三角形四心及性質(zhì)

三角形四心三角形四心要點詮釋：TOC\o"1-5"\h\z(1)三角形的內(nèi)心、重心都在三角形的內(nèi)部.(2)鈍角三角形的垂心、外心都在三角形的外部^(3)直角三角形的垂心為直角頂點，外心為直角三角形斜邊的中點.(4)銳角三角形的垂心、外心都在三角形的內(nèi)部^1、三角形外心：三角形的外心是三角形三條垂直平分線的交點(或三角形外接圓的圓心)。A三角形的三條垂直平分線必交于一點已知：△ABC中，AB,AC的垂直平分線DO,EO相交于點O求證：O點在BC的垂直平分線上證明：連結(jié)AO,BO,CO,..DO垂直平分AB,?.AO=BO???EO垂直平分AC,AO=COBO=CO即O點在BC的垂直平分線上三角形的外心的性質(zhì)：1.三角形三條邊的垂直平分線的交于一點，該點即為三角形外接圓的圓心但一個圓的內(nèi)接三角形卻2三角形的外接圓有且只有一個，即對于給定的三角形，其外心是唯一的,但一個圓的內(nèi)接三角形卻有無數(shù)個，這些三角形的外心重合。3.銳角三角形的外心在三角形內(nèi)；鈍角三角形的外心在三角形外；直角三角形的外心與斜邊的中點重合4.OA=OB=OC=R5.ZBOC=2/BAC,/AOB=2/ACB,/COA=2/CBA(圓心角=2同弧圓周角)6.S"Bc=abc/4R2、三角形的內(nèi)心:三角形的內(nèi)心是三角形三條內(nèi)角平分線的交點(或內(nèi)切圓的圓心)。三角形三條角平分線必交于一點證明己知：在^ABC中，/A與/B的角平分線交于點O,連接OC求證：OC平分/ACB證明：過O點作OD,OE,OF分別垂直于AC,BC,AB,垂足分別為D,E,F.AO平分/BAC,OD=OF;「BO平分/ABC,，OE=OF;OD=OFO在/ACB角平分線上CO平分/ACB三角形內(nèi)心的性質(zhì)：.三角形的三條角平分線交于一點，該點即為三角形的內(nèi)心.三角形的內(nèi)心到三邊的距離相等，都等于內(nèi)切圓半徑r.r=2S/(a+b+c).在Rt^ABC中，/C=90°,r=(a+b-c)/2..ZBOC=90+ZA/2/BOA=90+/C/2/AOC=90+/B/2.SAABC=[(a+b+c)r]/2(r是內(nèi)切圓半徑)3、三角形的垂心:三角形的垂心是三角形三邊上的高的交點(通常用H表示)。三角形的三條高必交于一點已知：△ABC中，AD、BE是兩條高，AD、BE交于點O,連接CO并延長交AB于點F求證：CF±AB證明：連接DE,一/ADB=/AEB=90，且在AB同旁，???A、B、D、E四點共圓，/ADE=/ABE（同弧上的圓周角相等）???/EAO=/DAC/AEO=/ADC=90△AEOs*ADCAE/AD=AO/AC即AE/AO=AD/AC???AEADsAOAC，/ACF=/ADE=/ABE又???/ABE+/BAC=90，/ACF+/BAC=90..CF±AB三角形的垂心的性質(zhì)：.銳角三角形的垂心在三角形內(nèi)；直角三角形的垂心在直角頂點上；鈍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內(nèi)心；或者說，三角形的內(nèi)心是它旁心三角形的垂心.垂心O關(guān)于三邊的對稱點，均在△ABC的外接圓圓上。4/ABC中，有六組四點共圓，有三組（每組四個）相似的直角三角形，且AOOD=BOOE=COOF.H、A、B、C四點中任一點是其余三點為頂點的三角形的垂心（并稱這樣的四點為一一垂心組）。.AABC,AABO,△BCO,AACO的外接圓是等圓。.在非直角三角形中，過。的直線交AB、AC所在直線分別于P、Q,則AB/AP?tanB+AC/AQ?tanC=tanA+tanB+tanC.三角形任一頂點到垂心的距離，等于外心到對邊的距離的2倍。.設(shè)O,H分別為△ABC的外心和垂心，則/BAO=/HAC,/ABH=/OBC,/BCO=/HCA。.銳角三角形的垂心到三頂點的距離之和等于其內(nèi)切圓與外接圓半徑之和的2倍。.銳角三角形的垂心是垂足三角形的內(nèi)心；銳角三角形的內(nèi)接三角形（頂點在原三角形的邊上）中，以垂足三角形的周長最短。（施瓦爾茲三角形，最早在古希臘時期由海倫發(fā)現(xiàn)）.