内容正文:
微专题9 奔驰定理与三角形四心
一、基础知识
1.奔驰定理
如图,已知P为△ABC内一点,则有S1+S2+S3=0(其中S1,S2,S3分别为△PBC,△PAC,
△PAB的面积).
证明:设∠APB=α,∠APC=β,||=x,
||=y,||=z.
根据三角形正弦定理面积公式得
S1+S2+S3=yzsin [2π-(α+β)]·+xzsin β+xysin α
=-yzsin(α+β)+xzsin β+xysin α,①
把①式两边与向量作数量积得
(S1+S2+S3)·
=-x2yzsin(α+β)+x2yzsin βcos α
+x2yzsin αcos β
=x2yz[-sin(α+β)+sin βcos α+sin αcos β]=0.
同理:①式两边与向量,作数量积都得0.
但是S1+S2+S3,,三个向量垂直,而,,也不可能都为0,所以S1+S2+S3=0.
该例对应的图形特别像奔驰汽车的标志,所以我们把上述结论称为奔驰定理,该定理对于推导出三角形的四心的向量结论有直接的作用.
2.三角形四心的向量表示及结论(利用奔驰定理自行完成证明)
(1)点O是△P1P2P3的重心⇔++=0⇔===;
(2)点O是△P1P2P3的垂心⇔·=·=·⇔tan P1·+tan P2·+
tan P3·=0⇔∶∶=tan P1∶tan P2∶tan P3(△P1P2P3不是直角三角形);
(3)点O是△P1P2P3的内心⇔a+b+c=0⇔∶∶=a∶b∶c(其中a,b,c是△P1P2P3的三边,分别所对角P1,P2,P3);
(4)点O是△P1P2P3的外心⇔||=||=||⇔2P1+2P2+2P3=0⇔∶∶=sin 2P1∶sin 2P2∶sin 2P3.
二.典型例题
1.利用奔驰定理解决与三角形面积比有关的问题
例1 (1)已知O是△ABC内部一点,满足+2+m=0,且=,则实数m= .
(2)(2025·成都诊断)已知点A,B,C,P在同一平面内,=,=,=,则
S△ABC∶S△PBC= .
答案 (1)4 (2)
解析 (1)法一 延长CO到点M(图略),
使得=-,
因为+2+m=0,
所以-=+,
即=+,
所以A,B,M三点共线,
又因为反向共线,
所以=,
所以===,
解得m=4.
法二(奔驰定理法) 由奔驰定理得
S△BOC·+S△AOC·+S△AOB·=0,
又+2+m=0,
所以S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=1∶2∶m.
所以==,解得m=4.
(2)法一 ∵=,
∴以PQ为底的△PQR与△PQB的高之比为1∶3,
∴S△PQB=3S△PQR,即S△PRB=2S△PQR,
∵以BR为底的△PBR与△BCR的高之比为1∶3,
∴S△BCR=3S△PBR=6S△PQR,
∴S△PBC=2S△PBR=4S△PQR,
同理可得S△ACP=S△ABQ=6S△PQR,
∴=
==.
法二(奔驰定理法) 由=,
得-=(-),
整理得=+=+,
由=,得=(-),
整理得=-,
∴-=+,
整理得4+6+9=0,
∴S△ABC∶S△PBC=(4+6+9)∶4=.
规律方法 已知P为△ABC内一点,且x+y+z=0(x,y,z∈R,xyz≠0,x+y+z≠0),则有
(1)S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=|x|∶|y|∶|z|;
(2)=,=,
=.
训练1 设O在△ABC的内部,D为AB的中点,且++2=0,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为 .
答案 4
解析 法一 ∵D为AB的中点,
则=(+),
又++2=0,
∴=-,∴O为CD的中点.
又∵D为AB的中点,
∴S△AOC=S△ADC=S△ABC,
则=4.
法二(奔驰定理法)
∵++2=0,
根据奔驰定理,
∴==4.
2.奔驰定理和三角形的四心(四心在三角形内部)
(1).奔驰定理与重心
例2 (2025·兰州模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,重心为G.若a+b+c=0,则∠BAC= .
答案
解析 由G为△ABC的重心知++=0,
则=--,
因此a+b+c(--)
=+=0.
又,不共线,
所以a-c=b-c=0,
即a=b=c.
由余弦定理得
cos ∠BAC===,
且0<∠BAC<π,所以∠BAC=.
