重难点培优04 平面向量中三角形的“四心”问题及奔驰定理(复习讲义)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测

2026-08-17
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦平面向量中三角形重心、外心、内心、垂心的向量表征及奔驰定理,按知识重构-题型精研-实战检测逻辑架构,通过梳理定义性质、提炼通法技巧、分层真题训练,帮助学生构建四心问题的解题框架。 讲义特色在于四心与奔驰定理系统整合,如重心问题通过向量关系式推导培养数学思维,设置重难巩固与创新提升分层练习,精准对接高考题型,助力学生高效突破难点,为教师把控复习节奏提供清晰路径。

内容正文:

重难点培优04 平面向量中三角形的“四心”问题及奔驰定理 目录(Ctrl并单击鼠标可跟踪链接) 01 知识重构·重难梳理固根基 1 02 题型精研·技巧通法提能力 3 题型01 重心问题(★★★★★) 3 题型02 外心问题(★★★★★) 8 题型03 内心问题(★★★★) 14 题型04 垂心问题(★★★★★) 18 题型05 奔驰定理(★★★★) 23 03 实战检测·分层突破验成效 32 重难知识巩固 32 创新能力提升 43 知识重构·重难梳理固根基 知识点01 三角形的重心 1、定义:三角形三条中线的交点为三角形的重心,重心为中线的三等分点; 2、重心的性质:①重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1. ②重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等. 在平面向量的应用:(1)设点是△所在平面内的一点,则当点是△的重心时,有或(其中为平面内任意一点); (2)在向量的坐标表示中,若、、、分别是三角形的重心和三个顶点,且分别为、 、,,则有. 知识点02 三角形的外心 1、定义:三角形三边的垂直平分线的交点为三角形的外心,外心到三个顶点的距离相等; 2、外心的性质:①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点. ②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部. ③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个. 3、外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆. 在平面向量的应用:若点是△的外心,则 或 ; 知识点03 三角形的内心 1、定义:三角形三个角的角平分线的交点为三角形的内心 2、内心的性质:①三角形的内心到三角形三边的距离相等 ②三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角. 3、内切圆 与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形 在平面向量的应用:若点是△的内心,则有 知识点04 三角形的垂心 1.定义:三角形三边上的高或其延长线的交点为三角形的垂心; 在平面向量的应用:若是△的垂心,则或 知识点05 奔驰定理 1、奔驰定理:O是△ABC内一点,且,则 2、奔驰定理推论:O是△ABC所在平面内一点,且,则: ① ② 由于这个定理对应的图像和奔驰定理的图标很相似,我们把它称为奔驰定理. 3、三角形四心与奔驰定理的关系及证明 ①是的重心:. 证明:由重心分三角形面积相等及奔驰定理易得 ②是的内心: 证明:,,(为内切圆的半径),所以 ,再由奔驰定理可得 ③是的外心:. ④是的垂心: 证明:如图为的垂心,则有,,所以,所以,同理可得,所以,再由奔驰定理可得 题型精研·技巧通法提能力 题型01 重心问题 【技巧通法·提分快招】 设是的重心,为平面内任意一点. (1) (2),,, (3)若,则点的轨迹一定经过三角形的重心. (4)动点满足,,则的轨迹一定通过的重心 (5)动点P满足,,则动点P的轨迹一定通过△ABC的重心 1.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)已知点P是的重心,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据平面向量基本定理逐项验证判断即得. 【详解】取的中点,根据中线性质可得, 因为是的重心,所以,将上式代入,得,故A,B错误; 又因,故C错误; ,故D正确. 2.(24-25高三下·江西·阶段检测)设为的重心,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】设为的中点,将分别用表示,再根据数量积的运算律即可得解. 【详解】如图,设为的中点,连接,则点在上,且, 故, 所以. 故选:A. 3.已知三角形的重心为,内角A,,的对边分别为,,若,则三角形的形状是(   ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形 【答案】D 【分析】由题可得,结合重心性质及平面向量基本定理可得答案. 【详解】因,则. 又,由平面向量基本定理可得: . 则,,故三角形是等腰直角三角形. 故选:D 4.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在中,,是边上的两点,是三角形的重心,且.若,则(    ) A.3 B.6 C.9 D.12 【答案】C 【分析】根据重心的性质及平面向量线性运算法则即可求解. 【详解】由是的重心,取的中点,则在线段上,且, 又,则,, 则,, 所以, 故. 5.(25-26高三上·海南海口·阶段检测)已知所在平面内的动点满足,且实数,形成的向量与向量共线,则动点的轨迹必经过的(    ) A.垂心 B.内心 C.外心 D.重心 【答案】D 【分析】利用向量共线的坐标公式通过与向量共线,经过整理得到,将其代入,经过整理得到,,利用向量减法的三角形法则得到,取的中点,由向量加法的平行四边形法则得到,将其代入得到,动点的轨迹必经过的重心. 【详解】与向量共线,故, 即,解得, 将代入,得到, 即,所以, 取的中点,则有, 故,所以动点的轨迹必经过的重心. 故选:D. 6.为平面内一定点,该平面内一动点满足,则的(    )一定属于集合. A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心 【答案】A 【分析】根据题意画出图形,根据正弦定理得出,代入关系式由向量的加减法化简,得出与共线,由此得出点P的轨迹,得出答案. 