三角形五心的所有性质和证明方法
三角形有5个心：重心,垂心,内心,外心,旁心.及其他们的定理：例如重心,三角形的三条中线交于一点,这点到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍．垂心,三角形的三条高交于一点.那么我们不禁思考：有没有一个三角形三条中线不交于一点?有没有一个三角形的重心到顶点的距离不是它到对边中点距离的2倍呢?有没有三角形违背另外四个心的定理呢?这一切将通过下面的探讨与研究和证明,从而解决这些问题.
二、具体的实例的证明
重心:求证：三条中线交于一点
连接DE
DE//BC（中位线平行于底边）
假设目前只知道BE和DC两条中线.
AO交DE于G
∠ADE=∠B（两线平行同位角相等）
DE//BC（中位线平行于底边）
∠AED=∠ACB（两线平行同位角相等）
△ADE相似于△ABC
F是中点那么G就是中点
再连接HI使其穿过O点
△AHI与△ADE中：
∠AHI=∠ADE
∠AIH=∠AED
∠A=∠A
因此△AHI与△ADE相似
因此O为HI中点
所以F为BC中点
即三条中线交于1点
求证：三角形的重心到顶点的距离是它到对边中点距离的两倍?
证明：如图：△ABC中D为BC中点,E为AC中点,F为AB中点,G为△ABC重心
做BG中点H,GC中点I
∴HI为△GBC的中位线
∴HI//BC,且 2HI=BC
同理：FE是△ABC中位线
∴FE//BC,且 2FE=BC
∴FE//HI,且 FE=HI
∴四边形FHIE是平行四边形
∴HG=GE
又H为BG的中点
∴HG=BH
∴HG=BH=GE
∴2GE=BG
∴三角形的重心到顶点的距离是它到对边中点距离的两倍
垂心:设ΔABC,三条高线为AD、BE、CF,AD与BE交于H,连接CF.HA=a,HB=b,HC=c.
因为AD⊥BC,BE⊥AC,
所以HA·BC=0,HB·CA=0,
即a·(c-b)=0,
b·(a-c)=0,
亦即
a·c-a·b=0
b·a-b·c=0
两式相加得
c·(a-b)=0
即HC·BA=0
故CH⊥AB,C、F、H共线,AD、BE、CF交于同一点H.
内心:
己知：在△ABC中,∠A与∠B的角平分线交于点O；
求证：
△ABC角平分线交于点O.
证明：∵点O在∠A的角平分线上,
∴O到AB的距离与O到AC的距离相等；
同理可证：O到BC的距离与O到BA的距离相等.
根据等量代换,可知O到AC与O到BC的距离相等,
又∵AC和BC为∠C的边,因此点O在∠C的角平分线上.
∵O为△ABC中,∠A、∠B、∠C角平分线上的点.
求证:OI=OG=OH
∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6(角平分线)
在△AOI与△AOH中:
AO=AO(公共边)
∠1=∠2(角平分线)
∠AIO=∠AHO(垂直于对应边)
∴△AIO全等于△AHO(AAS)
∴OI=OH(两个三角形全等,三边对应等)
在△COH与△COG中:
AO=AO(公共边)
∠1=∠2(角平分线)
∠COH=∠COG(垂直于对应边)
∴△COH全等于△COG(AAS)
∴OG=OH(两个三角形全等,三边对应等)
外心:
证明:AD=BD=CD
在△AFO与△BFO中:
AF=BF
FO=FO
∠AFO=∠BFO(垂直平分线)
∴△AOF全等于△FOB(SAS)
∴AO=BO(两个三角形全等,三边对应等)
在△AOE与△ECO中:
AE=EC
EO=EO
∠AEO=∠CEO(垂直平分线)
∴△AOE全等于△COE(SAS)
∴AO=CO(两个三角形全等,三边对应等)
∵AO=BO(两个三角形全等,三边对应等)
又∵AO=CO(两个三角形全等,三边对应等)
∴AO=BO=CO
即O为△ABC的外接圆的圆心
证明:三条垂直平分线的延长线交于一点,即GO,CO,EO交于一点.
先做一条与BC平行的穿过O的线段,命名为IH.且HI为△ABC的外接圆的直径.
