内容正文:
粽子模型、极化恒等式、奔驰定理与等和线定理专题训练
“粽子”模型
一个任意三角形ABC(如下图)由其中一顶点发出的一条直线与BC边交于F点,在AB,BC边上分别任取两点D,E。连接DE交AF于O点则有如下恒等式:
向量极化恒等式
极化恒等式:a·b=2-2.
变式:(1)a·b=-,
a·b=-.
(2)如图,在△ABC中,设M为BC的中点,则A·A=2-2=A2-M2.
“奔驰定理”
定理:如图,已知P为△ABC内一点,则有S△PBC·+S△PAC·+S△PAB·=0.
等和(高)线定理
等和(高)线
平面内一组基底,及任一向量,=λ+μ(λ,μ∈R),若点P′在直线AB上或在平行于AB的直线上,则λ+μ=k(定值);反之也成立,我们把直线AB以及与直线AB平行的直线称为等和(高)线.
(1)当等和线恰为直线AB时,k=1;
(2)当等和线在O点和直线AB之间时,k∈(0,1);
(3)当直线AB在O点和等和线之间时,k∈(1,+∞);
(4)当等和线过O点时,k=0;
(5)若两等和线关于O点对称,则定值k1,k2互为相反数;
(6)定值k的变化与等和线到O点的距离成正比.
对点练习
1.(2015中科大自招)在∆ABC中ABC面积是1 ,BD=2DC CE=2EA AF=2FB AD与BE、FC交于P、R两点BE与FC交于Q点,求面积PQR
2.(高考模拟)如图,已知正六边形ABCDEF,M,N分别是对角线AC,CE上的点,使得(AM/AC)=(CN/CE)=r,当r=_____时,B,M,N 三点共线。
3.如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点.B·C=4,B·C=-1,则B·C的值为________.
4. (2023·郑州模拟)如图所示,△ABC是边长为8的等边三角形,点P为AC边上的一个动点,长度为6的线段EF的中点为B,则·的取值范围是________.
5. 如图,△AOB为直角三角形,OA=1,OB=2,C为斜边AB的中点,P为线段OC的中点,则·等于( )
A.1 B. C. D.-
6.如图,正方形ABCD的边长为2,P为正方形ABCD内一点(包含边界),且PA⊥PB,则·的取值范围是________.
7.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
8.(2023·重庆模拟)△ABC内一点O满足关系式S△OBC·+S△OAC·+S△OAB·=0,即称为经典的“奔驰定理”,若△ABC的三边为a,b,c,现有a·+b·+c·=0,则O为△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
9.如图,设O为△ABC内一点,且满足+2+3=3+2+,则等于( )
A. B. C. D.
10. (2023·安阳模拟)如图,已知O是△ABC的垂心,且+2+3=0,则tan∠BAC∶tan∠ABC∶tan∠ACB等于( )
A.1∶2∶3 B.1∶2∶4
C.2∶3∶4 D.2∶3∶6
11. 在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为( )
A.3 B.2 C. D.2
12.如图,△BCD与△ABC的面积之比为2,点P是△BCD内任意一点(含边界),且=λ+μ,则λ+μ的取值范围为( )
A.[2,3] B.[1,2]
C.[1,3] D.[1,4]
拓展训练
1.如图,AB为⊙O的直径,P是上任一点,M,N是直径AB上关于点O对称的两点,且AB=6,MN=4,则·等于( )
A.13 B.7 C.5 D.3
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.,
3.如图,在四边形MNPQ中,若=,||=6,||=10,·=-28,则·等于( )
A.64 B.42
C.36 D.28
4.如图所示,正方体ABCD-A1B1C1D1的棱长为2,MN是它的内切球的一条弦(我们把球面上任意两点之间的线段称为球的弦),P为正方体表面上的动点,当弦MN的长度最大时,·的取值范围是( )
A.[0,1] B.[0,2]
C.[1,3] D.[0,4]
5.(2023·佛山模拟)已知A(-1,0),B(2,0),若动点M满足MB=2MA,则·的最大值是( )
A.- B.4
C.12 D.18
6.(多选)给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,如图所示,点C在以O为圆心的上运动,若=x+y(x,y∈R),则x+y的取值可以是( )
A.1 B. C.