初中數學中被刪掉的有用知識 三角形的「五心」

2022-05-02 06:36:03 字數 1352 閱讀 8185

三角形的「五心」

三角形是最重要的基本平面圖形,很多較複雜的圖形問題可以化歸為三角形的問題.

如圖3.2-1 ,在三角形△abc中,有三條邊,三個頂點,在三角形中,角平分線、中線、高(如圖3.2-2)是三角形中的三種重要線段.

三角形的三條中線相交於一點,這個交點稱為三角形的重心.三角形的重心在三角形的內部,恰好是每條中線的三等分點.

例1 求證三角形的三條中線交於一點,且被該交點分成的兩段長度之比為2:1.

已知 d、e、f分別為△abc三邊bc、ca、ab的中點,

求證 ad、be、cf交於一點,且都被該點分成2:1.

證明鏈結de,設ad、be交於點g,

d、e分別為bc、ae的中點,則de//ab,且,

∽,且相似比為1:2,

.設ad、cf交於點,同理可得,

則與重合,

ad、be、cf交於一點,且都被該點分成.

三角形的三條角平分線相交於一點,是三角形的內心. 三角形的內心在三角形的內部,它到三角形的三邊的距離相等.(如圖3.2-5)

例2 已知的三邊長分別為,i為的內心,且i在的邊上的射影分別為,求證:.

證明作的內切圓,則分別為內切圓在三邊上的切點,

為圓的從同一點作的兩條切線,,

同理,bd=bf,cd=ce.

即.例3 若三角形的內心與重心為同一點,求證:這個三角形為正三角形.

已知 o為三角形abc的重心和內心.

求證三角形abc為等邊三角形.

證明如圖,連ao並延長交bc於d.

o為三角形的內心,故ad平分,

(角平分線性質定理)

o為三角形的重心,d為bc的中點,即bd=dc.

,即.同理可得,ab=bc.

為等邊三角形.

三角形的三條高所在直線相交於一點,該點稱為三角形的垂心.銳角三角形的垂心一定在三角形的內部,直角三角形的垂心為他的直角頂點,鈍角三角形的垂心在三角形的外部.(如圖3.2-8)

例4 求證:三角形的三條高交於一點.

已知中, ad與be交於h點.

求證 .

證明以ch為直徑作圓,

在以ch為直徑的圓上,

.同理,e、d在以ab為直徑的圓上,可得.

,又與有公共角,,即.

過不共線的三點a、b、c有且只有乙個圓,該圓是三角形abc的外接圓,圓心o為三角形的外心.三角形的外心到三個頂點的距離相等,是各邊的垂直平分線的交點.

練習11.求證:若三角形的垂心和重心重合,求證:該三角形為正三角形.

2. (1) 若三角形abc的面積為s,且三邊長分別為,則三角形的內切圓的半徑是

(2)若直角三角形的三邊長分別為(其中為斜邊長),則三角形的內切圓的半徑是並請說明理由.

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