【详解】   中,根据正弦定理, ,即. 设,, 所以, , , 设D为中点,则,故, 所以共线, 点的轨迹为射线(不含端点). 的重心一定属于集合. 故选:A. 7.G是的重心,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若,则角______. 【答案】 【分析】根据三角形的重心求得,再利用余弦定理来求得正确答案. 【详解】因为G是的重心,所以有. 又,所以. 设,则有.由余弦定理,可得,, 所以. 故答案为: 8.已知是平面上的一定点,,,是平面上不共线的三个动点,若动点满足,,则点的轨迹一定通过的____(填“内心”“外心”“重心”或“垂心” . 【答案】重心 【分析】利用向量的线性运算,结合向量共线及三角形重心性质判断即可. 【详解】由,得, 设边的中点为,则,于是, 即,因此点在射线上(除点外), 所以点的轨迹必过的重心. 故答案为:重心 题型02 外心问题 【技巧通法·提分快招】 设O是的外心 (1) (2) (3)动点满足,,则动点的轨迹一定通过的外心; 1.为所在平面内一点,且满足,则是的(    ) A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心 【答案】B 【分析】根据给定条件,利用数量积的运算律计算判断得解. 【详解】依题意,, , , 则,于是, 所以是的外心. 故选:B 2.(2026·重庆·一模)边长为 2 的等边三角形 的外心为 ,则 (    ) A. B.2 C. D. 【答案】A 【分析】取BC边的中点D,连接AD,可得,利用向量的数量积的运算法则计算可求得. 【详解】取BC边的中点D,连接AD, 因为O为边长为2的等边三角形的外心, 所以,所以, 所以 . 故选:A.    3.设是所在平面内的一点,若,且,则点是的(    ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 【答案】A 【分析】取中点D,根据条件化简得,所以点P在中垂线上,所以,所以为三边中垂线交点,即为的外心. 【详解】    如图,取中点D, . , , , , , 点P在中垂线上. ,又, 所以 为的外心. 故选:A. 4.在中,,若为的外心,设,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设的中点为,连接,则,结合条件,利用向量的数量积的运算律可得,,进而可得,利用基本不等式可求的最大值. 【详解】设所对的边为, 取的中点为,连接,则, 故,同理,而, 则, 即,也即①, 又, 即,也即②, 由①②解得,则, ,当且仅当,即时取等号, 所以. 5.已知 ,点 是平面 外一点,点 是点 在平面 上的射影,直线PA,PB,PC与平面ABC所成的角相等,则 是 的(    ) A.重心 B.垂心 C.内心 D.外心 【答案】D 【分析】点 是点 在平面 上的射影,知平面,所以,由直线PA,PB,PC与平面ABC所成的角相等,证得,从而证得,由此可知 是 的外心. 【详解】由题可知,平面,所以. 所以. 连接,则分别是直线PA,PB,PC与平面ABC所成的角, 所以. 在中,,是公共边, 所以. 所以. 所以 是 的外心. 故选:D. 6.已知三角形的外心满足,则_____. 【答案】/ 【分析】依题意可得,平方后求出,再由二倍角公式得到,最后应用同角三角函数关系求出答案. 【详解】不妨设的外接圆半径 因为,所以, 两边平方得:, 因为三角形的外接圆半径为1,所以, 故,解得:, 因为,而, 所以, 因为, 故. 故答案为: 7.(2025·广东江门·模拟预测)已知点分别是的外心,重心,,则的值为__________. 【答案】/ 【分析】设的中点为,连接,,由为的重心可得,由于为的外心,过点作,垂足为,可得,同理可得,进而求解即可. 【详解】设的中点为,连接,, 由于为的重心,则一定在线段上,且, 所以, 由于为的外心,过点作,垂足为,则为中点, 则, 同理可得, 则. 故答案为:. 8.(25-26高三上·江苏宿迁·期末)已知点为的外心,且向量,,若向量在向量上的投影向量为,则的值为______. 【答案】 【分析】由题可得,从而得到为直角三角形,由投影向量的概念求解. 【详解】因为, 所以,即, 所以在上, 又因为点为的外心, 所以的外接圆以为圆心,为直径, 所以为直角三角形,且,为中点,    因为向量在向量上的投影向量为, 所以,即, 又,所以 由于为锐角,所以 故答案为: 题型03 内心问题 【技巧通法·提分快招】 (1)(或) 其中分别是的三边BC、AC、AB的长 (2),则P点的轨迹一定经过三角形的内心 (注:向量()所在直线过内心(是角平分线所在直线)) (3)动点P满足,则P的轨迹一定通过△ABC的内心 (4) 1.已知中,,点O为的内心,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】依题意是直角三角形,建立平面直角坐标系利用向量的坐标运算即可得出结论. 【详解】根据题意可知,所以是以为直角的直角三角形; 以为坐标原点,分别以为轴建立平面直角坐标系,如下图所示: 可得,因此 不妨设的内切圆半径为,易知,解得; 即可得; 所以; 设,可得,解得; 所以. 故选:B 2.A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足,则点P的轨迹一定经过的(   ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 【答案】B 【分析】根据是以为始点,向量与为邻边的菱形的对角线对应的向量,可知点轨迹,据此可求解. 【详解】 令, 则是以为始点,向量与为邻边的菱形的对角线对应的向量, 即在的平分线上, ,共线, 故点P的轨迹一定通过△ABC的内心, 故选:B 3.已知是所在平面内的一点,所对的边分别为,若,则是的(    ) A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心 【答案】A 【分析】根据给定条件,利用向量线性运算,结合向量加法的几何意义判断即可. 【详解】依题意,, ,由,得, 即, 记,其中分别表示方向上的单位向量,因此, 可视为以点为起点的某个菱形的对角线向量,与共线,该对角线平分, 因此平分,所以为内心. 4.已知O为的内心,三个角对应的边分别为,已知,,,则(   ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】利用向量的线性运算结合角平分线性质可得,再利用余弦定理和数量积的运算律可得计算结果. 