等和(高)线定理与奔驰定理专题课件-2025届高三数学一轮复习
展开①当等和线恰为直线AB时,k=1;②当等和线在O点和直线AB之间时,k∈(0,1);③当直线AB在O点和等和线之间时,k∈(1,+∞);④当等和线过O点时,k=0;⑤若两等和线关于O点对称,则定值k1,k2互为相反数;⑥定值k的变化与等和线到O点的距离成正比.
由于这个定理对应的图象和奔驰车的标志很相似,所以我们把它称为“奔驰定理”.这个定理对于利用平面向量解决平面几何问题,尤其是解决跟三角形的面积和“四心”相关的问题,有着决定性的基石作用.
题型一 利用等和线求基底系数和的值
方法一 (常规方法)∵E为线段AO的中点,
方法二 (等和线法)如图,AD为值是1的等和线,过点E作AD的平行线,设λ+μ=k,
利用等和线求基底系数和的步骤(1)确定值为1的等和线;(2)平移该线,作出满足条件的等和线;(3)从长度比或点的位置两个角度,计算满足条件的等和线的值.
方法一 (常规方法)由题意作图如图.
设AF与BC的延长线交于点H,易知AF=FH,
题型二 利用等和线求基底系数和的最值(范围)
如图,作BC的平行线与圆相交于点P,与直线AB相交于点E,与直线AC相交于点F,
求解步骤:(1)确定值为1的等和线;(2)平移(旋转或伸缩)该线,结合动点允许存在的区域,分析何处取得最大值和最小值;(3)从长度比或点的位置两个角度,计算最大值和最小值.
作一系列与BD平行的直线与圆弧相交,当点C与点B重合时,3x+y取得最小值1;当点C与点A重合时,3x+y取得最大值3,故3x+y的取值范围是[1,3].
∴S△BOC∶S△AOC∶S△AOB=1∶2∶m.
利用平面向量“奔驰定理”解题时,要严格按照定理的格式,注意定理中的点P为△ABC内一点;定理中等式左边三个向量的系数之比对应三个三角形的面积之比.
由奔驰定理可得S△ABC∶S△PBC=(4+6+9)∶4=19∶4.
∴M为△ABC的重心,如图,连接AM并延长交BC于D,则D为BC的中点,
方法二 (等和线法)BC是值为1的等和线,过M作BC的平行线,
方法二 (等和线法)如图,BC为值是1的等和线,过N作BC的平行线,设λ+μ=k,
A.2∶1 B.3∶2 C.3∶1 D.5∶3
根据奔驰定理得,S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=1∶2∶3,所以S△ABC∶S△APC=3∶1.
A.[0,1] B.[0,2]C.[0,3] D.[0,4]
如图,过点P作GH∥BC,分别交AC,AB的延长线于点G,H,
∵△BCD与△ABC的面积之比为2∶1,∴AC′=3AC,AB′=3AB,
∴λ=3y,μ=3x⇒λ+μ=3x+3y=3.当点P位于A点时,显然有λ+μ=0,综上,λ+μ的取值范围是[0,3].
方法一 (常规方法)设圆O的半径为1,由已知可设OB为x轴的正半轴,O为坐标原点,建立直角坐标系(图略),
方法二 (等和线法)设λ+μ=k,如图,当C位于点A或点B时,A,B,C三点共线,所以k=λ+μ=1,
所以λ+μ∈[1,2].
如图,BC是值为1的等和线,过点O作BC的平行线,延长AO交BC于点M,
由题设知O为△ABC的重心,
方法一 如图,设AC的中点为M,BC的中点为N.
所以O为线段MN的中点,
根据奔驰定理可得S△OBC∶S△OAC∶S△OAB=1∶3∶5,
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