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[几何] 关于三角形心的向量大小关系问题

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敬畏数学 Posted 2016-12-28 08:58 |Read mode
三角形ABC中,AB=2,AC=1,∠BAC=120°,O、I、H、G分别为该三角形的外心、内心、垂心、重心,则AO*BC,AI*BC,AH*BC,AG*BC(均为向量数量积)的大小关系——————?

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kuing Posted 2016-12-28 16:11
由《撸题集》第 524 页题目 4.7.20 可知:
\begin{align*}
\vv{AO}\cdot\vv{BC}&=\frac12(b^2-c^2)=-\frac32,\\
\vv{AI}\cdot\vv{BC}&=\frac12(b-c)(b+c-a)=\frac{\sqrt7-3}2,
\end{align*}
显然 $\vv{AH}\cdot\vv{BC}=0$,设 $BC$ 中点为 $M$,则
\[\vv{AG}\cdot\vv{BC}=\frac23\vv{AM}\cdot\vv{BC}=\frac23\vv{AO}\cdot\vv{BC}=-1.\]

注:书中计算 $\vv{AI}\cdot\vv{BC}$ 的第一行有误,但结果没错,见 forum.php?mod=viewthread&tid=3763 第三个勘误。

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 Author| 敬畏数学 Posted 2016-12-28 23:31
Last edited by 敬畏数学 2016-12-30 16:15OK!谢谢。哈哈又是那里有。
也可以:AI=bc/(a+b+c)(AC/b+AB/c)(根据内心是三角形角平分线推得。得到AI*BC=AI*(BA+AC)
(大写字母全向量)
同时,外心向量在相邻两边的的数量积为1/2相应边长的平方。AO*BC=AO*(AC-AB)=1/2(b^2-c^2)

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kuing Posted 2016-12-29 01:47
回复 3# 敬畏数学

“又是那里有”——所以多看撸题集,用好搜索功能,能省掉很多帖子

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 Author| 敬畏数学 Posted 2016-12-29 08:59
[b]回复 3# [i]敬畏数学[/i
利用该AI可以轻松解决:已知椭圆C:,F1,F2为其左、右焦点,P为椭圆C上任一点,△F1PF2的重心为G,内心I,且有IG=mF1F2(其中m为实数),求椭圆C的离心率e;中间利用向量的三点共线。

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2025-5-31 10:40 GMT+8

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