马也:浅析平面向量在三角形外接圆中的简单应用论文

马也:浅析平面向量在三角形外接圆中的简单应用论文

摘 要:平面向量作为一种基本工具,在平面几何问题的求解中起到比较重要的作用,在这类平面几何问题中,三角形的外接圆问题一直是学生比较难处理的。如能合理地运用向量的加法、减法的平行四边形法则或三角形法则以及向量平行、垂直的条件,结合平面向量的基本定理这些几何意义,以及三角形外接圆自身的性质,解决这类问题就会比较直接、简单。

关键词:平面向量;三角形外接圆;外心;向量图形表示;外接圆的简单性质

平面向量作为一种基本工具,在平面几何问题的求解中起到比较重要的作用,在这类平面几何问题中,三角形的外接圆问题一直是学生比较难处理的。因为教材中对于平面向量给出了几何表示和坐标表示两种形式,相比较而言,学生对于坐标表示相对容易接受,但对向量的几何表示包括几何运算往往感到比较困难,而三角形的外接圆问题用坐标表示又比较难处理,用三角函数设值,运算又比较麻烦。而从平面向量的几何表示来看,如能合理地运用向量的加法、减法的平行四边形法则或三角形法则以及向量平行、垂直的条件,结合平面向量的基本定理这些几何意义,以及三角形外接圆自身的性质,解决这类问题就会比较直接、简单。

要利用平面向量来解决三角形外接圆的问题,我们需要掌握平面向量与外接圆的一些性质和简单的联系,这样在思考、解决问题中可以很方便的把条件转化到向量的图形表示中,解题时就能做到有的放矢,直达目标。

如图,△ABC与其外接圆圆O中,O为外心,E、F、G分别为BC、AB、AC的中点。

(1) 若△ABC为锐角三角形,则O在三角形内;

学生拆开之后,发现了意外,居然真是26块。中心处不是一个方块,而是一个十字支架!还要把27块减去1块,27-1=26块。

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所以,

(3)OE⊥BC,OF⊥AB,OG⊥AC,即从各边中点出发的向量,若垂直中点所在的边则必过三角形的外心;反之,外心与各边中点所在的向量与对应边垂直(除直角三角形时,斜边中点与外心是重合这种情况)。

若△ABC为钝角三角形,则O在三角形外,

(4)(点乘),

若△ABC为直角三角形,则O在直角三角形斜边上;

从回归系数t的数值来看,进口的对外直接投资弹性系数显著,方程的拟合优度比较低,变量Aij和RTAij的t值也没通过检验.于是,本文对模型变量进行调整,调整采用“后向法”.根据显著性检验标准,首先剔除变量RTAij,若仍不显著则剔除变量Aij和常数项β0,直到新方程筛选出合适的变量组合.依据上述原理,本文在方程(6)的基础上剔除RTAij和Aij以后,得到如下方程:

(5) 若A、O、E三点共线,则△ABC为等腰三角形。

例1:O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三点,动点P满足

此时,等式左边表示从BC中点出发的一个向量。从任意三角形出发,△ABC的垂心、内心不一定会过BC中点;而若过△ABC的重心,则必须朝着△ABC的A点去,若过△ABC的外心,则

( )

A. 外心 B. 内心 C. 垂心 D. 重心

解析:处理这部分,利用平面向量基本定理可知该向量为作为邻边的平行四边形的以过O点的对角线,过BC的中点,令该中点为D,即则原式变为

则P点的轨迹过△ABC的

(2)OA=OB=OC;

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故,即

等。

则的方向是必过BC的中垂线,则必过△ABC的外心,答案选择A。

小结:在本题处理中需要对向量平行四边形法则、三角形法则的运用比较熟练,得出BC中点D之后,结合图形及三角形外心的基本性质,找对方向,利用数量积的形式得出所需要的结论,结合图形选出答案。

例2:如图,已知O为△ABC的外心,求α+β的最大值。

解析:把AO延长,交BC于点D,用来代替看,解题会更方便,更容易从图形中看出结论:因为A、O、D三点共线,设又因为B、D、C三点共线,则满足条件:

其中x+y=1。

需要指出的是,根据Abadie(2005)的研究,用于估计倾向得分的协变量既应影响地区的入境旅游水平,同时也应影响地区过境免签政策的实施,以降低样本自选择效应对实证结果的影响。为此,本文将上述控制变量作为倾向得分匹配法的协变量进行匹配。

所以,

因为不共线,α=λx,并且β=λy

故=λ(x+y)=λ,

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设△ABC外接圆半径为a,则

|OD|表示△ABC的外心O到BC边上点的线段长度,其中△BOC是等腰三角形,腰长为a,∠BOC=2∠BAC=120°

故即

本题处理时需整理出α+β的值是什么,不然不容易“下手”。如果能利用向量共线原理把问题转化为内心到三角形边BC上点的距离,就能直接通过图形,立即得到结论,简洁、合理。

综上所述,同学们在碰到这类向量中的外接圆问题时,首先应该考虑到的是图形的特点,结合向量的线性运算或数量积运算,把条件都转化到图形表示中去,若条件最终体现出的都是三角形的外接圆图形基本特征,再来解决问题,就仅仅是图形中的求值、求距离变化等这样的结果,这样,能更有目的、更高效的解决问题。

参考文献:

[1]刘显伟.平面向量在三角形中的应用[J].新高考(语文、数学、英语),2008(9).

[2]吴永浩.浅谈新课程下平面向量在解题中的简单应用[J].新课程(中学),2013(1).

[3]张英.平面向量在平面解析几何中的简单应用[J].考试(高考数学版),2011(Z5).

作者简介:马也,浙江省诸暨市,浙江省诸暨市荣怀学校高中部。

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