【详解】连接并延长,交于, 因为O为的内心,故为角平分线,由角平分线的性质可得, 同理, 而,故,且,故, 故, 而,故, 故, 故 , 故选:C. 5.在中,I为的内心,若,则__________. 【答案】 【分析】根据内心的性质和向量关系可得到三角形三边的比值,然后根据勾股定理的逆定理可知三角形为直角三角形,从而得出的值. 【详解】根据题意,画出图形为: 因为是的内心,所以根据内心的性质和向量关系可知, 若,则,分别为三角形三边的长度. 因为,所以, 根据勾股定理的逆定理,则. 故答案为:90°. 6.设为的内心,,,,,则______. 【答案】/ 【分析】先判断的形状,确定其内切圆半径,明确相关线段的长度,用为基底,表示即可. 【详解】如图:因为,所以为直角三角形. 设内切圆半径为. 则. 设内切圆与边,的切点分别为. 则. 又, 所以. 故答案为: 题型04 垂心问题 【技巧通法·提分快招】 (1) (2) (3)动点满足,,则动点的轨迹一定通过的垂心 (4). 1.在中,若,则点H是的(    ) A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心 【答案】A 【分析】根据向量的运算结合向量垂直分析判断. 【详解】因为,则, 所以,即点H在边的高线所在直线上, 同理可得:, 所以点H为的三条高线的交点,即点H是的垂心. 故选:A. 2.设是的外心,点满足,则是的(  ) A.内心 B.任意一点 C.垂心 D.重心 【答案】C 【详解】由题可得, 由于是的外心,设为线段的中点, 故且,即, 所以,同理,,故是的垂心. 故选:C. 3.在中,,点为的垂心,且满足,,则(    ) A. B.-1 C. D. 【答案】D 【分析】一方面:根据已知得出,另一方面:由三点共线的推论即可列式求解. 【详解】由题意可知是以A为顶角的等腰三角形, 如图所示:,,则, 在直角三角形中,,即. 设, 则, , 所以,所以. 故选:D. 4.已知为所在平面内一点,动点满足:,其中,则动点的轨迹一定通过的(    ). A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 【答案】D 【分析】根据已知结合数量积运算律计算数量积为0即可判断选项. 【详解】,, 由正弦定理得,则 令, 因为, 所以 所以, 等式两边点乘得, 所以点的轨迹一定过的垂心, 故选:D. 5.如图,已知是的垂心,且,则等于(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】延长,,分别交边,,于点,,,利用同底的两个三角形面积比推得,从而得解. 【详解】是的垂心,延长,,分别交边,,于点,,,如图, 则,,,,, 因此,, 同理, 于是得, 又 由“奔驰定理”有 即,所以, 故选:A 6.已知H是的垂心,满足,且,则__________. 【答案】 【分析】由向量的线性运算,可得,两边点乘及由垂心向量公式得解. 【详解】由,得, 化简得,再左右点乘及垂心向量公式得 ,故. 故答案为:. 7.设是锐角三角形的垂心,若,则______. 【答案】 【分析】结合已知条件,根据向量共线,可得,从而求得,根据同角三角函数关系式,求得,即可得. 【详解】如图所示,取的中点,取的中点,连接,则. 因为,所以,所以. 所以三点共线,且. 连接,则,且. 所以. 如图2:在线段上取,使得:.连接, 取的中点,取的中点,连接, 则. 因为,所以,所以. 所以三点共线,且. 因为为的中点,所以,且,所以 所以. 综上所述. 设则. 因为锐角中,, 所以, 所以,解得:,所以. 所以解得:. 如图2,四边形中,,所以. 故答案为:. 题型05 奔驰定理 【技巧通法·提分快招】 1、奔驰定理:,则、、的面积之比等于 (已知是内的一点,的面积分别为,,) 2、三角形四心与奔驰定理的推论: (1)是重心:. (2)是内心:. (3)是外心:. (4)是垂心:. 1.已知点是所在平面内一点,,延长交于,则与的面积之比为(   ) A.5:2 B.1:4 C.5:8 D.4:1 【答案】C 【详解】因为,, 所以, 解得 因为共线,所以设 , 因为共线,所以设,且, 因为,即, 所以, 因为 共线,所以系数和为 1,即, 解得,即, 即,所以, 因为,, 所以, 解得, 即,即, 所以, 设, 因为,所以 , 因为,所以 , 因此, 则选项C正确. 2.平面向量中有一个非常优美的结论:已知O为内的一点,,,的面积分别为,,,则.因其几何表示酷似奔驰的标志,所以称为“奔驰定理”.已知O为的内心,三个角对应的边分别为a,b,c,已知,,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据三边,先求出角B的余弦值,再由内心可得到,进而由“奔驰定理”得到,在对向量进行线性运算即可. 【详解】因为,,, 所以, 因为O为的内心,设,由题意, 则, 同理可得 所以根据“奔驰定理”有, 所以, 即, 所以, . 故选:A. 3.(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)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logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知是的内心,AB=8,且满足,设△ABC的内切圆半径为,外接圆半径为,则(   )    A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据新定义奔驰定理结合三角形的面积公式求解. 【详解】由奔驰定理 . 结合已知 ,得 . 因为 是内心(到各边距离为内切圆半径 ), 所以 , , , 因此边长 . ,,半周长 , 由海伦公式, , 又 ,, 由余弦定理, , 代入正弦定理: , . 故选:D 4.(2025·湖南张家界·模拟预测)奔驰定理:已知是内一点,,,的面积分别为,,,则.设是内一点,的三个内角分别为,,,若,且为的垂心,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由奔驰定理得三小三角形面积比为 3:4:5,垂心下面积比对应内角正切之比,结合三角形正切恒等式即可求出. 【详解】 延长交于,延长交于, 根据奔驰定理 结合题设,可得面积比,其中 ,,, 是 的垂心, 所以,所以, 所以,所以,因此 , 同理 ,, ,, ,, 在 中由正弦定理得, 代入 ,,得,得 同理 ,即 , 由三角形面积公式:,同理得,, 所以: 因为, 所以 , 在三角形内,故为锐角三角形,设 ,,(), 在中,因为, 得, 所以,,解得, 所以. 5.