向量在三角形中的应用

余年寄山水
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2021年02月19日 08:22
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2021年2月19日发(作者:迭起的拼音)



向量与三角形的内心、外心、重心的应用(带答案)



一、知识总结:




二、针对性例题:







1

.已知平面内一点


P


及△


ABC< /p>


,若


P


A



PB



PC



AB


,则点


P


与△


ABC


的位置关系是


(




)


A

< br>.点


P


在线段


AB




C


.点

< p>
P


在线段


AC




答案



C













< br>→


解析



P


A



PB



PC



AB



P


A



P C



AB



P B



AP


,即


PC



AP



P


A



2


AP


,所以点


P


在线段

AC


上.



2





2


.设


P


为锐角△

ABC


的外心


(


三角形外接圆的圆 心


)



AP



k


(


AB


+< /p>


AC


)(


k


∈< /p>


R


)


,若


cos



BAC



, 则


k


等于


(




)


5


5< /p>


2


5


3


A.


B.


C.


D.



14


14


7


7


答案



A




→< /p>


解析




BC< /p>


的中点


D


,连接


PD



AD


,则


PD



BC



AB



AC



2


AD








→< /p>



AP



k


(


AB



AC


)(


k



R


)




AP



2


kAD




A



P



D


三点共线,




AB



AC




DP


DP


2


5


5


5



cos



BAC



cos



DPC







AP



AD




2


k



,解得


k



,故选


A.


PC


P


A


5


7


7

< p>
14





3



.


< br>G


为△


ABC


的重心,且


sin


A


·


GA< /p>



sin


B


·


GB



sin


C


·


GC



0


,则角


B


的大小为

< br>________




答案



60°












解析



< p>
G




ABC

< p>
的重心,



GA



GB



GC



0



GA


=-


(


GB



GC


)


,将其代入


sin


A


·


GA



sin


B


·


GB


sin


C


·

< br>GC






0


,得


(sin


B



sin

< p>
A


)


GB



(sin


C



sin < /p>


A


)


GC



0.



GB



GC


不共线,




sin


B



sin


A



0



si n


C



sin

A



0


,则


sin


B



sin


A



sin


C


.根据正弦定理知


b



a



c


< br>


∴△


ABC


是等边三角形,则 角


B



60°


.


B


.点


P


在线段


BC




D


.点


P


在△


ABC


外部







4



(2017·


驻马店质检


)



O


为△

< p>
ABC


所在平面内任一点,且满足


(


OB



OC


< p>
(


OB



OC

< p>


2


OA


)



0


,则△


ABC


的形状



(




)


A


.正三角形



C


.等腰三角形



答案



C













解析


< p>
因为


(


OB


< p>
OC



(


OB



OC



2

< p>
OA


)



0


,即


CB


·


(


AB



AC


)



0


,因为


AB

< p>


AC



CB

< p>








所以


(


AB


AC



(


AB

< br>+


AC


)


0


,即


|


AB

|



|


AC


|


,所以



ABC

< br>是等腰三角形,故选


C.






4


、已知


O


是平面上的一定点,


A



B



C

< br>是平面上不共线的三个动点,若动点


P


满足


OP



OA



λ


(


AB



AC


)



λ

< br>∈


(0



+∞

< br>)


,则点


P


的轨迹一定通过△< /p>


ABC



(




)


A


.内心


B


.外心


C


.重心


D


.垂心








→< /p>





(2)< /p>


由原等式,得


OP


OA



λ


(


AB



AC


)


,即


AP



λ


(


AB



AC


)


,根据平行四边形法则,知


AB



AC




AB C


的中线



AD


(


D



BC


的中点


)


所对应向量


AD



2


倍,所以点


P


的轨迹必过



ABC


的 重心.






AB


AC






5


本例 中,若动点


P


满足


OP



OA



λ

< br>



λ



(0


,+



)


,则点


P


的轨迹一定通过



ABC



________







|


AB


|


|


AC


|


< /p>


答案



内心


< /p>









AB



AB


AC



AC



AB


AC





< p>




解析



由条件,得


OP



OA



λ



,即


AP



λ



,而



分别表示平行 于


AB



AC


的单位向











|


AB


|< /p>


|


AC


|




|


AB


|


|


AC


|



|


AB


|


|

< p>
AC


|




AB


AC



量,故



平分



BAC


,即


AP


平分



BAC


,所以点


P


的轨迹必过



ABC


的内心.





|


AB


|


|


AC


|


6



< br>→




AB

AC



AB


AC

< br>1





(1)


在△


ABC


中,已知向量


AB



AC


满足< /p>


(




BC< /p>



0


,且


·



,则△


ABC



(




) < /p>






2


|


AB


|


|


AC


|


|

< p>
AB


|


|


AC

< p>
|


B


.直角三角形



D


.等腰直角三角形



A


.等边三角形



B


.直角三角形



C


.等腰非等边三角形



D


.三边均不相等的三角形







AB


AC


AB


AC




解析


< p>
(1)



分别为平行于


A B



AC


的单位向量,由平行四边形法 则可知





BAC


的平分线.因为



< p>



|


AB


|


|


AC


|


|


AB


|


|

< br>AC


|



AB


AC



(



BC


0


,所以



BAC


的平分线垂直于


BC


,所以


A B



AC


.




|


AB


|


|


AC


|


→< /p>





AB


AC



AB




AC



1


1


π



·

< p>



·


·


cos



BAC


< p>
,所以


cos



BAC< /p>



,又


0<


∠< /p>


BAC



,故



BAC



,所以


ABC


为等边





2


2

3






|


AB


|


|


AC


|



|< /p>


AB


|




|


AC


|



三角形.







2


7


.在△


ABC


中,


(< /p>


BC



BA



AC



|


AC


|


,则△


ABC


的形状一定是


(




)


A


.等边三角形



B


.等腰三角形


-


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-


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-


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