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三角形の五心

用户:中二的LittleBoy中二的LittleBoy查看:8 回复:4 评论:8 创建时间:2022-12-28T00:41:00


相信学三角形的朋友,都知道这三角形的五心:内(I)外(O)重(G)垂(H)旁(O').

我们都知道,这几个点都是那几条线交于一点所成,但很多人还是不知道怎么回事啊:凭啥好端端几条线,必须交于一点呢?各管各的不行吗?

所以我今天就给大家拢吧拢吧这五心的证明过程,以及一点拓展,全是干货,还可以在全班同学面前装杯哦【doge】(为此还特地给你们用几何画板)

一:贼提莫好证型,内,外,旁.

这三个,只要你把三角形基础学会了,你都会.

1.内心:三条角平分线的交点

证:AD,BE分别是∠BAC,∠ABC的角平分线,交于I.

∴I到AB的距离=I到AC的距离;I到AB的距离=I到BC的距离

∴I到AC的距离=I到BC的距离

∴I在∠ACB角平分线上.

∴三角形三条角平分线交于一点,且到三边距离相等.

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2.外心:三边中垂线的交点

证:OD,OE分别为BC,AC的中垂线.

∴OC=OB,OB=OA

∴OA=OB.

∴三角形三边中垂线交于一点

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3.旁心:三角形一个内角和两个不相邻的外角角平分线交点

证:AO',BO'为△ABC两个外角的角平分线.

∴O'到AB的距离=O'到AC的距离;O'到AB的距离=O'到BC的距离

∴O'到AC的距离=O'到BC的距离

∴O'在∠ABC角平分线上.

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二:想证但又证不出来型

遇到这种怎么办呢?哎,就需要那么一点,思维.这可以是平面几何五大定理,即梅(涅劳斯定理)赛(瓦定理)托(勒密)西(姆松定理)欧(拉线),这次我顺便会把欧拉线证一下,剩下的下次搞.

4.重心:三边中线交点

重心嘛,你说很难,确实,它要几个相似搞出来;你说简单,确实,直接赛瓦定理逆定理整出来就行.

赛瓦定理逆定理是什么呢?大概意思就是:△ABC三边AB,BC,CA上有三点D,E,F,若(AD/DB)·(BE/EC)·(CF/FA)=1,则CD,AE,BF三线交于一点.

而在这里,都是中点了,那肯定满足上面的式子嘛,所以三线交于一点G.

5.垂心:三边高线交点

这玩意我重点说,因为我写着写着,突然又想到另一种绝妙的证法,不用搞这么多

法1)转化为中垂线

分别过A,B,C作BC,CA,AB的平行线,交于D,E,F三点.

∴△ABC∽△DEF

又∵易证四边形ACBF,ACDB为平行四边形

∴BD=BF

同理可得,AE=AF,CD=CE

∴△ABC三边的高线就是△DEF三边的中垂线.

∴三角形三条高线交于一点.

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法2)直接导共圆(刚想到的)

分别过B,C作CA,AB的垂线,垂足为E,F.

则B,D,H,F共圆,C,D,H,E共圆,B,C,E,F共圆.

∴∠BDF=∠BHF,∠CDE=∠CHE,∠EBF=∠ECF,∠FBH=∠FDH,∠ECH=∠EDH,∠BHF=∠CHE

∴∠BDF=∠CDE,∠EDH=∠FDH

∵∠ADB=∠ADC=90°

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三:那么一点点拓展——欧拉线

这个玩意是这么说的:三角形的外心,垂心,重心三点共线,此线名为欧拉线,且GH=2OG

证:作△ABC的外接○O,连结BO并延长交○O于点K,过A,C作BC,AB的垂线,垂足为D,E,交于点H,过O作OM⊥BC,垂足为M,连结AM,OH交于点G,连结KA,KC.(冗长的辅助线,但可以做,只需证G为重心)

易得O,H为△ABC的外心,垂心,△OMG∽△AHG

∵OM⊥BC

∴BM=CM,即M为BC中点

∵O为BK中点,

∴CK=2OM

∵BK为直径,

∴∠BAK=∠BCK=90°

∴AK∥CH,CK∥AH

∴四边形AKCH为平行四边形

∴AH=CK=2OM

∴AG=2MG,OG=2HG

∴G为△ABC的重心,且GH=2OG

(本帖为本人原创,证明方法如有雷同,纯属巧合)


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中二的LittleBoy中二的LittleBoy

注:三的图:center_image

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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

支持!emotion_编程猫_加油

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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

其实如果大大真的要更数学贴的话可以放在工作室的讨论区,这样的话查找会方便的多,看的人也会多一些。

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橘生淮北则为枳橘生淮北则为枳

大大,以后的更新是固定的吗?emotion_编程猫_在吗

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