现在,FO与EO已相交于O点
∵HI//BC(已知)
∵GD⊥BC且D为BC中点
∴GO⊥HI且O为HI中点,即为外接圆的圆心,也就是GO与CO,EO交于O点
旁心:
证明:EO=FO=DO
在△ADO与△AFO中:
∠AFO=∠ADO
∠DAO=∠FAO(角平分线)
AO=AO(公共边)
∴△ADO与△AFO全等
∴DO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
在△FCO与△CEO中:
∠CFO=∠ACEO
∠ECO=∠FCO(角平分线)
CO=CO(公共边)
∴△FCO与△CEO全等
∴EO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
∵EO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
又∵EO=DO(两个三角形全等,三边对应等)
∴EO=FO=DO
1.内心：设I为三角形的内心，BC=a,AC=b,AB=c,角A的平分线交BC于D,交ABC的外接圆于K，则AI/ID=AK/KI=IK/KD=b+c/a
利用性质：KI=KB=KC
还有相似三角形，角平分线定理即可搞定
2.外心：设三角形ABC的三条边长，外接圆半径，面积分别为a,b,c,R,S,则R=abc/4S
正弦定理啊。。。面积公式S=1/2absinCsinC=c/2R
3.重心：GA^2+GB^2+GC^2最小..这个用解析法可以。。还可以用复数，向量。。
都是配方法。。。纯几何不知道
4.垂心：三角形任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的2倍。
证明Euler线要用到的经典辅助线啊。。。
5.旁心：三角形ABC是三角形DEF的垂足三角形，且三角形DEF的外接圆半径R等于三角形ABC的直径2r（D.E.F为旁心）
去看看九点圆定理
6.设O,G,H,I分别为三角形ABC的外心，重心，垂心和内心，R,r分别为外接，内切圆半径，则
IO^2=R^2-2Rr(欧拉公式）
r=4Rsin(A/2)sin(B/2)sin(C/2)
第一个用圆幂定理+三角表示。。两三步搞定
第二个用面积公式。。再和差化积积化和差整理得
一、问题的提出
我们已学完三角形和判断三角形全等的方法：SSS，SAS，ASA，AAS，HL。并且还知道三角形有5个心：重心，垂心，内心，外心，旁心。及其他们的定理：例如重心， 三角形的三条中线交于一点，这点到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍．垂心，三角形的三条高交于一点。那么我们不禁思考：有没有一个三角形三条中线不交于一点？有没有一个三角形的重心到顶点的距离不是它到对边中点距离的2倍呢？有没有三角形违背另外四个心的定理呢？这一切将通过下面的探讨与研究和证明，从而解决这些问题。
二、具体的实例的证明
重心:求证：三条中线交于一点
连接DE
DE//BC（中位线平行于底边）
假设目前只知道BE和DC两条中线。
AO交DE于G
∠ADE=∠B（两线平行同位角相等）
DE//BC（中位线平行于底边）
∠AED=∠ACB（两线平行同位角相等）
△ADE相似于△ABC
F是中点那么G就是中点
再连接HI使其穿过O点
△AHI与△ADE中：
∠AHI=∠ADE
∠AIH=∠AED
∠A=∠A
因此△AHI与△ADE相似
因此O为HI中点
所以F为BC中点
即三条中线交于1点
求证：三角形的重心到顶点的距离是它到对边中点距离的两倍？
证明：如图：△ABC中D为BC中点，E为AC中点，F为AB中点，G为△ABC重心
做BG中点H，GC中点I
∴HI为△GBC的中位线
∴HI//BC,且 2HI=BC
同理：FE是△ABC中位线
∴FE//BC,且 2FE=BC
∴FE//HI,且 FE=HI
∴四边形FHIE是平行四边形
∴HG=GE
又H为BG的中点
∴HG=BH
