向量賓士定理有哪些證明

時間 2021-05-06 05:16:47

1樓:既不神聖也不家族

賓士定理是N維向量基本定理乙個其實不怎麼實用的推論.

先證明二維情形

考慮三角形ABC,平面中任意兩點F,E。存在實數x、y使得AF=xAB+yAC

整理可得EF=(1-x-y)EA+xEB+yEC

定義若x>0、y>0、x+y<1則F點在三角形ABC內。這與直觀感受是一致的,因而下面就直接用直觀來簡要論證.

不妨設E點在AB上,則EF可以分解為yEC+e(其中e為EF在AB上的分量),觀察圖形和係數,有:

y= (即使在N維的論證中,也就是與之一樣的底乘高)

同理x=

1-x-y=

令E點與F點重合,既得欲證明之結論。

N維的論證與之基本一樣,在此不贅述了。

如果採用點幾何方法表示F點,賓士定理事實上是沒有必要記憶的。(如果你對面積的共邊定理理解很深的話,你就會知道係數就是遠離某線段的比值)

2樓:shota

用叉乘的幾何意義秒證。

xOA+yOB+zOC=0,兩邊分別叉乘OA,OB,OC並利用叉乘的幾何意義即可得到三個三角形面積的比值。

3樓:三千弱水

「賓士定理」揭示的是平面向量與三角形面積之間所蘊含的乙個優美規律,並因其圖形與賓士的 logo 相似而得名

賓士logo

這篇回答主要給出5種證法[1]、五種特例[2](三角形五心)及四個推廣[3]

[4],再附加幾道相關習題[5]

[6]如圖 已知 為內一點,其中表示

的面積,則滿足:

如圖 延 交 於點,令則所以

所以如圖 設

所以所以

又 不共線,所以

如圖 由題可知存在 均不為 0使得

在直線 上取點 使得

所以所以

所以所以

如圖 過 作 過 作 不妨設存在 使得

即有所以 與 共線

所以同理

所以即有

如圖 延長 交 於令所以又

所以即所以在 中, 為內心,則

在 中 為外心,則

中 為重心 則

在 中,為垂心,則

在 中 為 所對應的旁心, 則

設 是 所在平面內一點,且有

為不全為零的實數,記

的面積分別為 則

且設點 是線段 所在直線上一點,且有

為不全為零的實數,記線段 的長分別為 則

且設點 是三稜雉 所在空間內一點,且有

為不全為零的實數,記三稜雉

的體積分別為則且

若點 是三稜雉 的內切球的球心, 則

已知點 是 內任意一點,用 分別表示質點 處的質量,則已知 為 所在平面內任意一點, 則有

設 點在 內部 且有

則 的面積與 的面積之比為

已知點 點在 內 且滿足

設 的面積依次為則

設 為 的內心,且

則角 的大小為

已知點 在 內 且

則 等於

已知 為 內一點, 滿足

且 則的面積為

為 內一點, 若

設則實數 和 的值分別為

4樓:貔貅

先占個坑,最近課多作業多。咱們言歸正傳,解答如下:

設 。根據向量賓士定理的表述:

我們可以用向量座標化對上面這個式子進行化簡,用行列式來表示這三個小三角形的面積。對於 我們看到從 到 是呈逆時針方向旋轉的,那我們按照逆時針的順序在行列式裡面寫點的座標,即 ,左邊第一列為B點的座標,右邊那一列為C的座標。這樣還沒有結束這個行列式僅僅表示的是由 和 通過平行四邊形法則合成的乙個平行四邊形的面積,那麼 (按照逆時針方向寫點,算出的面積為正值)。

同理 , 。

又因為 ,

我們將所有條件帶入 得,

橫座標:

縱座標:

這正是 。

證明 點在 的情況並不難,所以我想留一道思考題:若 點不在 內部能否用我的這種方法證明呢?

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