西姆松（Simson）定理（西姆松線）：從一點向三角形的三邊所引垂線的垂足共線的重要條件是該點落在三角形的外接圓上.設(shè)銳角△ABC內(nèi)有一點巳那么P是垂心的充分必要條件是PB*PC*BC+PB*PA*AB+PA*PC*AC=AB*BC*CA。.設(shè)H為非直角三角形的垂心，且D、E、F分別為H在BC,CA,AB上的射影，H1,H2,H3分另1」為4AEF,△BDF,△CDE的垂心，貝1]4DEF^AH1H2H3。.三角形垂心H的垂足三角形的三邊，分別平行于原三角形外接圓在各頂點的切線。4、三角形的重心：三角形的重心是三角形三條中線的交點。三角形的三條中線必交于一點

已知：△ABC的兩條中線AD、CF相交于點O,連結(jié)并延長BO,交AC于點E。求證：AE=CE證明：延長OE到點G,使OG=OB.「OG=OB,.??點O是BG的中點又二.點D是BC的中點OD是△BGC的一條中位線AD//CG???點O是BG的中點，點F是AB的中點OF是^BGA的一條中位線CF//AG???AD//CG,CF//AG,二.四邊形AOCG是平行四邊形AC、OG互相平分，「.AE=CE三角形的重心的性質(zhì)：.重心到頂點的距離與重心到對邊中點的距離之比為2:1。.重心和三角形3個頂點組成的3個三角形面積相等。.重心到三角形3個頂點距離的平方和最小。.在平面直角坐標(biāo)系中,重心的坐標(biāo)是頂點坐標(biāo)的算術(shù)平均,即其坐標(biāo)為((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3);空間直角坐標(biāo)系——橫坐標(biāo)：(X1+X2+X3)/3縱坐標(biāo)：(Y1+Y2+Y3)/3豎坐標(biāo)：(Z1+Z2+Z3)/3.重心和三角形3個頂點的連線的任意一條連線將三角形面積平分。.重心是三角形內(nèi)到三邊距離之積最大的點。5、三角形的旁心:是旁切圓的圓心，稱為旁心。1、三角形的一條內(nèi)角平分線與另兩個內(nèi)角的外角平分線相交于一點,是旁切圓的圓心，稱為旁心。2、旁心常常與內(nèi)心聯(lián)系在一起,旁心還與三角形的半周長關(guān)系密切，三角形有三個旁心。三角形旁心的性質(zhì):1、三角形一內(nèi)角平分線和另外兩頂點處的外角平分線交于一點，該點即為三角形的旁心。2、每個三角形都有三個旁心。3、旁心到三邊的距離相等。4、三角形任意兩角的外角平分線和第三個角的內(nèi)角平分線的交點。一個三角形有三個旁心，而且一定在三角形外。歐拉線：非等邊三角形的外心、重心、垂心，依次位于同一直線上，這條直線就叫三角形的歐拉線。其中，重心到外心的距離是重心到垂心距離的一半。歐拉線的證法1:作4ABC的外接圓，連結(jié)并延長BO,交外接圓于點D。連結(jié)AD、CD、AH、CH、OH。作中線AM,設(shè)AM交OH于點G??BD是直徑/BAD、/BCD是直角??ADLAB,DCXBC??CHLAB,AHXBCDA||CH,DCIIAH四邊形ADCH是平行四邊形AH=DC??M是BC的中點，O是BD的中點OM=1/2DCOM=1/2AH??OM||AHAOMGHAGAG/GM=2/1G是△ABC的重心G與G重合??O、G、H三點在同一條直線上如果使用向量，證明過程可以極大的簡化，運用向量中的坐標(biāo)法，分別求出OGH三點的坐標(biāo)即可.歐拉線的證法2:M設(shè)H,G,O,分別為△ABC的垂心、重心、外心。連接AG并延長交BC于D,則可知D為BC中點。連接OD,又因為O為外心，所以O(shè)DLBC。連接AH并延長交BC于E,因H為垂心，所以AE，BC。所以O(shè)D//AE,有/ODA=/EAD。由于G為重心，則GA:GD=2:1。連接CG并延長交BA于F,則可知F為AB中點。同理，OF//CM.所以有/OFC=/MCF連接FD,有FD平行AC,且有DF:AC=1:2。FD平行AC,所以/DFC=/FCA,/FDA=/CAD,又/OFC=/MCF,/ODA=/EAD,相減可得/OFD=/HCA,/ODF=/EAC,所以有4OFDs^HCA,所以O(shè)D:HA=DF:AC=1:2;又GA:GD=2:1所以O(shè)D:HA=GA:GD=2:1又/ODA=/EAD,