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三角形的心——心心相連

 王虎應(yīng)六爻求真 2015-12-23

三角形的心——心心相連

“心心”相連,“心”有靈犀

    數(shù)學(xué)學(xué)到平面向量,用向量來(lái)表示三角形的“心”是很有意思的事。但,歷來(lái)的遺憾都是,很多學(xué)生不知道這些“心”是什么,而且學(xué)過(guò)之后總是忘記。功利化一點(diǎn)說(shuō),“四心”是高考考點(diǎn),事實(shí)上,問(wèn)題發(fā)現(xiàn)本身的樂(lè)趣就是一種牽引。整理一下,三角形有“心”有很多,相應(yīng)的性質(zhì)研究還遠(yuǎn)未結(jié)束,雖然一些“心”的發(fā)現(xiàn)與證實(shí)充滿(mǎn)艱辛,除了有限的應(yīng)用價(jià)值,更離不開(kāi)對(duì)美的探尋與向往。
    每個(gè)“心”的做法、相應(yīng)的性質(zhì)及實(shí)際價(jià)值等有時(shí)間會(huì)陸續(xù)補(bǔ)充,個(gè)別內(nèi)容來(lái)自維基百科,糾正了其中部分漏洞與錯(cuò)誤。
    以下按圖順序,介紹三角形的部分“心”。
    重心:三條中線(xiàn)的交點(diǎn)。(重心把每條中線(xiàn)內(nèi)分為2:1兩段;三角形外心和重心的距離等于垂心與重心的距離的一半;重心到三條邊的距離與三條邊的長(zhǎng)成反比;重心到三角形3個(gè)頂點(diǎn)距離的平方和最小……)
    外心:三邊中垂線(xiàn)交點(diǎn)。(外接圓的圓心;銳角三角形的外心在形內(nèi),鈍角三角形的外心在形外,直角三角形的外心與斜邊中點(diǎn)重合……)
    垂心:三條高線(xiàn)交點(diǎn)。(垂心分每條高線(xiàn)的兩部分乘積相等;三角形三個(gè)頂點(diǎn),三個(gè)垂足,垂心這7個(gè)點(diǎn)可以得到6個(gè)四點(diǎn)圓;三角形外心和重心的距離等于垂心與重心的距離的一半……)
    內(nèi)心:三個(gè)內(nèi)角角平分線(xiàn)交點(diǎn)。(內(nèi)切圓的圓心;內(nèi)心到三邊距離相等;連結(jié)內(nèi)心與三個(gè)頂點(diǎn)會(huì)得到三個(gè)面積相等的三角形……)
    旁心:一個(gè)內(nèi)角平分線(xiàn)與另兩個(gè)角的外角平分線(xiàn)交點(diǎn)。(旁切圓圓心;每個(gè)三角形都有三個(gè)旁心;旁心到三邊的距離相等……)
    界心:D、E、F分別在ABC的三邊BC、CA、AB上,且把周長(zhǎng)分成兩條等長(zhǎng)的折線(xiàn),AD、BE、CF三線(xiàn)共點(diǎn)。界心又叫做奈格爾點(diǎn)。有趣的是,D、E、F三點(diǎn)恰好是旁切圓與三邊的切點(diǎn)。
    陪位重心:AD、BE、CF為三角形的中線(xiàn),D'、E'、F'分別在BC、CA、AB上,若∠BAD=∠D'AC,∠CBE=∠E'BA,∠ACF=∠F'CB,則AD'、BE'、CF'三線(xiàn)共點(diǎn)。
    布洛卡點(diǎn):設(shè)P是△ABC內(nèi)一點(diǎn),若∠PAB=∠PBC=∠PCA=ω,則點(diǎn)P稱(chēng)作△ABC的布洛卡點(diǎn)。(圖中所做為第一類(lèi)布洛卡點(diǎn)或正布洛卡點(diǎn);若∠QBA=∠QCB=∠QAC=ω,則點(diǎn)Q稱(chēng)作△ABC的第二類(lèi)布洛卡點(diǎn)或負(fù)布洛卡點(diǎn)。
    偽垂心:設(shè)AD、BE、CF為△ABC的三條高,D、E、F關(guān)于三邊中點(diǎn)的對(duì)稱(chēng)點(diǎn)為D'、E'、F',則AD'、BE'、CF'三線(xiàn)共點(diǎn)。
    葛爾剛點(diǎn):△ABC內(nèi)切圓切三邊與D、E、F,AD、BE、CF的共點(diǎn)。
    威畢特點(diǎn):△ABC兩邊AB、AC各向外正方形ABDE、ACFG,BF、CD交于N,則AN垂直于BC。
    費(fèi)馬點(diǎn):△ABC三邊各向外做正三角形ABC'、BCA'、CAB',則AA'、BB'、CC'三線(xiàn)共點(diǎn),該點(diǎn)到三頂點(diǎn)距離和最小。(另:在一個(gè)多邊形中,到每個(gè)頂點(diǎn)距離之和最小的點(diǎn)叫做這個(gè)多邊形的費(fèi)馬點(diǎn)。)

三角形的心——心心相連

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