向量证明三角形的外心、内心、垂心、重心分别交于一点
一、 求证三角形三条边的垂直平分线交于一点。 已知:在中,D、E、G分别为AB、AC、BC的中点 ,ABCC
AB、AC的中垂线交于点F
EG求证: GFBC,F
A证明: 如图、设 GFhbc,,, 、 AB、 ACDB
所以、、 CBABACbc,,,,BCcb,,
111 同理、有 EFECCGGFcbchbh,,,,,,,,,()222
111 、 DFDBBGGFbcbhch,,,,,,,,,()222
1 因为、同理、有 DFABDFbchb,,,,,,0()0(1)2
1 、有、即 (2)(1),hcb()0,,EFACbhc,,,,0()0(2)2
GFBCGFBC,,,0、证毕。
yy
CCC
EEEGGG法二:向量坐标法
FFF
x证明:以A为坐标原点,AB为的正方向 DDDBBBAAAxx
Bay(2,0) C(2x,2) 建立平面直角坐标系;设 11
Exy(,) Fxy(,),所以、Da(,0) , ACxya,,(2,2) ,AB(2,0)1111
EFACEFAC,,,,0 因为 DFxayxxyy,,,,,(,) , EF(,)11
2()2()0(1)xxxyyy,,,,DFAB,,0 有 同理有 既 1111
xxa(),11xa,, ,y=y 2()0(2)axa,, 由(1),(2)解得 1y1
xxa(),11Gxay(,),由中点坐标公式解得,所以GFx,,(,) 111y1
因为 , BCxay,,(22,2)GFBCxaxxxa,,,,,,2()2()0111111
所以 即 GFBC,GFBC,
注:若用初中平面几何知识证明这个结论也很简单;这
里就不再螯述。