∴HG=BH=GE
∴2GE=BG
∴三角形的重心到顶点的距离是它到对边中点距离的两倍
垂心:设ΔABC，三条高线为AD、BE、CF，AD与BE交于H，连接CF。HA=a，HB=b，HC=c。
因为AD⊥BC，BE⊥AC，
所以HA·BC=0，HB·CA=0，
即a·(c-b)=0，
b·(a-c)=0，
亦即
a·c-a·b=0
b·a-b·c=0
两式相加得
c·(a-b)=0
即HC·BA=0
故CH⊥AB，C、F、H共线，AD、BE、CF交于同一点H。
内心:
己知：在△ABC中，∠A与∠B的角平分线交于点O；
求证：
△ABC角平分线交于点O。
证明：∵点O在∠A的角平分线上，
∴O到AB的距离与O到AC的距离相等；
同理可证：O到BC的距离与O到BA的距离相等。
根据等量代换，可知O到AC与O到BC的距离相等，
又∵AC和BC为∠C的边，因此点O在∠C的角平分线上。
∵O为△ABC中，∠A、∠B、∠C角平分线上的点。
求证:OI=OG=OH
∠1=∠2,∠3=∠4,∠5=∠6(角平分线)
在△AOI与△AOH中:
AO=AO(公共边)
∠1=∠2(角平分线)
∠AIO=∠AHO(垂直于对应边)
∴△AIO全等于△AHO(AAS)
∴OI=OH(两个三角形全等,三边对应等)
在△COH与△COG中:
AO=AO(公共边)
∠1=∠2(角平分线)
∠COH=∠COG(垂直于对应边)
∴△COH全等于△COG(AAS)
∴OG=OH(两个三角形全等,三边对应等)
外心:
证明:AD=BD=CD
在△AFO与△BFO中:
AF=BF
FO=FO
∠AFO=∠BFO(垂直平分线)
∴△AOF全等于△FOB(SAS)
∴AO=BO(两个三角形全等,三边对应等)
在△AOE与△ECO中:
AE=EC
EO=EO
∠AEO=∠CEO(垂直平分线)
∴△AOE全等于△COE(SAS)
∴AO=CO(两个三角形全等,三边对应等)
∵AO=BO(两个三角形全等,三边对应等)
又∵AO=CO(两个三角形全等,三边对应等)
∴AO=BO=CO
即O为△ABC的外接圆的圆心
证明:三条垂直平分线的延长线交于一点,即GO,CO,EO交于一点.
先做一条与BC平行的穿过O的线段,命名为IH.且HI为△ABC的外接圆的直径.
现在,FO与EO已相交于O点
∵HI//BC(已知)
∵GD⊥BC且D为BC中点
∴GO⊥HI且O为HI中点,即为外接圆的圆心,也就是GO与CO,EO交于O点
旁心:
证明:EO=FO=DO
在△ADO与△AFO中:
∠AFO=∠ADO
∠DAO=∠FAO(角平分线)
AO=AO(公共边)
∴△ADO与△AFO全等
∴DO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
在△FCO与△CEO中:
∠CFO=∠ACEO
∠ECO=∠FCO(角平分线)
CO=CO(公共边)
∴△FCO与△CEO全等
∴EO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
∵EO=FO(两个三角形全等,三边对应等)
又∵EO=DO(两个三角形全等,三边对应等)
∴EO=FO=DO
三角形五心分别为：重心、外心、内心、垂心、旁心。
三角形的五心有许多重要性质，它们之间也有很密切的联系，如：
（1）三角形的重心与三顶点的连线所构成的三个三角形面积相等；
（2）三角形的外心到三顶点的距离相等；
（3）三角形的垂心与三顶点这四点中，任一点是其余三点所构成的三角形的垂心；
（4）三角形的内心、旁心到三边距离相等；
（5）三角形的垂心是它垂足三角形的内心；或者说，三角形的内心是它旁心三角形的垂心；
（6）三角形的外心是它的中点三角形的垂心；
（7）三角形的重心也是它的中点三角形的重心；
（8）三角形的中点三角形的外心也是其垂足三角形的外心．
（9）三角形的任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的二倍.