(多选题)“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”轿车的标志很相似,所以形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知O是内一点,,,的面积分别为,,,则.设O是内一点,的三个内角分别为A,B,C,,,的面积分别为,,,若,则以下命题正确的有(   )    A. B.O有可能是的重心 C.若O为的外心,则 D.若O为的内心,则为直角三角形 【答案】ACD 【分析】由奔驰定理可判断A,利用重心结论可判断B,由外心可知,即可判断C,由内心可知,满足勾股定理,从而可判断D. 【详解】对于A,由奔驰定理得, 因为,,不共线,所以,故A正确; 对于B,若O是的重心,,因为, 所以,即O,B,C共线,故B错误; 对于C,当O为的外心时,, 所以,即,故C正确; 对于D,当O为的内心时,(r为内切圆半径), 所以,所以,故D正确. 故选:ACD. 6.(多选题)“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”:已知是内一点,的面积分别为,且.则下列说法正确的是(    ). A.若,则为的重心 B.若,则 C.若,则 D.若为的内心,且,则 【答案】ABD 【分析】取线段的中点,得到,所以三点共线,再取线段的中点,证得三点共线,且三点共线,可得判定A正确;由“奔驰定理”,化简得到,可判定B正确;由,化简得到 ,求得,结合,可判定C错误;设内切圆的半径为,利用面积比求得,结合余弦定理,可判定D正确. 【详解】对于A中,若,则, 如图所示,取线段的中点,连接, 则, 所以,即,所以三点共线, 分别取线段的中点,连接, 同理可证:三点共线,且三点共线, 所以点为的重心,所以A正确; 对于B中,若, 由“奔驰定理”可得,所以, 所以,即,所以B正确; 对于C中,若, 即, 可得, 又由,且不共线, 所以, 所以由“奔驰定理”,可得,所以C错误; 对于D中,若为的内心,设的内切圆的半径为, 则, 因为,所以, 设,则, 由余弦定理,可得,所以D正确. 故选:ABD. 7.高一数学人教A版)已知是内部的一点,,,所对的边分别为,,,若,则与的面积之比为______ 【答案】/ 【分析】利用正弦定理角化边可得,设,,,可得,则是的重心,可得,分别用表示与的面积即可求解. 【详解】由正弦定理,可得, 因,,,, 代入得,因为,所以, 设,,,则得, 则是的重心,从而, 因为,, 所以,所以, 同理可得,, 所以与的面积之比为. 8.“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”.其内容为:已知是内一点的面积分别为,则.设是锐角的垂心.且,则__________. 【答案】 【分析】作出辅助线,由奔驰定理得到,设,则,设,则,由,得到,求出,根据互补得到,由同角三角函数关系得到答案. 【详解】如图,延长交于点,延长交于点,延长交于点. 故⊥,⊥,⊥, ,由“奔驰定理”得,, 则,即,设,则, 同理,即,设,则. 由,得,即,所以, 所以,所以, 又,所以, 所以, 则. 故答案为: 实战检测·分层突破验成效 重难知识巩固 1.(2025·吉林·二模)在中,点D为的中点,点O为的重心,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合重心性质与向量运算化简可得. 【详解】 如图,连接,因为点O为的重心, 则为的三等分点,且, 所以, 故选:A. 2.(25-26高三下·陕西商洛·阶段检测)如图,在中,点M是的重心,若,则(    ) A. B. C. D.1 【答案】C 【详解】点M是的重心,, ,,,故选项C正确. 3.已知点、、在所在平面内,且,,,则点、、依次是的(    ) A.重心、外心、垂心 B.重心、外心、内心 C.外心、重心、垂心 D.外心、重心、内心 【答案】C 【分析】根据到三角形三个顶点的距离相等,得到为外心;根据中线的性质,可得为重心;根据向量垂直,即得到是垂心. 【详解】 因为,所以到定点的距离相等, 所以为的外心; 由,则, 取的中点,则, 所以,即为靠近的三等分点, 所以是的重心; 由,得,即, 所以,同理,,所以点为的垂心. 4.为平面上一动点,是平面上不共线的三点,且满足,则点的轨迹必过的(   ) A.垂心 B.外心 C.内心 D.重心 【答案】D 【分析】由题意为平面内的动点,是平面内不共线的三点,满足,可得出必过的中点,由此可以得出点的轨迹一定过三角形的重心. 【详解】如图,设为边的中点,, , 共线, 即点在底边的中线上. 故选:D. 5.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三个点不共线.若则直线BD一定经过三角形ABC的(    ) A.垂心 B.内心 C.重心 D.外心 【答案】A 【分析】先将整理,得到,再利用平面向量的三角形法则,求出,得到,从而得到直线BD一定经过三角形ABC的垂心. 【详解】,, ,,, 是三角形的高线,直线BD一定经过三角形ABC的垂心. 故选:A. 6.(24-25高三下·陕西西安·阶段检测)在中,若动点P满足向量平行于向量,则P的轨迹过的(   ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 【答案】C 【分析】将提取出来, 转化成表示与共线的向量, 点是的中点, 故的轨迹一定通过三角形的重心. 【详解】由正弦定理得, 设 而 表示与共线的向量 而点是的中点, 所以的轨迹一定通过三角形的重心. 故选:C 7.(24-25高三下·湖南长沙·阶段检测)空间内有五点A,P,Q,S,T,则“”是“Q为重心”的(   ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.既不充分也不必要条件 D.必要不充分条件 【答案】D 【分析】由Q为重心时,可得,计算可得,反之,举例可说明不成立. 【详解】当Q为重心时,可得, 所以,所以, 所以,∴成立; 设,如图所示则Q可不为重心. 所以“”是“Q为重心”的必要不充分条件. 故选:D. 8.设为的重心,且,则角的大小为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由三角形重心的性质可得出, 由正弦定理的角化边公式化简得出,,再由余弦定理求出. 