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。


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。


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。


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。


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
即
∴AD、BE、CF相交于一点。

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)

以上方法仅供参考,如有错误之处敬请谅解
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