在高中數學平面向量中,會遇到一種題目,這種題目的解題方法需要用到「奔馳定理」。
為什麼叫「奔馳定理」呢?這是因為這個定理所在的幾何圖形類似於奔馳車標,所以被戲稱為「奔馳定理」。
「奔馳定理」會用到哪些地方?
在平面向量中,遇到以下類型的題目時,就可以考慮是否能用「奔馳定理」來解題:
(1)遇到和三角形「四心」相關的題目時;
(2)遇到三角形中的面積比值,且題幹條件中含有向量時。
以上兩種題目,都可以考慮使用「奔馳定理」。
下面我們來看一下「奔馳定理」的兩種證明思路。
一、奔馳定理
奔馳定理的推廣:如果P不在三角形內呢?
既然有向量,那麼我們可以給面積也定義方向,當然有向面積不是向量,只是有正負,內部為正,外部為負。因為沒有想出合適的符號,所以用了向量的符號。
例如在三角函數定義時,三角函數線是有向線段,x軸上方為正,下方為負。
如圖3,已知P為平面內一點,則:
溫馨提示:在涉及到用「奔馳定理」求解的題目,一般都是選擇題或者填空題,所以同學們在遇到這種題型的時候,就可以直接使用定理的結論來解題即可。因為選擇題或者填空題要求的是最終答案。
在遇到大題裡面含有奔馳定理時,這個時候,可以先適當證明一下「奔馳定理」,然後再使用這個定理,這樣的話,在解題當中,就能夠拿滿分啦。
二、和奔馳定理有關的結論
「奔馳定理」不是單一的定理,這個定理還有一些其他的變式,大家記住這些變式定理,那麼在涉及到相應題型的時候,都可以很快速的解答。
1、奔馳定理的推論
這個定理的含義,就是相應的三角形面積之比,就是對應邊向量的係數之比。直接記住結論,選擇題、填空題直接秒殺填答案就行。
2、有此定理可得三角形四心向量式
重心:三角形頂點與對邊中點的連線交於一點,稱為三角形重心。
中心:正三角形的重心、垂心、外心、內心重合,稱為正三角形的中心。
奔馳定理是三角形四心向量式的完美統一!!!
3、幾何圓裡面的奔馳定理
這個圖形就很完美了,和奔馳車標相差無幾。同時,相應的角和邊的關係,在向量的應用下,也一目了然,記住這個結論,做題的速度就會飛起來!
4、三角形「四心」的相關向量問題
一.知識梳理:
四心的概念介紹:
(1) 重心:中線的交點,重心將中線長度分成2:1;
(2) 垂心:高線的交點,高線與對應邊垂直;
(3) 內心:角平分線的交點(內切圓的圓心),角平分線上的任意點到角兩邊的距離相等;
(4) 外心:中垂線的交點(外接圓的圓心),外心到三角形各頂點的距離相等。
案例和例題分析:
l 四心的相互關係
三、和奔馳定理有關的題目
例1:
思考過程:這個題目,猛地一看,不是「奔馳定理」的原版,那麼就需要簡單的化簡一下。通過移項、運算、化簡,就得到了完美的「奔馳定理」,然後注意每一個邊前面的係數,以及所對應的三角形的面積,通過運算係數之間的關係,就可以輕鬆解出答案。
注意,對很多數學題目來說,都要經過「化簡」這一個步驟,化簡的思想很重要啊!