在高中数学平面向量中,会遇到一种题目,这种题目的解题方法需要用到“奔驰定理”。为什么叫“奔驰定理”呢?这是因为这个定理所在的几何图形类似于奔驰车标,所以被戏称为“奔驰定理”。
“奔驰定理”会用到哪些地方?
在平面向量中,遇到以下类型的题目时,就可以考虑是否能用“奔驰定理”来解题:
(1)遇到和三角形“四心”相关的题目时;
(2)遇到三角形中的面积比值,且题干条件中含有向量时。
以上两种题目,都可以考虑使用“奔驰定理”。
下面我们来看一下“奔驰定理”的两种证明思路。
一、奔驰定理
奔驰定理的推广:如果P不在三角形内呢?
既然有向量,那么我们可以给面积也定义方向,当然有向面积不是向量,只是有正负,内部为正,外部为负。因为没有想出合适的符号,所以用了向量的符号。
例如在三角函数定义时,三角函数线是有向线段,x轴上方为正,下方为负。
如图3,已知P为平面内一点,则:
温馨提示:在涉及到用“奔驰定理”求解的题目,一般都是选择题或者填空题,所以同学们在遇到这种题型的时候,就可以直接使用定理的结论来解题即可。因为选择题或者填空题要求的是最终答案。
在遇到大题里面含有奔驰定理时,这个时候,可以先适当证明一下“奔驰定理”,然后再使用这个定理,这样的话,在解题当中,就能够拿满分啦。
二、和奔驰定理有关的结论
“奔驰定理”不是单一的定理,这个定理还有一些其他的变式,大家记住这些变式定理,那么在涉及到相应题型的时候,都可以很快速的解答。
1、奔驰定理的推论
这个定理的含义,就是相应的三角形面积之比,就是对应边向量的系数之比。直接记住结论,选择题、填空题直接秒杀填答案就行。
2、有此定理可得三角形四心向量式
重心:三角形顶点与对边中点的连线交于一点,称为三角形重心。
中心:正三角形的重心、垂心、外心、内心重合,称为正三角形的中心。
奔驰定理是三角形四心向量式的完美统一!!!
3、几何圆里面的奔驰定理
这个图形就很完美了,和奔驰车标相差无几。同时,相应的角和边的关系,在向量的应用下,也一目了然,记住这个结论,做题的速度就会飞起来!
4、三角形“四心”的相关向量问题
一.知识梳理:
四心的概念介绍:
(1) 重心:中线的交点,重心将中线长度分成2:1;
(2) 垂心:高线的交点,高线与对应边垂直;
(3) 内心:角平分线的交点(内切圆的圆心),角平分线上的任意点到角两边的距离相等;
(4) 外心:中垂线的交点(外接圆的圆心),外心到三角形各顶点的距离相等。
案例和例题分析:
l 四心的相互关系
三、和奔驰定理有关的题目
例1:
思考过程:这个题目,猛地一看,不是“奔驰定理”的原版,那么就需要简单的化简一下。通过移项、运算、化简,就得到了完美的“奔驰定理”,然后注意每一个边前面的系数,以及所对应的三角形的面积,通过运算系数之间的关系,就可以轻松解出答案。
注意,对很多数学题目来说,都要经过“化简”这一个步骤,化简的思想很重要啊!
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