向量超难题:三角形的内心。已知:
用[AB]表示向量AB,c表示AB的长,下同。
[OA]=[OB]+[BA],∵a[OA]+b[OB]+c[OC]=0,∴[OA]={-b[OB]-c[OC]}/a=[OB]+[BA],∴(a+b)[OB]+c[OC]+a[BA]=0,(a+b){[OC]+[BC]}+[OC]+a[BA]=0,(a+b+c)[OC]+(a+b)[BC]+a[BA]=0,
(a+b+c)[OC]-a[AC]+b[CB]=0,
[OC]={a[AC]-b[CB]}/(a+b+c),
[OC]*[AC]={ab^2-b[CB]*[[AC]}/(a+b+c)=ab^2(1+cos∠C)/(a+b+c),∴cos∠...全部
用[AB]表示向量AB,c表示AB的长,下同。
[OA]=[OB]+[BA],∵a[OA]+b[OB]+c[OC]=0,∴[OA]={-b[OB]-c[OC]}/a=[OB]+[BA],∴(a+b)[OB]+c[OC]+a[BA]=0,(a+b){[OC]+[BC]}+[OC]+a[BA]=0,(a+b+c)[OC]+(a+b)[BC]+a[BA]=0,
(a+b+c)[OC]-a[AC]+b[CB]=0,
[OC]={a[AC]-b[CB]}/(a+b+c),
[OC]*[AC]={ab^2-b[CB]*[[AC]}/(a+b+c)=ab^2(1+cos∠C)/(a+b+c),∴cos∠OCA=ab(1+cos∠C)/{|OC|(a+b+c)},
同理得[OC]*[BC]=ba^2(1+cos∠C)/(a+b+c),
∴cos∠OCB=ab(1+cos∠C)/{|OC|(a+b+c)},
∴cos∠OCA=cos∠OCB,∴OC平分∠C,同理可证其他两式,
∴O为内心。
还有一种解法如下(抄来的):
记∠BAC的平分线与BC交于P,则[BP]=(c/(b+c))[BC]
=(c/(b+c)){[OC]-[OB]},[AP]=[AB]+[BP]=[OB]-[OA]=[BP]
=[OB]-[OA]+(c/(b+c)){[OC]-[OB]}=(b/(b+c))[OB]+(c/(b+c))[OC]-[OA]=(b[OB]+c[OC])/(b+c)-[OA]
=-(a+b+c)[OA]/(b+c),∴[AP]与[OA]共线,O在AP上,
同理,O在∠ABC,∠ACB平分线上,∴O为内心。
(这种解法也不是最简,原题是2004南昌高一竟赛的6分小题)
。收起