【详解】∵,又是的重心 ∴,观察类比得:, 由正弦定理知:,则,, 即得, ∵,∴ 故选:B. 9.(25-26高三上·湖北·开学考试)设的外心为,若,则(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】先结合圆的性质可得,,由数量积的运算律得,同理,,代入已知化简得,然后由正弦定理得,再利用余弦定理求解即可. 【详解】因为为的外心, 则在上的投影向量为,在上的投影向量为, 所以,, 所以, 同理根据外心的性质和数量积的几何意义得,, 由得, 即,又及正弦定理得, 所以,即,由余弦定理得. 故选:A 10.已知为所在平面内一点,若,则点是的(    ). A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 【答案】D 【分析】先转化为共起点的向量,对其两边点乘对边向量,提取公因式,再由数量积的值进行判定. 【详解】原式变形为, , 所以,同理,. 所以是的垂心, 故选:D. 11.已知三角形的外心为,,,则在上的投影向量为(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】得为斜边的中点,过点作,垂足为,在上的投影向量为,再由、共线可得答案. 【详解】因为,所以,所以是直角三角形. 又为的外心,所以为斜边的中点,所以. 如图,过点作,垂足为, 故在上的投影向量为, 又, , 故,因此在上的投影向量为. 故选:D. 12.在中,若,则点是的(    ) A.重心 B.内心 C.垂心 D.外心 【答案】B 【分析】根据“奔驰定理”列方程,整理后判断出是的内心. 【详解】过点分别作,,的垂线,,,其垂足依次为,如图所示, 由于, 根据奔驰定理就有: , 即, 因此,故点是的内心,B选项正确. 故选:B    13.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论.它的具体内容是:已知是内一点,的面积分别为且.若是的垂心,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】延长交于点,延长交于点,延长交于点,根据和得,从而可以得出,设,,得,,再结合垂心和直角三角形余弦值即可求解. 【详解】如图,延长交于点,延长交于点,延长交于点. 由为的垂心,,且, 得,又, 则,,所以, 设,,则,即,, 所以,即,则, 所以, 则. 14.(多选题)已知三角形的外心,重心,垂心依次位于同一条直线上,且重心到垂心的距离是重心到外心距离的两倍.若的外心为,重心为,垂心为为边的中点,且,则下列结论正确的有(   ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】根据给定条件,利用向量与四心的性质逐项求解判断. 【详解】对于A,由重心为G,得, 则,A正确; 对于B,外心为O,有,, ,B错误; 对于C,由重心为G,得,由欧拉线定理得, 因此,C正确; 对于D,由,得,则, ,D正确. 故选:ACD 15.(多选题)(25-26高三上·福建福州·开学考试)在中,,点为内一点,的延长线交于点,则下列说法正确的是(    ) A.若为的重心,则 B.若为的外心,则 C.若为的垂心,则 D.若为的内心,则 【答案】BCD 【分析】利用向量数量积的运算律计算判断A;利用正弦定理、余弦定理及等面积思想计算判断BCD. 【详解】对于A,由为的重心,得, 则,A错误; 对于B,由余弦定理得,而为的外心, 由正弦定理得,B正确; 对于C,由为的垂心,则为边上的高,由面积相等可得, 则,C正确; 对于D,当为的内心时,为的角平分线,故, 由,可得,解得,D正确. 故选:BCD 16.(25-26高三上·天津·期中)在中,已知,,点为三角形的外心,则_____. 【答案】14 【分析】如图,利用平面向量数量积的几何意义求解即可. 【详解】如图,过点作,垂足分别为, 因为为三角形的外心,所以分别为的中点, 则. 故答案为:14 17.(2025高三下·甘肃·竞赛)已知中,,,点I是的内心.若有,则_________. 【答案】 【分析】整理可得,结合奔驰定理即可得结果. 【详解】因为,则, 整理可得, 又因为点I是的内心,即点I在内, 由奔驰定理得. 18.已知是的外心,若,则______. 【答案】/ 【分析】由,分别与向量点积,即可得到从而求出的值. 【详解】由,又是的外心, 得即 从而有 所以,. 故答案为:. 19.已知的内心为,且,则______. 【答案】 【分析】借助奔驰定理,以此得出三角形三边之比,然后利用余弦定理计算即可 【详解】先证明奔驰定理:. 证明:延长与交于点, 则 , 根据,有, 由共线定理有, 根据代入 ) , 移项合并有, 所以, 在中,设、、的对边分别为、、, 因为,由奔驰定理得, 所以,故. 故. 创新能力提升 1.(2026·安徽合肥·模拟预测)点G,O分别是的重心和外心,且,,则边BC的长为() A.6 B.5 C.7 D.3 【答案】A 【分析】延长交于点,过点作于点,作于点.将用,表示,根据向量数量积的几何意义化简已知式,推得,再由利用向量数量积的运算律求得,最后利用和已得结论求即可. 【详解】 如图,延长交于点,过点作于点,作于点. 因点分别是的重心和外心,则 ,,, 则 于是 即得. 又由和,可得 整理得解得 因,则 即边的长为6. 2.已知为的垂心,且,,,,则(    ) A. B. C. D.1 【答案】B 【分析】先由已知向量和垂心得,,,,再由已知的向量和对应边的向量垂直得三边的关系,进而算出余弦及正弦. 【详解】设的三角对应的三边分别为, , 整理得,, 因为,不共线,因此, 又因为,, 解得,,,. 因为为的垂心,所以 , , , , , , 则, 所以. 故选:B. 3.(多选题)(2026·湖北黄冈·二模)如图,在中,,,P为内的一点,,则下列说法正确的是(    ) A.若P为的重心,则 B.若P为的内心,则 C.若P为的外心,则 D.若P为的垂心,则 【答案】ACD 【详解】设的中点为.由知,过点,且. 若P为的重心,则, 所以,所以,所以A正确. 若P为的内心,则, 化简得,, 所以, 所以,所以B错误. 若P为的外心, 易知,所以的外接圆的半径为, 即. 则,所以C正确. 若P为的垂心,则,所以,所以 . 所以D正确. 4.(多选题)(25-26高三上·山东青岛·阶段检测)在△ABC中,AB=4,AC=5,BC=6,下列说法中正确的有(   ) A.若点O为△ABC的重心,则 B.若点O为△ABC的外心,则 C.若点O为△ABC的垂心,则 D.