为( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(2024·河南郑州·高一郑州外国语中学校考阶段练习)为等边三角形内一点,且满足,若与的面积之比为,则实数的值为( )
A. B.1 C.2 D.3
【变式3-2】(2024·江西宜春·高三江西省丰城中学校考期末)已知是内部的一点,,,所对的边分别为,,,若,则与的面积之比为( )
A. B. C. D.
【变式3-3】(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.
题型四:利用奔驰定理解决三角形面积比问题(多个奔驰中心点)
【例4】(2024·全国·高三专题练习)已知点A,B,C,P在同一平面内,,,,则等于( )
A.14∶3 B.19∶4 C.24∶5 D.29∶6
【变式4-1】(2024·新疆·高二阶段练习)如图,设P,Q为∆ABC内的两点,且,,则∆ABP的面积与∆ABQ的面积之比为( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(2024·广东广州·高一统考期末)如图所示,、为内的两点,且, =,则的面积与的面积之比为
A. B. C. D.
【过关测试】
一、单选题
1.(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.
2.(2024·江西宜春·高一统考期末)已知为正三角形内一点,且满足,若的面积与的面积之比为3,则( )
A. B. C. D.
3.(2024·安徽宿州·高一阶段练习)已知是所在平面内一点,且,则与的面积之比为
A. B. C. D.
4.(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.
5.