(2).奔驰定理与外心
例3 已知点P是△ABC的外心,且++λ=0,C=,则λ= .
答案 -1
解析 依题意得,
sin 2A∶sin 2B∶sin 2C=1∶1∶λ,
∴sin 2A=sin 2B,
∴2A=2B或2A+2B=π(舍),∴A=B.
又C=,∴A=B=,
又=,∴λ===-1.
(3).奔驰定理与内心
例4 (2025·南阳质检)在△ABC中,AB=2,AC=3,BC=4,O为△ABC的内心,若=λ+μ,则3λ+6μ的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案 C
解析 =λ+μ可化为
+λ-λ+μ-μ=0,
整理得(1-λ)+(λ-μ)+μ=0,
所以(1-λ)∶(λ-μ)∶μ=4∶3∶2,
解得λ=,μ=,
所以3λ+6μ=3×+6×=3.
(4).奔驰定理与垂心
例5 (2025·温州调研)如图,已知O是△ABC的垂心,且+2+3=0,则
tan ∠BAC∶tan ∠ABC∶tan ∠ACB=( )
A.1∶2∶3 B.1∶2∶4
C.2∶3∶4 D.2∶3∶6
答案 A
解析 由奔驰定理得S△BOC·+S△AOC·+S△AOB·=0,
又+2+3=0,
所以S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=1∶2∶3,
又O是△ABC的垂心,
所以=,=,
即S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=1∶2∶3,
所以tan ∠BAC∶tan ∠ABC∶tan ∠ACB=1∶2∶3.
易错提醒 涉及三角形的四心问题时,内心和重心一定在三角形内部,而外心和垂心有可能在三角形外部,上述定理及推论中的点都在三角形内部,解题时,要注意观察题目有无这一条件.
训练2 (1)设I为△ABC的内心,且2+3+=0,则角C= .
(2)设点P在△ABC内部且为△ABC的外心,∠BAC=,如图.若△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为,x,y,则x+y的最大值是 .
答案 (1) (2)
解析 (1)由2+3+=0,
可得a∶b∶c=2∶3∶,
令a=2k,b=3k,c=k,
则cos C==,
又C∈(0,π),所以C=.
(2)法一 据奔驰定理得,+x+y=0,
即=2x+2y,
平方得=4x2+4y2+8xy||·||cos ∠BPC,
又∵点P是△ABC的外心,
∴||=||=||,
且∠BPC=2∠BAC=,
∴x2+y2+xy=,
从而(x+y)2=+xy≤+,
解得0<x+y≤,
当且仅当x=y=时取等号,
∴(x+y)max=.
法二 S△PBC∶S△PCA∶S△PAB=sin 2A∶sin 2B∶sin 2C=∶x∶y,
又∠BAC=,∴sin 2A=,
∵x=2B,y=2C,
∴x+y=(sin 2B+sin 2C)
=
=,
又∵B∈,∴2B-∈,
∴∈,
∴x+y∈,∴(x+y)max=.
【精准强化练】
一、单选题
1.(2025·江苏部分学校联考)已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三点不共线.若·=·,则直线AD一定经过三角形ABC的( )
A.外心 B.内心
C.重心 D.垂心
答案 D
解析 因为·=·,
所以·=(-)·
=·-·=0,
所以AD⊥CB,即直线AD一定经过三角形ABC的垂心.故选D.
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.,
答案 A
解析 根据奔驰定理,得3+2+4=0,
即3+2(+)+4(+)=0,
整理得=+,故选A.
3.已知O是△ABC内一点,++=0,·=2且∠BAC=60°,则△OBC的面积为( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 ∵++=0,
∴O是△ABC的重心,
∴S△OBC=S△ABC,
∵·=2,
∴||||cos ∠BAC=2,
∵∠BAC=60°,∴||||=4,
又S△ABC=||||sin ∠BAC=,
∴△OBC的面积为.
4.(2025·成都诊断)已知点P,Q在△ABC内,若+2+3=2+3+5=0,则等于( )
A. B.
C. D.
答案 A
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,
∴S△PAB=S△QAB=S△ABC,
∴PQ∥AB,
又∵S△PBC=S△ABC,S△QBC=S△ABC,
∴==-=.