若点O为△ABC的内心,且,则 【答案】ACD 【分析】A选项,根据重心性质和向量的平行四边形法则来判断;B选项,根据外心性质和向量的数量积运算法则求解即可;C选项,根据垂心性质和向量的数量积运算法则求解即可;D选项,根据三角形内心的性质及向量三点共线求系数和即可. 【详解】A选项,如图1,设BC中点为D,则,由于点O为△ABC的重心,则,所以,A选项正确; B选项,如图2,设AB中点为E,由于点O为△ABC的外心,则垂直,,B选项错误; C选项,如图3,作,垂足为,则在上,在△ABC中由余弦定理可得,在直角△ACF中,, 所以,C选项正确; D选项,如图4,设△ABC的内切圆半径为,由可得, 则,, 由,且为三角形内角,可得,, 则, 延长交于点, 则即, 则,则, 由于B、C、G三点共线,则,,D选项正确; 故选:ACD. 5.(多选题)“奔驰定理”因其几何表示酷似奔驰的标志得来,是平面向量中一个非常优美的结论.奔驰定理与三角形四心(重心、内心、外心、垂心)有着神秘的关联.它的具体内容是:已知M是内一点,,,的面积分别为,,,且.以下命题正确的是(    ) A.若,则M为的重心 B.若M为的内心,则 C.若,,M为的外心,则 D.若M为的垂心,,则 【答案】ABD 【分析】A选项,作出辅助线,得到,故,同理得到,,所以M为的重心,故A项正确;B选项,设内切圆半径为r,得到,,,代入公式得到;C选项,设的外接圆半径为R,表达出,,,从而得到答案;D选项,求出,设,,由面积比得到,,由三角函数值得到方程,得到,同理得到,利用求出答案. 【详解】对于A,取BC的中点Q,连接MQ, 由,则, 所以, 所以A,M,Q三点共线,且, 设R,T分别为AB,AC的中点,同理可得,, 所以M为的重心,故A项正确; 对于B,由M为的内心,设内切圆半径为r, 则有,,, 所以, 即,故B项正确; 对于C,由M为的外心,设的外接圆半径为R, 又因为,, 所以,,, 所以, , , 所以,故C错误; 对于D,延长AM交BC于点D,延长BO交AC于点F,延长CO交AB于点E, 由M为的垂心,,则, 又,则,, 设,,则,, 所以,即, 所以,同理, 故,, ∴ ,故D正确. 故选:ABD. 【点睛】结论点睛:点为所在平面内的点,且,则点为的重心, 点为所在平面内的点,且,则点为的垂心, 点为所在平面内的点,且,则点为的外心, 点为所在平面内的点,且,则点为的内心, 6.(多选题)如图,为内任意一点,角的对边分别为.总有优美等式成立,因该图形酷似奔驰汽车车标,故又称为奔驰定理.则以下命题是真命题的有(   ) A.若是的重心,则有 B.若成立,则是的内心 C.若,则 D.若是的外心,,则 【答案】ABD 【分析】根据重心性质可得,再由奔驰定理可判断A正确,结合内心性质以及奔驰定理可知,因此是的内心,即B正确;利用平面向量共线定理可知,计算可得C错误,再由外心性质以及三角换元结合辅助角公式,由三角函数值域计算可得D正确. 【详解】对于A,不妨取分别为的中点,如下图所示: 所以,, 同理可得,所以, 又因为,所以,即A正确; 对于B,记点到的距离分别为, , 因为,所以, 即,又因为,所以, 因此是的内心,即B正确; 对于C,若,所以, 因此,, 可得 化简可得, 又因为不共线,所以,解得; 因此, 则,所以C错误; 对于D,若是的外心,,所以, 又易知,所以, 因为,则, 化简可得,由题意可得同时为负, 记,其中,则, 因为,所以, 可得,即,因此D正确. 7.已知是的重心,,那么______;若,,则的最小值是______. 【答案】 【分析】通过向量的线性运算来求解和的值 进而得到的值;根据向量的数量积公式,求出的值,再利用向量模长公式以及均值不等式来求解的最小值即可. 【详解】设的中点为,是的重心,根据重心的性质可知 ,又,,、,即. ,,,, 又,, 根据均值不等式,得,当且仅当时,等号成立, , 那么,即的最小值是. 故答案为:,. 8.(25-26高三上·河北廊坊·阶段检测)已知点G是的重心,若,则的最大值为______. 【答案】/0.6 【分析】根据,利用向量的数量积运算可得,再由均值不等式即可求出的最小值,则得到的最大值. 【详解】如图所示,设的中点分别为,,, ,当且仅当 时,等号成立, 的最小值为,则的最大值为.故答案为:. 9.(2026·山东济宁·二模)是的重心,过点且不过顶点的直线分别交边,于点,,记和的面积分别为,,则的最小值是________. 【答案】 【分析】设,利用三角形重心的性质,结合等高的三角形面积关系建立函数,再利用基本不等式求出最小值. 【详解】设,由是的重心,得, 则,又点共线,因此,即, 而,, 则 ,当且仅当,即时取等号, 所以的最小值是. 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $ 重难点培优04 平面向量中三角形的“四心”问题及奔驰定理 目录(Ctrl并单击鼠标可跟踪链接) 01 知识重构·重难梳理固根基 1 02 题型精研·技巧通法提能力 3 题型01 重心问题(★★★★★) 3 题型02 外心问题(★★★★★) 5 题型03 内心问题(★★★★) 6 题型04 垂心问题(★★★★★) 6 题型05 奔驰定理(★★★★) 7 03 实战检测·分层突破验成效 10 重难知识巩固 10 创新能力提升 12 知识重构·重难梳理固根基 知识点01 三角形的重心 1、定义:三角形三条中线的交点为三角形的重心,重心为中线的三等分点; 2、重心的性质:①重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1. ②重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等. 在平面向量的应用:(1)设点是△所在平面内的一点,则当点是△的重心时,有或(其中为平面内任意一点); (2)在向量的坐标表示中,若、、、分别是三角形的重心和三个顶点,且分别为、 、,,则有. 知识点02 三角形的外心 1、定义:三角形三边的垂直平分线的交点为三角形的外心,外心到三个顶点的距离相等; 2、外心的性质:①“接”是说明三角形的顶点在圆上,或者经过三角形的三个顶点. ②锐角三角形的外心在三角形的内部;直角三角形的外心为直角三角形斜边的中点;钝角三角形的外心在三角形的外部. ③找一个三角形的外心,就是找一个三角形的三条边的垂直平分线的交点,三角形的外接圆只有一个,而一个圆的内接三角形却有无数个. 3、外接圆:经过三角形的三个顶点的圆,叫做三角形的外接圆. 在平面向量的应用:若点是△的外心,则 或 ; 知识点03 三角形的内心 1、定义:三角形三个角的角平分线的交点为三角形的内心 2、内心的性质:①三角形的内心到三角形三边的距离相等 ②三角形的内心与三角形顶点的连线平分这个内角. 