三角形高线为什么相交一点(三角形高线为什么交于一点)
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三角形三条高为什么会交于一点?
证明:三角形三条高线交于一点,这点称为三角形的垂心.
已知:△ABC中,三边上的高线分别是AX,BY,CZ,X,Y,Z为垂足,求证:AX,BY,CZ交于一点.(图略)
分析
要证AX,BY,CZ相交于一点,可以考虑利用三角形三边垂直平分线交于一点的现有命题来证,只须构造出一个新三角形A′B′C′,使AX,BY,CZ恰好是△A′B′C′的三边上的垂直平分线,则AX,BY,CZ必然相交于一点.
证分别过A,B,C作对边的平行线,则得到△A′B′C′(图略).由于四边形A′BAC、四边形AC′BC、四边形ABCB′均为平行四边形,所以AC′
=BC=AB′.由于AX⊥BC于X,且BC‖B′C′,所以AX⊥B′C′于A,那么AX即为B′C′之垂直平分线.同理,BY,CZ分别为A′C′,
A′B′的垂直平分线,所以AX,BY,CZ相交于一点H.
三角形的【高线】为什么交于一点?
如图,分别过A、B、C作对边的平行线构造出一个新的三角形,令过A、B的线交于点P,过A、C的线交于点Q,过B、C的线交于点R。
∵BR∥AC,BC∥PQ,∴APBC是平行四边形,∴PA=BC。
∵AQ∥BC,AB∥QC,∴ABCQ是平行四边形,∴AQ=BC。
由PA=BC,AQ=BC,得:PA=AQ。
∵AD⊥BC,BC∥PQ,∴AD⊥QR。
由AD⊥QR,PA=AQ,得:AD是PQ的中垂线。
同理,可证:BE是PR的中垂线。
∴点O是△PQR的外心,∴CO⊥AB,即:CF⊥AB。
任意三角形三条高为什么会交于一点
塞瓦定理
设O是△ABC内任意一点,
AO、BO、CO分别交对边于D、E、F,则
BD/DC*CE/EA*AF/FB=1
证法简介
(Ⅰ)本题可利用梅涅劳斯定理证明:
∵△ADC被直线BOE所截,
∴
CB/BD*DO/OA*AE/EC=1
①
而由△ABD被直线COF所截,∴
BC/CD*DO/OA*AF/BF=1②
②÷①:即得:BD/DC*CE/EA*AF/FB=1
(Ⅱ)也可以利用面积关系证明
∵BD/DC=S△ABD/S△ACD=S△BOD/S△COD=(S△ABD-S△BOD)/(S△ACD-S△COD)=S△AOB/S△AOC
③
同理
CE/EA=S△BOC/
S△AOB
④
AF/FB=S△AOC/S△BOC
⑤
③×④×⑤得BD/DC*CE/EA*AF/FB=1
利用塞瓦定理证明三角形三条高线必交于一点:
设三边AB、BC、AC的垂足分别为D、E、F,
根据塞瓦定理逆定理,因为(AD:DB)*(BE:EC)*(CF:FA)=[(CD*ctgA)/[(CD*ctgB)]*[(AE*ctgB)/(AE*ctgC)]*[(BF*ctgC)/
[(AE*ctgB)]=1,所以三条高CD、AE、BF交于一点。
为什么三角形的三条高总交于一点?
肯定交于一点,叫垂心。设三角形ABC二边上的高为AD,BE,交于H点,连CH延长交AB于F只要证明CF垂直AB即可;
BE⊥AC,AD⊥BC,在四边形DCEH中对角之和为180度,故四点在一个圆上,DEC=CHD(同弧圆周角),而四边形ABDE也在同一圆上(同在AB弦上90度),CED=B(外角等于内对角),而AHF=CHD(对顶角)=B,所以DBHF四点在一个圆周上,对角之和为180度,BFH+HDB=180度,所以BFC=90度,由此证明CF是AB上的高.
顺便讲一下,即使是钝角三角形三条高也交于一点,不过交于三角形之外而已。
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