5.(2025·石家庄质检)平面向量中有一个非常优美的结论:已知O为△ABC内的一点,△BOC,
△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,则SA+SB+SC=0.因其几何表示酷似奔驰的标志,所以称为“奔驰定理”.已知O为△ABC的内心,三个角所对的边分别为a,b,c,已知a=3,b=2,c=5,则·=( )
A.2-8 B.-2
C.-7 D.3-9
答案 A
解析 因为a=3,b=2,c=5,
所以cos B==,
因为O为△ABC的内心,
如图,设∠1=∠OBC,∠2=∠OBA,
由题意∠1=∠2,
则SA∶SC=|BO||BC|sin ∠1∶|BO||BA|sin ∠2=a∶c,
同理可得SA∶SB∶SC=a∶b∶c,
所以根据“奔驰定理”有a+b+c=0,
所以a(-)+b+c(-)=0,
即=+,
所以·=·(-)=--·=2-8.
6.△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
答案 B
解析 记点O到AB,BC,CA的距离分别为h1,h2,h3,S△OBC=a·h2,S△OAC=b·h3,
S△OAB=c·h1,
因为S△OBC·+SOAC·+S△OAB·=0,
则a·h2·+b·h3·+c·h1·=0,
即a·h2·+b·h3·+c·h1·=0,
又因为a·+b·+c·=0,
所以h1=h2=h3,所以点P是△ABC的内心.
7.设P是△ABC内任意一点,S△ABC表示△ABC的面积,λ1=,λ2=,λ3=,定义f(P)=(λ1,λ2,λ3),若G是△ABC的重心,f(P)=,则( )
A.点P在△GAB内 B.点P在△GBC内
C.点P在△GAC内 D.点P与点G重合
答案 A
解析 不妨设S△ABC=1,根据奔驰定理重心公式可知f(G)=,
即S△GAB,S△GAC,S△GBC相等,
题干要求S△PAC=,所以点P必然在过G且平行于AC的直线上,如图.
而S△PBC>S△PAB,所以点P必然在线段EG上,且不包括端点,
即点P在△GAB内,故选A.
二、多选题
8.(2025·安徽皖江名校联考)已知△ABC,D为BC边的中点,若点P满足3+2+=0,则下列说法正确的是( )
A.点P一定在△ABC内部
B.4+2=
C.S△ABC=3S△PAC
D.点P在直线AD上
答案 ABC
解析 A中,如图所示,设AB,AC的中点分别为E,F,连接EF,
因为3+2+=0,
所以2(+)+(+)=0,
所以2·2+2=0,
即2+=0,
所以P是线段EF上靠近点E的三等分点,
所以点P在△ABC的内部,故A正确;
B中,因为3+2+=0,
所以4-+2+=0,
所以4+2=-=,故B正确;
C中,由奔驰定理知,S△PBC·+S△PAC·+S△PAB·=0.
因为3+2+=0,
所以S△PBC∶SPAC∶S△PAB=3∶2∶1,
所以==3,
即S△ABC=3S△PAC,
故C正确;
D中,由选项A知,P是线段EF上靠近点E的三等分点,
所以点P不可能在直线AD上,故D错误.
9.(2025·贵阳模拟)奔驰定理:已知O是△ABC内的一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,则有SA+SB+SC=0.设O是锐角三角形ABC内的一点,∠BAC,∠ABC,∠ACB分别是△ABC的三个内角,以下结论正确的是( )
A.若++=0,则O为△ABC的重心
B.若+2+3=0,则SA∶SB∶SC=1∶2∶3
C.若O为△ABC(不为直角三角形)的垂心,则tan ∠BAC·+tan ∠ABC·+tan ∠ACB·=0
D.若||=||=2,∠AOB=,2+3+4=0,则S△ABC=
答案 ABC
解析 对于A,如图所示,
设D为AB的中点,连接OD,
则+=2=,
故C,O,D三点共线,即O在中线CD上,
同理可得O在另外两边BC,AC的中线上,故O为△ABC的重心,故A正确;
对于B,由奔驰定理可得SA∶SB∶SC=1∶2∶3,故B正确;
对于C,根据奔驰定理得tan ∠BAC·+tan ∠ABC·+tan ∠ACB·=0,故C正确;
对于D,由||=||=2,∠AOB=
可知SC=×2×2×=1,
又2+3+4=0,
所以SA∶SB∶SC=2∶3∶4,
由SC=1可得,SA=,SB=,
所以S△ABC=SA+SB+SC=++1=,
故D错误.
