Question

三角形重心定理如何证明

三角形ABC中,CD是AB边上的中线,点O是三角形ABC的重心.
求证:OC=2OD

Answer 1

证明：

在三角形ABC中，向量BO与向量BF共线，故可设BO=xBF

根据三角形加法法则：向量AO=AB+BO

=a+ xBF=a+ x(AF-AB)

= a+ x(b/2-a)=(1-x)a+(x/2)b

向量CO与向量CD共线，故可设CO=yCD,

根据三角形加法法则：向量AO=AC+CO

=b+ yCD=b+y(AD-AC)

= b+y(a/2-b)=(y/2)a+(1-y)b.

所以向量AO=(1-x)a+(x/2)b=(y/2)a+(1-y)b

则1-x= y/2， x/2=1-y，

解得x=2/3,y=2/3.

向量BO=2/3BF，向量CO=2/3CD

即BO：OF=CO：OD=2。

∴向量AO=(y/2)a+(1-y)b=1/3a+1/3b

又因向量AE=AB+BE=a+1/2BC= a+1/2(AC-AB)

= a+1/2(b-a)=1/2a+1/2b

从而向量AO=2/3向量AE

即向量AO与向量AE共线，所以A、O、E三点共线

且有AO：OE=2。

因此，三角形ABC的三条边的中线交于一点，该点叫做三角形的重心。

扩展资料：

三角形重心定理的性质：

1、重心到顶点的距离是重心到对边中点的距离的2倍。

2、重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等。即重心到三条边的距离与三条边的长成反比。

3、重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。

4、在平面直角坐标系中，重心的坐标是顶点坐标的算术平均，即其重心坐标为（(X1+X2+X3)/3，（Y1+Y2+Y3)/3。

5，三角形重心是三角形三条中线的交点,当几何体为匀质物体时，重心与形心重合。

参考资料来源：百度百科-三角形重心定理

参考资料来源：百度百科-三角形重心

Answer 2

证明：
连结AO并延长，交BC于E,连结DE
因为CD是AB边上的中线,点O是三角形ABC的重心
所以AE是BC边上的中线
所以AD=DB,CE=EB
所以DE是三角形ABC的中位线
所以ED‖AC,ED=1/2AC，即ED/AC=1/2
所以△OED∽△OAC
所以OD/OC=ED/AC=1/2
即OC=2OD

Answer 3

延长OD到E，使CO=OE，连结AE，BO交AC于F
因为O为重心，即中线的交点
CO=OE,CF=FA
BF‖AE
AD=BD
△DBO≌△DAE
OD=DE
则OC=2OD

Answer 4