3、内切圆 与三角形各边都相切的圆叫三角形的内切圆,三角形的内切圆的圆心叫做三角形的内心,这个三角形叫做圆的外切三角形 在平面向量的应用:若点是△的内心,则有 知识点04 三角形的垂心 1.定义:三角形三边上的高或其延长线的交点为三角形的垂心; 在平面向量的应用:若是△的垂心,则或 知识点05 奔驰定理 1、奔驰定理:O是△ABC内一点,且,则 2、奔驰定理推论:O是△ABC所在平面内一点,且,则: ① ② 由于这个定理对应的图像和奔驰定理的图标很相似,我们把它称为奔驰定理. 3、三角形四心与奔驰定理的关系及证明 ①是的重心:. 证明:由重心分三角形面积相等及奔驰定理易得 ②是的内心: 证明:,,(为内切圆的半径),所以 ,再由奔驰定理可得 ③是的外心:. ④是的垂心: 证明:如图为的垂心,则有,,所以,所以,同理可得,所以,再由奔驰定理可得 题型精研·技巧通法提能力 题型01 重心问题 【技巧通法·提分快招】 设是的重心,为平面内任意一点. (1) (2),,, (3)若,则点的轨迹一定经过三角形的重心. (4)动点满足,,则的轨迹一定通过的重心 (5)动点P满足,,则动点P的轨迹一定通过△ABC的重心 1.(25-26高三下·湖北武汉·阶段检测)已知点P是的重心,则(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高三下·江西·阶段检测)设为的重心,,则(    ) A. B. C. D. 3.已知三角形的重心为,内角A,,的对边分别为,,若,则三角形的形状是(   ) A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形 4.(25-26高三下·山西太原·阶段检测)在中,,是边上的两点,是三角形的重心,且.若,则(    ) A.3 B.6 C.9 D.12 5.(25-26高三上·海南海口·阶段检测)已知所在平面内的动点满足,且实数,形成的向量与向量共线,则动点的轨迹必经过的(    ) A.垂心 B.内心 C.外心 D.重心 6.为平面内一定点,该平面内一动点满足,则的(    )一定属于集合. A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心 7.G是的重心,a,b,c分别是角A,B,C的对边,若,则角______. 8.已知是平面上的一定点,,,是平面上不共线的三个动点,若动点满足,,则点的轨迹一定通过的____(填“内心”“外心”“重心”或“垂心” . 题型02 外心问题 【技巧通法·提分快招】 设O是的外心 (1) (2) (3)动点满足,,则动点的轨迹一定通过的外心; 1.为所在平面内一点,且满足,则是的(    ) A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心 2.(2026·重庆·一模)边长为 2 的等边三角形 的外心为 ,则 (    ) A. B.2 C. D. 3.设是所在平面内的一点,若,且,则点是的(    ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 4.在中,,若为的外心,设,则的最大值为(    ) A. B. C. D. 5.已知 ,点 是平面 外一点,点 是点 在平面 上的射影,直线PA,PB,PC与平面ABC所成的角相等,则 是 的(    ) A.重心 B.垂心 C.内心 D.外心 6.已知三角形的外心满足,则_____. 7.(2025·广东江门·模拟预测)已知点分别是的外心,重心,,则的值为__________. 8.(25-26高三上·江苏宿迁·期末)已知点为的外心,且向量,,若向量在向量上的投影向量为,则的值为______. 题型03 内心问题 【技巧通法·提分快招】 (1)(或) 其中分别是的三边BC、AC、AB的长 (2),则P点的轨迹一定经过三角形的内心 (注:向量()所在直线过内心(是角平分线所在直线)) (3)动点P满足,则P的轨迹一定通过△ABC的内心 (4) 1.已知中,,点O为的内心,则(    ) A. B. C. D. 2.A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足,则点P的轨迹一定经过的(   ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 3.已知是所在平面内的一点,所对的边分别为,若,则是的(    ) A.内心 B.外心 C.重心 D.垂心 4.已知O为的内心,三个角对应的边分别为,已知,,,则(   ) A. B. C. D. 5.在中,I为的内心,若,则__________. 6.设为的内心,,,,,则______. 题型04 垂心问题 【技巧通法·提分快招】 (1) (2) (3)动点满足,,则动点的轨迹一定通过的垂心 (4). 1.在中,若,则点H是的(    ) A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心 2.设是的外心,点满足,则是的(  ) A.内心 B.任意一点 C.垂心 D.重心 3.在中,,点为的垂心,且满足,,则(    ) A. B.-1 C. D. 4.已知为所在平面内一点,动点满足:,其中,则动点的轨迹一定通过的(    ). A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 5.如图,已知是的垂心,且,则等于(    ) A. B. C. D. 6.已知H是的垂心,满足,且,则__________. 7.设是锐角三角形的垂心,若,则______. 题型05 奔驰定理 【技巧通法·提分快招】 1、奔驰定理:,则、、的面积之比等于 (已知是内的一点,的面积分别为,,) 2、三角形四心与奔驰定理的推论: (1)是重心:. (2)是内心:. (3)是外心:. (4)是垂心:. 1.已知点是所在平面内一点,,延长交于,则与的面积之比为(   ) A.5:2 B.1:4 C.5:8 D.4:1 2.平面向量中有一个非常优美的结论:已知O为内的一点,,,的面积分别为,,,则.因其几何表示酷似奔驰的标志,所以称为“奔驰定理”.已知O为的内心,三个角对应的边分别为a,b,c,已知,,,则(    ) A. B. C. D. 3.(25-26高三上·江西南昌·阶段检测)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logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.