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文档介绍

文档介绍:三角形五心
重心
三角形的重心
重心是三角形三边中线的交点,三线交一可用燕尾定理证明,十分简单。(图中一共才几个燕尾?^_^)证明过程又是塞瓦定理的特例。
重心的几条性质:
1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为
三角形五心
重心
三角形的重心
重心是三角形三边中线的交点,三线交一可用燕尾定理证明,十分简单。(图中一共才几个燕尾?^_^)证明过程又是塞瓦定理的特例。
重心的几条性质:
1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1。
2、重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等。
3、重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。
4、在平面直角坐标系中,重心的坐标是顶点坐标的算术平均,即其重心坐标为(X1+X2+X3/3,Y1+Y2+Y3/3)。
重心坐标
虽然我们经常在3D中使用三角形,但三角形却是一个天生的2D物体,使用3D中任意朝向的三角形是一件很烦恼的事。重心坐标是对这个问题的一种巧妙解决方法,它是一种与三角形表面相关联,与其3D坐标空间不相关的坐标。
显然,三角形所在平面的任意点都能表示为顶点的加权平均值,这个权就叫做重心坐标。从重心坐标到标准坐标的转换为(无论2D或3D,连4D、5D也是这样):
(b1,b2,b3) <=> b1v1+b2v2+b3v3
式中:b1,b2,b3——重心坐标的分量
v1,v2,v3——三角形的顶点坐标
略。直角三角形的情况,直角顶点显然是垂心;钝角——大家没发现三角形OBC垂心就是A吗?
垂心的重心坐标反而比外心简单一点。先计算下列临时变量(与外心一样):
d1,d2,d3分别是三角形三个顶点连向另外两个顶点向量的点乘(句子很长^_^)。
c1=d2d3,c2=d1d3,c3=d1d2;c=c1+c2+c3。
重心坐标:( c1/c,c2/c,c3/c )。
外心
外心是三角形三条边的垂直平分线的交点,即外接圆的圆心。
外心定理:三角形的三边的垂直平分线交于一点。该点叫做三角形的外心。
注意到外心到三角形的三个顶点距离相等,结合垂直平分线定义,外心定理其实极好证。
计算外心的重心坐标是一件麻烦的事。先计算下列临时变量:
d1,d2,d3分别是三角形三个顶点连向另外两个顶点向量的点乘。
c1=d2d3,c2=d1d3,c3=d1d2;c=c1+c2+c3。
重心坐标:( (c2+c3)/2c,(c1+c3)/2c,(c1+c2)/2c )。
内心
内心是三角形三条内角平分线的交点,即内切圆的圆心。
内心定理:三角形的三内角平分线交于一点。该点叫做三角形的内心。
注意到内心到三边距离相等(为内切圆半径),内心定理其实极易证。
若三边分别为l1,l2,l3,周长为p,则内心的重心坐标为(l1/p,l2/p,l3/p)。
直角三角形的内心到边的距离等于两直角边的和减去斜边的差的二分之一。
双曲线上任一支上一点与两焦点组成的三角形的内心在实轴的射影为对应支的顶点。
内心坐标
设三角形的三个顶点坐标分别为A(x_1,y_1),B(x_2,y_2),C(x_3,y_3),其对边长分别为a,b,c,则
内心坐标I((ax_1+bx_2+cx_3)/(a+b+c),(ay_1+by_2+cy_3)/(a+b+c))
旁心
旁心是一个三角形内角平分线与其不相邻的两个外角平分线的交点,它到三边的距离相等。如图,点M就是△ABC的一个旁心。三角形任意两角的外角平分线和第三个角的内角平分线的交点。一个三角形有三个旁心,而且一定在三角形外。
燕尾定理
燕尾定理,就是一个关于如图三角形的定理。
三角形ABC中,三角形AOB/三角形AOC=BF/FC;同理,三角形AOC/三角形COB=AD/DB;三角形BOC/三角形BOA=EC/AE。
证明过程如下:
三角形ABF/三角形ACF=BF/FC=三角形BOF/三角形COF,根据比例性质,BF/FC=(三角形ABF-三角形BOF)/(三角形ACF-三角形COF)。
塞瓦定理
设O是△ABC内任意一点,
AO、BO、CO分别交对边于D、E、F,则 BD/DC*CE/EA*AF/FB=1
证法简介
(Ⅰ)本题可利用梅涅劳斯定理证明:
∵△ADC被直线BOE所截,
∴ CB/BD*DO/OA*AE/EC=1 ①
而由△ABD被直线COF所截,∴ BC/CD*DO/OA*AF/DF=1②
①÷②:即得:BD/DC*CE/EA*AF/FB=1
(Ⅱ)也可以利用面积关系证明
∵BD/DC=S△ABD/S△ACD=S△BOD/S△COD=(S△ABD-S△BOD)/(S△