微专题9 奔驰定理与三角形四心 讲义-2026届高三数学二轮专题复习

2026-01-05
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普通

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版必修第二册
年级 高三
章节 第六章 平面向量及其应用
类型 教案-讲义
知识点 平面向量综合
使用场景 高考复习-二轮专题
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 816 KB
发布时间 2026-01-05
更新时间 2026-01-05
作者 海夕
品牌系列 -
审核时间 2026-01-05
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来源 学科网

摘要:

该高中数学高考复习资料聚焦奔驰定理与三角形四心(重心、垂心、内心、外心)核心考点,以定理证明为基础构建四心向量表示的内在联系,通过考点梳理、方法指导、真题训练三环节,帮助学生系统突破平面向量与几何综合问题。 资料创新整合抽象定理与几何性质,推导奔驰定理培养数学思维(推理能力),对比四心向量表达式发展数学眼光(几何直观),设置分层练习(基础训练、精准强化练)保障复习效果,助力学生高效掌握高考高频考点,为教师把控复习节奏提供清晰路径。

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. 学科网(北京)股份有限公司 $ 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    .  学科网(北京)股份有限公司 $

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微专题9  奔驰定理与三角形四心 讲义-2026届高三数学二轮专题复习
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