三角形垂心的向量性质及证明是怎么样的?
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三角形垂心的向量性质及证明是OA^2+BC^2=OB^2+CA^2OA^2+(OC-OB)^2=OB^2+(OA-OC)^2OA^2+OC^2-2OC*OB+OB^2=OB^2+OA^2-2OA*OC+OC^2-2OC*OB=-2OA*OCOC*OB=OA*OCOC*OB=OC*OAOC*OB-OC*OA=0OC*(OB-OA)=0OC*AB=0OC丄AB,御扮同理OA丄BC,OB丄AC,所以O是三角形垂心。
三角形垂心的定理证明
锐角三角形的垂心在三角形内,直角三角形的垂心在直角顶点上,蔽扮钝角三角形的垂心在三角形外。三角形的垂心是它垂足三角形的内心,三角形的内心是它旁心三角形的垂心。
△ABC中,有六组四点共圆,有三组(每组四个)相似的直角三角形。H、A、B、C四点中任一点是其余三点为顶点的三角形的垂心(并称这样的四点为一—垂宏拆灶心组)。
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三角形的垂心是指三条高的交点,也就是三条高的垂足所构成的点。垂心具有以下向量性质:
1. 垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
即,如果ABC是一个三角形,H是其垂心,则有:
→AH + →BH + →CH = →0
2. 垂心到三角形三个顶点的向量共线。
即,如果ABC是一个三角形,H是其垂心,则有:
→AH, →BH, →CH共线,且共线方向从垂心H指向各个顶点A、B、C。
要证明这些性质,可以采取向量的橘穗方法进行推导和证明。以下是垂心向量性质的一个简单证明:
证明1:垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
我们取三角形ABC的三边上的中点分别为D、E、F,即AD是边亮漏BC的中点,BE是边AC的中点,CF是边AB的中点。那么根据向量的中点定理,我们有:
→AD = 1/2(→AB + →AC)
→BE = 1/2(→BA + →BC)
→CF = 1/2(→CA + →CB)
现在我们考虑四个向量的和:
→AD + →BE + →CF
= 1/2(→AB + →AC) + 1/2(→BA + →BC) + 1/2(→CA + →CB)
= 1/2(→AB + →BA) + 1/2(→AC + →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→AB + →BA + →AC + →CA + →BC + →CB)
= 1/2(→AB + →AC - →BA - →CA + →BC + →CB)
= 1/2(→AB + →AC - →BA - →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→AB - →BA + →AC - →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= →0 + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→BC - →CB)
= →0
由此可见,垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
证明2:垂心到三角形三个顶点的向量共线。
我们知道,如果一条向量加上另一条向量等于零向量,那圆键卜么这两条向量是共线的,并且方向相反。根据证明1中的结果,我们有:
→AH + →BH + →CH = →0
也就是说,→AH、→BH、→CH共线,并且共线方向是从垂心H指向各个顶点A、B、C。
综上所述,垂心具有以上的向量性质,证明是通过向量的加法和性质进行推导得出的。这些性质在解决某些几何问题时可以提供有用的信息和理论基础。
1. 垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
即,如果ABC是一个三角形,H是其垂心,则有:
→AH + →BH + →CH = →0
2. 垂心到三角形三个顶点的向量共线。
即,如果ABC是一个三角形,H是其垂心,则有:
→AH, →BH, →CH共线,且共线方向从垂心H指向各个顶点A、B、C。
要证明这些性质,可以采取向量的橘穗方法进行推导和证明。以下是垂心向量性质的一个简单证明:
证明1:垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
我们取三角形ABC的三边上的中点分别为D、E、F,即AD是边亮漏BC的中点,BE是边AC的中点,CF是边AB的中点。那么根据向量的中点定理,我们有:
→AD = 1/2(→AB + →AC)
