三角形重心定理

三角形重心定理

幾何概念
三角形的三條中線交于一點,這點叫做三角形的重心。[1]三中線交于一點可用燕尾定理證明。
    中文名:三角形重心定理 外文名: 适用領域: 所屬學科: 難易程度:簡單 證明方法:燕尾定理 三角形的重心:三條邊的中線交于一點 應用範圍:初中幾何

定理由來

重心原是一個物理概念,對于等厚度的質量均勻的三角形薄片,其重心恰為此三角形三條中線的交點,重心因而得名。

重心的性質

1、重心到頂點的距離與重心到對邊中點的距離之比為2︰1。

2、重心和三角形3個頂點組成的3個三角形面積相等。即重心到三條邊的距離與三條邊的長成反比。

3、重心到三角形3個頂點距離的平方和最小。

4、在平面直角坐标系中,重心的坐标是頂點坐标的算術平均,即其重心坐标為((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+Y3)/3。

推論:由性質1可知GA+GB+GC=0

向量BO與向量BF共線,故可設BO=xBF,根據三角形加法法則:

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與向量CD共線,故可設CO=yCD,根據三角形加法法則:

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.

則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,

從而向量AO=2/3向量AE,

即向量AO與向量AE共線,所以A、O、E三點共線,

且有AO:OE=2.

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