三角形的外心,指的是三角形3條邊的垂直平分線交點,如下圖所示。
三角形的外心
證明非常簡單,隻需抓住“垂直平分線上的點到兩端的距離相等”,易得圖中3條虛線長度均相等。因此,若以該點為圓心,虛線長度為半徑作圓,則可以使三角形的3個頂點恰好位于圓上。這個圓稱為三角形的外接圓,外心也因此而得名。
三角形的垂心,指的是三角形3條高的交點,如下圖所示。
三角形的垂心
垂心的證明,相對來說就要難一些。其實,外心也好垂心也罷,由于相應連線均垂直于三角形的邊,因此存在一定的聯系,可以通過外心的存在,巧妙構造圖形,從而證明垂心的存在。
過三角形的3個頂點分别作對邊的平行線,可以得到一個新的三角形,如下圖中紅色三角形所示。
構造新三角形
易知,A、B、C恰好為紅色三角形的各邊中點,三角形ABC的各邊恰好是紅色三角形的中位線。如果過A、B、C分别作紅色邊的垂線,,不就能得到紅色三角形的外心嗎?參見下圖,垂線用綠色标記。
外心和垂心的關系
聰明的你,一定看出來了,綠線交點不光是紅線三角形的外心,同時也是三角形ABC的垂心!
由此可以得到結論,三角形的外心和它的中點三角形的垂心是重合的。
上述證明方法,相對于傳統證法來說,顯得更加巧妙,令人拍案叫絕。
數學真是奇妙,看似毫不相幹的東西,居然就這麼聯系起來了。體驗數學之美,實乃學習數學的一大樂趣!
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