→BE = 1/2(→BA + →BC)
→CF = 1/2(→CA + →CB)
现在我们考虑四个向量的和:
→AD + →BE + →CF
= 1/2(→AB + →AC) + 1/2(→BA + →BC) + 1/2(→CA + →CB)
= 1/2(→AB + →BA) + 1/2(→AC + →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→AB + →BA + →AC + →CA + →BC + →CB)
= 1/2(→AB + →AC - →BA - →CA + →BC + →CB)
= 1/2(→AB + →AC - →BA - →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→AB - →BA + →AC - →CA) + 1/2(→BC + →CB)
= →0 + 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→BC + →CB)
= 1/2(→BC - →CB)
= →0
由此可见,垂心到三角形三个顶点的向量和为零向量。
证明2:垂心到三角形三个顶点的向量共线。
我们知道,如果一条向量加上另一条向量等于零向量,那圆键卜么这两条向量是共线的,并且方向相反。根据证明1中的结果,我们有:
→AH + →BH + →CH = →0
也就是说,→AH、→BH、→CH共线,并且共线方向是从垂心H指向各个顶点A、B、C。
综上所述,垂心具有以上的向量性质,证明是通过向量的加法和性质进行推导得出的。这些性质在解决某些几何问题时可以提供有用的信息和理论基础。
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三角形的垂心是指条高线的交点每条高线都通过一个顶点并与对边垂直相交。下垂心的一些向量性质其证:
. 对于任意的三角形,垂心H等于向量OA + OB + OC,其中O是三角形外心。
证明:根据外心的定义,OA、OB、OC分别是向量OH、OH、OH以外为起点的。因此,向量OA OB + OC等于向量OH OH + OH,即倍的向量OH,OH表示以H为起点的向量。由于O、H是同,所以向量OH等于零向量( = 0)。因此,向量OA + OB OC = 倍的零向,即向量OH = 0。
. 对于任的三角形ABC,垂心H与三个点A、B、之间的连线满足关系HA⊥BC,HB⊥CA,HC⊥AB。
证:以HA ⊥ BC例。设足为D,则AD ⊥ BC。根据向量垂直定义,我闹喊们需要明量HA与向量BC的点积等于零HABC = 0)。根据向量的定义, OH,BC = OB - OC将它们代入点积式我们有 ( OH)(OB - OC) = 。展开并化简该程,我们得到 OA·OB + OH·OC - OA·OC OH·OB = 0根据外心的定义,OA·OB = OH·OB = OH·OC,所以该程变为液老野·OC - OHOB = 0即 OH·(OC - OB) = 0。因为OC - OB ≠ 0三角不可能是退化的),(OC - OB) 0 成立。这证明了向量HA⊥BC。
类似地,可以证明HB⊥CA和 HC⊥AB。
这些是垂心的一些向量性质及其证明。垂心在三角形的几性质和构造中具有重含碧要的作用。
. 对于任意的三角形,垂心H等于向量OA + OB + OC,其中O是三角形外心。
证明:根据外心的定义,OA、OB、OC分别是向量OH、OH、OH以外为起点的。因此,向量OA OB + OC等于向量OH OH + OH,即倍的向量OH,OH表示以H为起点的向量。由于O、H是同,所以向量OH等于零向量( = 0)。因此,向量OA + OB OC = 倍的零向,即向量OH = 0。
. 对于任的三角形ABC,垂心H与三个点A、B、之间的连线满足关系HA⊥BC,HB⊥CA,HC⊥AB。
证:以HA ⊥ BC例。设足为D,则AD ⊥ BC。根据向量垂直定义,我闹喊们需要明量HA与向量BC的点积等于零HABC = 0)。根据向量的定义, OH,BC = OB - OC将它们代入点积式我们有 ( OH)(OB - OC) = 。展开并化简该程,我们得到 OA·OB + OH·OC - OA·OC OH·OB = 0根据外心的定义,OA·OB = OH·OB = OH·OC,所以该程变为液老野·OC - OHOB = 0即 OH·(OC - OB) = 0。因为OC - OB ≠ 0三角不可能是退化的),(OC - OB) 0 成立。这证明了向量HA⊥BC。
类似地,可以证明HB⊥CA和 HC⊥AB。
这些是垂心的一些向量性质及其证明。垂心在三角形的几性质和构造中具有重含碧要的作用。
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