向量的加减法离不开三角形,三角形的重心、垂心、内心、外心是三角形性质的重要组成部分。
结论1:若点O为△ABC所在的平面内一点,满足,则点O为△ABC的垂心。
证明:由,得,即,所以。同理可证。故O为△ABC的垂心。
结论2:若点O为△ABC所在的平面内一点,满足 ,则点O为△ABC的垂心。
证明:由,得,所以。同理可证。容易得到由结论1知O为△ABC的垂心。
结论3:若点G为△ABC所在的平面内一点,满足,则点G为△ABC的重心。
证明:由,得。设BC边中点为M,则 ,所以,即点G在中线AM上。设AB边中点为N,同理可证G在中线CN上,故点G为△ABC的重心。
结论4:若点G为△ABC所在的平面内一点,满足,则点G为△ABC的重心。
证明:由,得,得。由结论3知点G为△ABC的重心。
结论5:若点P为△ABC所在的平面内一点,并且满足 ,则点P为△ABC的内心。
证明:由于,可得。设与同方向的单位向量为,与同方向的单位向量为,则。因为为单位向量,所以向量在∠A的平分线上。由,知点P在∠A的平分线上。
同理可证点P在∠B的平分线上。
故点G为△ABC的内心。
结论6:若点O为△ABC所在的平面内一点,满足 ,则点O为△ABC的外心。
证明:因为,所以
同理得由题意得,所以,得。故点O为△ABC的外心。
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