小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com重难点10奔驰定理与四心问题【五大题型】【新高考专用】平面向量是高考的热点内容,而奔驰定理是平面向量中的重要定理,这个定理对于利用平面向量解决平面几何问题,尤其是解决跟三角形的面积和“四心”相关的问题有着重要作用;四心问题是平面向量中的重要问题,也是高考的重点、热点内容,在高考复习中,要掌握奔驰定理并能灵活运用,对于四心问题要学会灵活求解.【知识点1奔驰定理】1.奔驰定理如图,已知P为△ABC内一点,且满足,则有△APB、△APC、△BPC的小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com面积之比为.由于这个定理对应的图象和奔驰车的标志很相似,所以我们把它称为“奔驰定理”.这个定理对于利用平面向量解决平面几何问题,尤其是解决跟三角形的面积和“四心”相关的问题,有着决定性的基石作用.【知识点2四心问题】1.四心的概念及向量表示(1)重心的概念及向量表示①重心的概念:三角形各边中线的交点叫做重心,重心将中线长度分成2:1.②重心的向量表示:如图,在△ABC中,点P为△ABC重心.③重心坐标公式:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则△ABC的重心坐标为P.(2)垂心的概念及向量表示①垂心的概念:三角形各边上高线的交点叫做垂心.②垂心的向量表示:如图,在△ABC中,点P为△ABC垂心.(3)内心的概念及向量表示①内心的概念:三角形各角平分线的交点叫做内心,内心也为三角形内切圆的圆心.②内心的向量表示:如图,在△ABC中,三角形的内心在向量所在的直线上,点P为△ABC内心.小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com(4)外心的概念及向量表示①外心的概念:三角形各边中垂线的交点叫做外心,外心也为外接圆的圆心,外心到三角形各顶点的距离相等.②外心的向量表示:如图,在△ABC中,点P为△ABC外心.2.三角形的四心与奔驰定理的关系(1)O是△ABC的重心:.(2)O是△ABC的垂心:.(3)O是△ABC的内心:.(4)O是△ABC的外心:.【题型1奔驰定理】【例1】(2024·全国·模拟预测)已知O是△ABC内的一点,若△BOC,△AOC,△AOB的面积分别记为S1,S2,S3,则S1⋅⃗OA+S2⋅⃗OB+S3⋅⃗OC=⃗0.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O是△ABC的垂心,且⃗OA+2⃗OB+3⃗OC=⃗0,则tan∠BAC:tan∠ABC:tan∠ACB=¿()小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comA.1:2:3B.1:2:4C.2:3:4D.2:3:6【解题思路】延长CO,BO,AO分别交边AB,AC,BC于点P,M,N,利用同底的两个三角形面积比推得tan∠BAC:tan∠ABC:tan∠ACB=S1:S2:S3即可求解作答.【解答过程】O是△ABC的垂心,延长CO,BO,AO分别交边AB,AC,BC于点P,M,N,如图,则CP⊥AB,BM⊥AC,AN⊥BC,∠BOP=∠BAC,∠AOP=∠ABC,因此,S1S2=BPAP=OPtan∠BOPOPtan∠AOP=tan∠BACtan∠ABC,同理S1S3=tan∠BACtan∠ACB,于是得tan∠BAC:tan∠ABC:tan∠ACB=S1:S2:S3,又⃗OA+2⃗OB+3⃗OC=⃗0,即⃗OC=−13⃗OA−23⃗OB,由“奔驰定理”有S1⋅⃗OA+S2⋅⃗OB+S3⋅⃗OC=⃗0,则⃗OC=−S1S3⋅⃗OA−S2S3⋅⃗OB,而⃗OA与⃗OB不共线,有S1S3=13,S2S3=23,即S1:S2:S3=1:2:3,所以tan∠BAC:tan∠ABC:tan∠ACB=1:2:3.故选:A.【变式1-1】(2024·全国·模拟预测)奔驰定理:已知O是△ABC内的一点,若△BOC、△AOC、△AOB的面积分别记为S1、S2、S3,则S1⋅⃗OA+S2⋅⃗OB+S3⋅⃗OC=⃗0.“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,小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com已知O是△ABC的垂心,且⃗OA+2⃗OB+4⃗OC=⃗0,则cosB=¿()A.❑√23B.13C.23D.❑√33【解题思路】由O是垂心,可得tanA⋅⃗OA+tanB⋅⃗OB+tanC⋅⃗OC=⃗0,结合⃗OA+2⃗OB+4⃗OC=⃗0可得tanA:tanB:tanC=1:2:4,根据三角形内角和为π,结合正切的和差角公式即可求解.【解答过程】 O是△ABC的垂心,延长CO交AB与点P,∴S...
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