10.(2024·新余模拟)已知M是△ABC内一点,△BMC,△AMC,△AMB的面积分别为SA,SB,SC,以下命题正确的有( )
A.若SA∶SB∶SC=1∶1∶1,则M为△ABC的重心
B.若M为△ABC的内心,则BC·+AC·+AB·=0
C.若M为△ABC的垂心,3+4+5=0,则tan∠BAC∶tan∠ABC∶tan∠BCA=3∶4∶5
D.若∠BAC=45°,∠ABC=60°,M为△ABC的外心,则SA∶SB∶SC=∶2∶1
答案 ABC
解析 对于A,因为SA∶SB∶SC=1∶1∶1,
所以++=0,
取BC的中点D(图略),则+=2,
所以2=-,
故A,M,D三点共线,且MA=2MD,
同理,取AB的中点E,AC的中点F,可得B,M,F三点共线,C,M,E三点共线,
所以M为△ABC的重心,A正确;
对于B,若M为△ABC的内心,可设内切圆半径为r,
则SA=BC·r,SB=AC·r,SC=AB·r,
所以BC·r·+AC·r·+AB·r·=0,
即BC·+AC·+AB·=0,B正确;
对于C,若M为△ABC的垂心,3+4+5=0,则SA∶SB∶SC=3∶4∶5,
如图,AD⊥BC,CE⊥AB,BF⊥AC,相交于点M,
则∠BMD=∠BCA,∠CMD=∠ABC,
因此===,同理=,
所以tan∠BAC∶tan∠ABC∶tan∠BCA=SA∶SB∶SC=3∶4∶5,C正确;
对于D,若∠BAC=45°,∠ABC=60°,M为△ABC的外心,
则∠ACB=75°,
设△ABC的外接圆半径为R,故∠BMC=2∠BAC=90°,
∠AMC=2∠ABC=120°,
∠AMB=2∠ACB=150°,
故SA=R2sin 90°=R2,
SB=R2sin 120°=R2,SC=R2sin 150°=R2,
所以SA∶SB∶SC=2∶∶1,D错误.
11.已知O是锐角△ABC内一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,以下命题正确的有( )
A.若+2+3=0,则SA∶SB∶SC=1∶2∶3
B.若||=||=2,∠AOB=,2+3+4=0,则S△ABC=
C.若O为△ABC的内心,3+4+5=0,则∠ACB=
D.若O为△ABC的垂心,3+4+5=0,则cos∠AOB=-
答案 ACD
解析 对于A,由奔驰定理可得,SA∶SB∶SC=1∶2∶3,故A正确;
对于B,SC=×2×2×sin∠AOB=1,
由2+3+4=0得SA∶SB∶SC=2∶3∶4,故S△ABC=SC=,故B错误;
对于C,若O为△ABC的内心,3+4+5=0,则SA∶SB∶SC=3∶4∶5,
又SA∶SB∶SC=ar∶br∶cr=a∶b∶c(a,b,c为角A,B,C所对的边,r为△ABC内切圆半径),三边满足勾股定理,故∠ACB=,故C正确;
对于D,若O为△ABC的垂心,则∠BOC+∠BAC=π,·=·cos∠BOC=-·cos∠BAC,同理·=-||·||cos∠ACB,
又·=·(-)=0⇔·=·⇔cos∠BAC=cos∠ACB,
同理cos∠ABC=cos∠ACB,cos∠ABC=cos∠BAC,
∴∶∶=cos∠BAC∶cos∠ABC∶cos∠ACB,
∵3+4+5=0,则SA∶SB∶SC=3∶4∶5,
且SA∶SB∶SC=sin∠BOC∶sin∠AOC∶sin∠AOB
=cos∠ABCcos∠ACBsin∠BAC∶cos∠BACcos∠ACBsin∠ABC∶cos∠BACcos∠ABCsin∠ACB
=∶∶=tan∠BAC∶tan∠ABC∶tan∠ACB,
如图,D,E,F分别为垂足,
设AF=m,tan∠BAC=3t(t>0),则FC=3mt,BF=m,AB=m,AC=·m,
又AE∶EC=∶=5∶3,
故AE=AC,BE=3t·AE=AC,
由AB·FC=AC·BE⇔m·3mt=(9t2+1)m2,解得t=,
由tan2∠ACB=-1=5⇒cos∠ACB=,
故cos∠AOB=-cos∠ACB=-,故D正确
三、填空题
12.(2025·南昌调研)△ABC的内切圆圆心为O,半径为2,且S△ABC=14,2+2+3=0,则△ABC的外接圆面积为 .
