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    如何证明三角形三条高交于一点

    来源:网络收集  点击:  时间:2024-08-31
    【导读】:
    很多人都知道三角形的三条高相交于一点,但却不知道为什么相交于一点,这里蕴含了很多的数学重要思想,对中高考压轴题都很有帮助,下面小编来为你用多种不同的方法证明。工具/原料more一张纸,一把直尺,一根笔方法/步骤1/6分步阅读

    证法一:运用同一法证三条高两两相交的交点是同一点。

    已知:△ABC的两条高BE、CF相交于点O,第三条高AD交高BD于点Q,交高CF于点P。

    求证:P、Q、O三点重合

    证明:如图,∵BE⊥AC,CF⊥AB

    ∴∠AEB=∠AFC=90°

    又∵∠BAE=∠CAF

    ∴△ABE∽△ACF

    ∴,

    即AB·AF=AC·AE

    又∵AD⊥BC

    ∴△AEQ∽△ADC,△AFP∽△ADB

    ∴,

    即AC·AE=AD·AQ,AB·AF=AD·AP

    ∵AB·AF=AC·AE,AC·AE=AD·AQ,AB·AF=AD·AP

    ∴AD·AQ=AD·AP

    ∴AQ=AP

    ∵点Q、P都在线段AD上

    ∴点Q、P重合

    ∴AD与BE、AD与CF交于同一点

    ∵两条不平行的直线只有一个交点

    ∴BE与CF也交于此点

    ∴点Q、P、O重合。

    2/6

    证法二:连结一顶点和两高交点的线垂直于第三边,运用四点共圆性质。

    已知:△ABC的两条高AD、BE相交于点O,第三条高CF交高AB于点F,连结CO交AB于点F。

    求证:CF⊥AB。

    证明:∵AD⊥BC于E,BE⊥AC于E

    ∴A、B、D、E四点共圆

    ∴∠1=∠ABE

    同理∠2=∠1

    ∴∠2=∠ABE

    ∵∠ABE+∠BAC=90°,

    ∴∠2+∠BAC=90°

    即CF⊥AB。

    3/6

    证法三:证明两条高的交点在第三条高线上,建立直角坐标系运用代数方法证明。

    证明:如图6,以直线BC为x轴,高AD为y轴,建立直角坐标系,设A(0,a),B(b,0),C(c,0),由两条直线垂直的条件

    则三条高的直线方程分别为:

    解(2)和(3)得

    这说明BE和CF得交点在AD上,所以三角形的三条高相交于一点。

    4/6

    证法四:转化为证明另一个三角形的三条中垂线(或中线)交于一点。

    已知:AD、BE、CF是△ABC的三条高。

    求证:AD、BE、CF相交于一点。

    证明:过点A、B、C分别作BC、AC、AB的平行线ML、MN、NL

    ∵AM∥BC,MB∥AC

    ∴四边形AMBC是平行四边形

    ∴AM=BC

    同理,AL=BC

    ∴AM=AL

    ∵AD⊥ML

    ∴AD是ML的垂直平分线

    同理,BE、CF分别是MN、NL的垂直平分线

    而三角形的三条垂直平分线相交于一点

    ∴AD、BE、CF相交于一点。

    5/6

    证法五:运用锡瓦(Ceva)定理证明。

    已知:AD、BE、CF是△ABC的三条高。

    求证:AD、BE、CF相交于一点。

    证明:如图,∵AD⊥BC于E,BE⊥AC于E

    ∴△ABD∽△CBF

    ∴(1)

    同理,由△ADC∽△BEC得

    ,(2)

    由△AFC∽△AEB

    (3)

    三式相乘得

    ∴AD、BE、CF相交于一点。

    6/6

    证法六:用向量方法证明(初中没有学过相关知识的可以不掌握)

    注意事项

    以上方法仅供参考,如有错误之处敬请谅解

    理工学科
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