向量在三角形中的应用
-
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
+
p>
PB
+
PC
=
p>
AB
,则点
P
与△
ABC
的位置关系是
(
)
A
< br>.点
P
在线段
AB
上
C
.点
P
在线段
AC
上
答案
C
p>
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
→
< br>→
解析
由
P
A
+
PB
+
PC
=
AB
得
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.
p>
B.
C.
D.
14
14
7
7
答案
A
→
→
→<
/p>
解析
取
BC<
/p>
的中点
D
,连接
PD
,
AD
,则
PD
⊥
BC
,
AB
+
AC
=
2
AD
,
→
→
→
→
→<
/p>
∵
AP
=
k
p>
(
AB
+
AC
p>
)(
k
∈
R
)
,
∴
AP
=
2
kAD
,
∴
A
,
P
,
D
三点共线,
∴
AB
=
AC
,
DP
DP
2
5
5
5
∴
cos
∠
BAC
=
cos
∠
DPC
p>
=
=
=
,
∴
AP
=
AD
,
∴
2
k
=
,解得
k
=
,故选
A.
PC
P
A
5
7
7
14
→
→
→
3
、
.
设
< 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°
→
→
→
→
p>
→
→
→
→
→
解析
∵
G
是
△
ABC
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
A
)
GB
+
(sin
C
-
sin <
/p>
A
)
GC
=
p>
0.
又
GB
,
p>
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
上
D
.点
P
在△
ABC
外部
→
→
→
→
→
4
.
(2017·
驻马店质检
)
若
O
为△
ABC
所在平面内任一点,且满足
(
OB
-
OC
)·
(
OB
+
OC
-
2
OA
)
=
0
,则△
ABC
的形状
为
(
)
A
.正三角形
C
.等腰三角形
答案
C
→
→
→
→
→
p>
→
→
→
→
→
→
解析
因为
(
OB
-
OC
)·
(
OB
+
OC
-
2
OA
)
=
0
,即
CB
·
(
AB
+
AC
)
=
0
,因为
AB
-
AC
=
CB
,
→
→
→
→
→
→
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
的
(
)
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
是
△
AB
C
的中线
→
AD
(
D
为
BC
的中点
)
所对应向量
AD
的
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
的
________
.
→
→
|
AB
|
|
AC
|
<
/p>
答案
内心
<
/p>
→
→
→
→
→
→
AB
AB
AC
AC
AB
AC
→
→
→
→
→
+
+
解析
由条件,得
OP
-
OA
=
λ
,即
AP
=
λ
,而
和
分别表示平行
于
AB
,
AC
的单位向
→
→
→
→
→
→
|
AB
|<
/p>
|
AC
|
p>
|
AB
|
|
AC
|
|
AB
|
|
AC
|
→
→
AB
AC
→
量,故
+
平分
∠
BAC
,即
AP
平分
∠
p>
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
p>
AB
与
AC
满足<
/p>
(
+
)·
BC<
/p>
=
0
,且
·
p>
=
,则△
ABC
为
(
) <
/p>
→
→
→
→
2
|
AB
|
|
AC
|
|
AB
|
|
AC
|
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
(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
+
为
∠
BAC
的平分线.因为
→
→
→
→
|
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
p>
AC
AB
p>
AC
1
1
π
又
·
=
·
·
cos
∠
BAC
=
,所以
cos
∠
BAC<
/p>
=
,又
0<
∠<
/p>
BAC
<π
,故
∠
BAC
=
,所以
△
ABC
为等边
2
2
3
→
→
→
→
|
AB
|
|
AC
|
|<
/p>
AB
|
p>
|
AC
|
三角形.
→
→
p>
→
→
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