答案
解析 ∵2+2+3=0,且O为内心,
∴a∶b∶c=2∶2∶3,
令a=2k,则b=2k,c=3k,
设△ABC内切圆半径为r,外接圆半径为R,
由S△ABC=(a+b+c)·r,
得×7k×2=14,
得k=2,
∴a=4,b=4,c=6,
∴cos C=-,sin C=,
由2R==,得R==,
∴外接圆面积S=πR2=.
13.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 .
答案
解析 ∵3+4=-5,
且||=||=||=1,
∴9||2+16||2+24·=25||2,
∴·=0,∴OA⊥OB,
∴S△AOB=×1×1=,
由奔驰定理知,S△BOC∶S△AOC∶S△ AOB=3∶4∶5,
∴S△AOB=·S△ABC,
∴S△ ABC=S△AOB=.
14.(2025·天津河北区质检)在△ABC中,点G,O分别为△ABC的重心和外心,且·=4,||=2,则边BC的长为 .
答案 2
解析 延长AG交BC于点D,
连接OD,作OH⊥AC于点H,则D,H分别为BC,CA的中点,如图所示.
易知·=||||cos ∠OAC=||||=||2,
同理可得·=||2.
由重心的性质可知·=·
=×(+)·
=(+)·=(+)=4,
即+=24.
又||=||=3,
且||=|+|=3,
可得|+|=6,
所以|+|2=++2·
=36,
可得·=6.
因此||2=|-|2
=+-2·=12,
即||=2.
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微专题9 奔驰定理与三角形四心
一、基础知识
1.奔驰定理
如图,已知P为△ABC内一点,则有S1+S2+S3=0(其中S1,S2,S3分别为△PBC,△PAC,
△PAB的面积).
证明:设∠APB=α,∠APC=β,||=x,
||=y,||=z.
根据三角形正弦定理面积公式得
S1+S2+S3=yzsin [2π-(α+β)]·+xzsin β+xysin α
=-yzsin(α+β)+xzsin β+xysin α,①
把①式两边与向量作数量积得
(S1+S2+S3)·
=-x2yzsin(α+β)+x2yzsin βcos α
+x2yzsin αcos β
=x2yz[-sin(α+β)+sin βcos α+sin αcos β]=0.
同理:①式两边与向量,作数量积都得0.
但是S1+S2+S3,,三个向量垂直,而,,也不可能都为0,所以S1+S2+S3=0.
该例对应的图形特别像奔驰汽车的标志,所以我们把上述结论称为奔驰定理,该定理对于推导出三角形的四心的向量结论有直接的作用.
2.三角形四心的向量表示及结论(利用奔驰定理自行完成证明)
(1)点O是△P1P2P3的重心⇔++=0⇔===;
(2)点O是△P1P2P3的垂心⇔·=·=·⇔tan P1·+tan P2·+
tan P3·=0⇔∶∶=tan P1∶tan P2∶tan P3(△P1P2P3不是直角三角形);
(3)点O是△P1P2P3的内心⇔a+b+c=0⇔∶∶=a∶b∶c(其中a,b,c是△P1P2P3的三边,分别所对角P1,P2,P3);
(4)点O是△P1P2P3的外心⇔||=||=||⇔2P1+2P2+2P3=0⇔∶∶=sin 2P1∶sin 2P2∶sin 2P3.
二.典型例题
1.利用奔驰定理解决与三角形面积比有关的问题
例1 (1)已知O是△ABC内部一点,满足+2+m=0,且=,则实数m= .
(2)(2025·成都诊断)已知点A,B,C,P在同一平面内,=,=,=,则S△ABC∶S△PBC= .
规律方法 已知P为△ABC内一点,且x+y+z=0(x,y,z∈R,xyz≠0,x+y+z≠0),则有
(1)S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=|x|∶|y|∶|z|;
(2)=,=,
=.
训练1 设O在△ABC的内部,D为AB的中点,且++2=0,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为 .
2.奔驰定理和三角形的四心(四心在三角形内部)
(1).奔驰定理与重心
例2 (2025·兰州模拟)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,重心为G.若a+b+c=0,则∠BAC= .
(2).奔驰定理与外心
例3 已知点P是△ABC的外心,且++λ=0,C=,则λ= .