如图,已知是的内心,AB=8,且满足,设△ABC的内切圆半径为,外接圆半径为,则(   )    A. B. C. D. 4.(2025·湖南张家界·模拟预测)奔驰定理:已知是内一点,,,的面积分别为,,,则.设是内一点,的三个内角分别为,,,若,且为的垂心,则(    ) A. B. C. D. 5.(多选题)“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”轿车的标志很相似,所以形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知O是内一点,,,的面积分别为,,,则.设O是内一点,的三个内角分别为A,B,C,,,的面积分别为,,,若,则以下命题正确的有(   )    A. B.O有可能是的重心 C.若O为的外心,则 D.若O为的内心,则为直角三角形 6.(多选题)“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”:已知是内一点,的面积分别为,且.则下列说法正确的是(    ). A.若,则为的重心 B.若,则 C.若,则 D.若为的内心,且,则 7.高一数学人教A版)已知是内部的一点,,,所对的边分别为,,,若,则与的面积之比为______ 8.“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”.其内容为:已知是内一点的面积分别为,则.设是锐角的垂心.且,则__________. 实战检测·分层突破验成效 重难知识巩固 1.(2025·吉林·二模)在中,点D为的中点,点O为的重心,则(    ) A. B. C. D. 2.(25-26高三下·陕西商洛·阶段检测)如图,在中,点M是的重心,若,则(    ) A. B. C. D.1 3.已知点、、在所在平面内,且,,,则点、、依次是的(    ) A.重心、外心、垂心 B.重心、外心、内心 C.外心、重心、垂心 D.外心、重心、内心 4.为平面上一动点,是平面上不共线的三点,且满足,则点的轨迹必过的(   ) A.垂心 B.外心 C.内心 D.重心 5.(25-26高三上·重庆·阶段检测)已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三个点不共线.若则直线BD一定经过三角形ABC的(    ) A.垂心 B.内心 C.重心 D.外心 6.(24-25高三下·陕西西安·阶段检测)在中,若动点P满足向量平行于向量,则P的轨迹过的(   ) A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 7.(24-25高三下·湖南长沙·阶段检测)空间内有五点A,P,Q,S,T,则“”是“Q为重心”的(   ) A.充要条件 B.充分不必要条件 C.既不充分也不必要条件 D.必要不充分条件 8.设为的重心,且,则角的大小为(    ) A. B. C. D. 9.(25-26高三上·湖北·开学考试)设的外心为,若,则(  ) A. B. C. D. 10.已知为所在平面内一点,若,则点是的(    ). A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心 11.已知三角形的外心为,,,则在上的投影向量为(    ) A. B. C. D. 12.在中,若,则点是的(    ) A.重心 B.内心 C.垂心 D.外心 13.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论.它的具体内容是:已知是内一点,的面积分别为且.若是的垂心,,则(    ) A. B. C. D. 14.(多选题)已知三角形的外心,重心,垂心依次位于同一条直线上,且重心到垂心的距离是重心到外心距离的两倍.若的外心为,重心为,垂心为为边的中点,且,则下列结论正确的有(   ) A. B. C. D. 15.(多选题)(25-26高三上·福建福州·开学考试)在中,,点为内一点,的延长线交于点,则下列说法正确的是(    ) A.若为的重心,则 B.若为的外心,则 C.若为的垂心,则 D.若为的内心,则 16.(25-26高三上·天津·期中)在中,已知,,点为三角形的外心,则_____. 17.(2025高三下·甘肃·竞赛)已知中,,,点I是的内心.若有,则_________. 18.已知是的外心,若,则______. 19.已知的内心为,且,则______. 创新能力提升 1.(2026·安徽合肥·模拟预测)点G,O分别是的重心和外心,且,,则边BC的长为() A.6 B.5 C.7 D.3 2.已知为的垂心,且,,,,则(    ) A. B. C. D.1 3.(多选题)(2026·湖北黄冈·二模)如图,在中,,,P为内的一点,,则下列说法正确的是(    ) A.若P为的重心,则 B.若P为的内心,则 C.若P为的外心,则 D.若P为的垂心,则 4.(多选题)(25-26高三上·山东青岛·阶段检测)在△ABC中,AB=4,AC=5,BC=6,下列说法中正确的有(   ) A.若点O为△ABC的重心,则 B.若点O为△ABC的外心,则 C.若点O为△ABC的垂心,则 D.若点O为△ABC的内心,且,则 5.(多选题)“奔驰定理”因其几何表示酷似奔驰的标志得来,是平面向量中一个非常优美的结论.奔驰定理与三角形四心(重心、内心、外心、垂心)有着神秘的关联.它的具体内容是:已知M是内一点,,,的面积分别为,,,且.以下命题正确的是(    ) A.若,则M为的重心 B.若M为的内心,则 C.若,,M为的外心,则 D.若M为的垂心,,则 6.(多选题)如图,为内任意一点,角的对边分别为.总有优美等式成立,因该图形酷似奔驰汽车车标,故又称为奔驰定理.则以下命题是真命题的有(   ) A.若是的重心,则有 B.若成立,则是的内心 C.若,则 D.若是的外心,,则 7.已知是的重心,,那么______;若,,则的最小值是______. 8.(25-26高三上·河北廊坊·阶段检测)已知点G是的重心,若,则的最大值为______. 9.(2026·山东济宁·二模)是的重心,过点且不过顶点的直线分别交边,于点,,记和的面积分别为,,则的最小值是________. 1 / 1 学科网(北京)股份有限公司 $

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重难点培优04 平面向量中三角形的“四心”问题及奔驰定理(复习讲义)(全国通用)2027年高考数学一轮复习讲练测
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