三角形的各个心以及特点(向量表示三角形的各个心)
#education听我说#一:'三角形的重心'
即使我们不知道重心的数学术语,也没有关系。我们这样想:如果我把手指放在三角板上的某个点上,正好平衡了三角板,那么这个点就是三角形的重心。
上面这段话应该很容易理解,那么我们如何找到这一点呢?此时,我们先把三角形放在一边。如果我有一根质地均匀的木棍,我如何找到木棍的重心?大家都知道,如果我把手指放在棍子的中点,它就会保持平衡。因此,线段的重心就是线段的中心。
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让我们回到这个三角形。如果我们把这个三角形分成很多细棍(线段),如下图所示:
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那么每条线段的重心都在线段的中点上,所以这个三角形的重心一定在所有中点的连线上。也就是说,这个三角形的重心在线段AF上,
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同理,我们知道这个三角形的重心也在另外两条中线上,所以三角形的重心就是这三条中线的交点。
2:“三角形的外心”
现在我们来研究三角形的外心。顾名思义,三角形的外心是指三角形外接圆的中心。那么,我们如何找到三角形的外心呢?请看下面的图片:
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三角形的三个顶点A、B、C都在圆O上,所以O点是三角形ABC的外心。由于AB、BC、AC都是圆O的弦,所以O点一定在AB的垂直平分线上。(定理:圆上任意弦的垂直平分线一定经过圆心)。同理,O点也在BC的垂直平分线上……
因此,三角形的外心就是三角形垂直平分线的交点。
三:“三角之心”
顾名思义,三角形的内心是三角形的内切圆的中心。那么如何找到内心呢?我们先看一下下面这张图:
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三角形ABC的内圆心为O点,三边的切点为E、F、G。显然,E、F、G三点都在圆O上。我们连接EO、FO、GO,然后连接AO、BO、CO,如下图:
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由于E、F、G都在圆O上,所以OE=OF=OG
又因为E、F、G都是切点,所以OE垂直于AB,OG垂直于AC,OF垂直于BC。根据RT三角形全等定理,我们很容易得到三组全等三角形:
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因此,角度关系如下:
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因此,三角形的心就是三个角平分线的交点。
四:“三角形的垂直中心”
所谓垂直中心就是三个高度的交点。
综上所述:
三角形的重心是三条中线的交点。
三角形的外心是三个垂直平分线的交点。
三角形的中心是三个角平分线的交点。
三角形的垂直中心是其三个高度的交点。
一般高中涉及到的心就只有这四种。接下来是大事。在高考中,重心的运用是很常见的。
三角形重心的性质:
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、重心与三角形任意两个顶点所围成的三个三角形的面积相等。即重心到三边的距离与三边的长度成反比。
3、重心到三角形三个顶点的距离的平方和最小。
4、在平面直角坐标系中,重心坐标为顶点坐标的算术平均值,即重心坐标为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3)。
5、从重心开始到三角形三个顶点的三个向量之和等于零向量。
最常用的是1、4、5,希望大家牢记重心的这三个属性。