(3).奔驰定理与内心
例4 (2025·南阳质检)在△ABC中,AB=2,AC=3,BC=4,O为△ABC的内心,若=λ+μ,则3λ+6μ的值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
(4).奔驰定理与垂心
例5 (2025·温州调研)如图,已知O是△ABC的垂心,且+2+3=0,则
tan ∠BAC∶tan ∠ABC∶tan ∠ACB=( )
A.1∶2∶3 B.1∶2∶4
C.2∶3∶4 D.2∶3∶6
易错提醒 涉及三角形的四心问题时,内心和重心一定在三角形内部,而外心和垂心有可能在三角形外部,上述定理及推论中的点都在三角形内部,解题时,要注意观察题目有无这一条件.
训练2 (1)设I为△ABC的内心,且2+3+=0,则角C= .
(2)设点P在△ABC内部且为△ABC的外心,∠BAC=,如图.若△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为,x,y,则x+y的最大值是 .
【精准强化练】
一、单选题
1.(2025·江苏部分学校联考)已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三点不共线.若·=·,则直线AD一定经过三角形ABC的( )
A.外心 B.内心
C.重心 D.垂心
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.已知O是△ABC内一点,++=0,·=2且∠BAC=60°,则△OBC的面积为( )
A. B.
C. D.
4.(2025·成都诊断)已知点P,Q在△ABC内,若+2+3=2+3+5=0,则等于( )
A. B.
C. D.
5.(2025·石家庄质检)平面向量中有一个非常优美的结论:已知O为△ABC内的一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,则SA+SB+SC=0.因其几何表示酷似奔驰的标志,所以称为“奔驰定理”.已知O为△ABC的内心,三个角所对的边分别为a,b,c,已知a=3,b=2,c=5,则·=( )
A.2-8 B.-2
C.-7 D.3-9
6.△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
7.设P是△ABC内任意一点,S△ABC表示△ABC的面积,λ1=,λ2=,λ3=,定义f(P)=(λ1,λ2,λ3),若G是△ABC的重心,f(P)=,则( )
A.点P在△GAB内 B.点P在△GBC内
C.点P在△GAC内 D.点P与点G重合
二、多选题
8.(2025·安徽皖江名校联考)已知△ABC,D为BC边的中点,若点P满足3+2+=0,则下列说法正确的是( )
A.点P一定在△ABC内部
B.4+2=
C.S△ABC=3S△PAC
D.点P在直线AD上
9.(2025·贵阳模拟)奔驰定理:已知O是△ABC内的一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,则有SA+SB+SC=0.设O是锐角三角形ABC内的一点,∠BAC,∠ABC,∠ACB分别是△ABC的三个内角,以下结论正确的是( )
A.若++=0,则O为△ABC的重心
B.若+2+3=0,则SA∶SB∶SC=1∶2∶3
C.若O为△ABC(不为直角三角形)的垂心,则tan ∠BAC·+tan ∠ABC·+tan ∠ACB·=0
D.若||=||=2,∠AOB=,2+3+4=0,则S△ABC=
10.(2024·新余模拟)已知M是△ABC内一点,△BMC,△AMC,△AMB的面积分别为SA,SB,SC,以下命题正确的有( )
A.若SA∶SB∶SC=1∶1∶1,则M为△ABC的重心
B.若M为△ABC的内心,则BC·+AC·+AB·=0
C.若M为△ABC的垂心,3+4+5=0,则tan∠BAC∶tan∠ABC∶tan∠BCA=3∶4∶5
D.若∠BAC=45°,∠ABC=60°,M为△ABC的外心,则SA∶SB∶SC=∶2∶1
11.已知O是锐角△ABC内一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为SA,SB,SC,以下命题正确的有( )
A.若+2+3=0,则SA∶SB∶SC=1∶2∶3
B.若||=||=2,∠AOB=,2+3+4=0,则S△ABC=
C.若O为△ABC的内心,3+4+5=0,则∠ACB=
D.若O为△ABC的垂心,3+4+5=0,则cos∠AOB=-
三、填空题
12.(2025·南昌调研)△ABC的内切圆圆心为O,半径为2,
且S△ABC=14,2+2+3=0,则△ABC的外接圆面积为 .
13.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 .
14.(2025·天津河北区质检)在△ABC中,点G,O分别为△ABC的重心和外心,且·=4,||=2,则边BC的长为 .
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