下面是更为详细的性质：
垂心
三角形三边上的高的交点称为三角形的垂心。三角形垂心有下列有趣的性质：设△ABC的三条高为AD、BE、CF，其中D、E、F为垂足,垂心为H。
性质1垂心H关于三边的对称点，均在△ABC的外接圆上。
性质2 △ABC中,有六组四点共圆，有三组(每组四个)相似的直角三角形，且AH·HD=BH·HE=CH·HF。
性质3 H、A、B、C四点中任一点是其余三点为顶点的三角形的垂心(并称这样的四点为一垂心组)。
性质4 △ABC,△ABH,△BCH,△ACH的外接圆是等圆。
性质5 在非直角三角形中,过H的直线交AB、AC所在直线分别于P、Q，则 AB/AP·tanB+ AC/AQ·tanC=tanA+tanB+tanC。
性质6 三角形任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的2倍。
性质7 设O，H分别为△ABC的外心和垂心，则∠BAO=∠HAC，∠ABH=∠OBC，∠BCO=∠HCA。
性质8锐角三角形的垂心到三顶点的距离之和等于其内切圆与外接圆半径之和的2倍。
性质9锐角三角形的垂心是垂足三角形的内心；锐角三角形的内接三角形(顶点在原三角形的边上)中，以垂足三角形的周长最短。
内心
三角形的内切圆的圆心简称为三角形的内心，即三角形三个角平分线的交点。内心有下列优美的性质：
性质1 设I为△ABC的内心,则I为其内心的充分不必要条件是：到△ABC三边的距离相等。
性质2 设I为△ABC的内心，则∠BIC=90°+1/2∠A，类似地还有两式；反之亦然。
性质3 设I为△ABC内一点，AI所在直线交△ABC的外接圆于D。I为△ABC内心的充要条件是ID=DB=DC。
性质4 设I为△ABC的内心，BC=a，AC=b，AB=c，I在BC、AC、AB上的射影分别为D、E、F；内切圆半径为r，令p= (1/2)(a+b+c)，则(1)S△ABC=pr；(2)r=2S△ABC/a+b+c ；(3)AE=AF=p-a,BD=BF=p-b,CE=CD=p-c；(4)abcr=p·AI·BI·CI。
性质5 三角形一内角平分线与其外接圆的交点到另两顶点的距离与到内心的距离相等；反之，若I为△ABC的∠A平分线AD(D在△ABC的外接圆上)上的点，且DI=DB，则I为△ABC的内心。
性质6 设I为△ABC的内心，BC=a，AC=b，AB=c，∠A的平分线交BC于K,交△ABC的外接圆于D，则 AI/KI =AD/DI =DI/DK = (b+c)/a。
外心
三角形的外接圆的圆心简称三角形的外心.即三角形三边中垂线的交点。外心有如下一系列优美性质：
性质1三角形的外心到三顶点的距离相等，反之亦然。
性质2 设O为△ABC的外心，则∠BOC=2∠A，或∠BOC=360°-2∠A(还有两式)。
性质3 设三角形的三条边长，外接圆的半径、面积分别为a、b、c,R、S△，则R=abc/4S△。
性质4 过△ABC的外心O任作一直线与边AB、AC(或延长线)分别相交于P、Q两点，则AB/AP ·sin2B+ AC/AQ·sin2C=sin2A+sin2B+sin2C。
性质5锐角三角形的外心到三边的距离之和等于其内切圆与外接圆半径之和。
重心
性质1 设G为△ABC的重心，△ABC内的点Q在边BC、CA、AB边上的射影分别为D、E、F，则当Q与G重合时QD·QE·QF最大。
性质2 设G为△ABC的重心，AG、BG、CG的延长线交△ABC的三边于D、E、F,则S△AGF=S△BGD=S△CGE。
性质3 设G为△ABC的重心，则S△ABG=S△BCG=S△ACG= (1/3)S△ABC。
旁心
1、三角形一内角平分线和另外两顶点处的外角平分线交于一点，该点即为三角形的旁心。
2、每个三角形都有三个旁心。
3、旁心到三边的距离相等。
三角形五心口诀是什么?
答：三条中线的交点是重心，三边垂直平分线的交点是外心，三条内角平分线的交点为内心，三角形三条高线的交点为垂心。重心、外心、内心、垂心只有一个，但旁心有三个。三角形五心的性质：1、三角形的重心与三顶点的连线所构成的三个三角形面积相等。2、三角形的外心到三顶点的距离相等。3、三角形的垂心...
...中心、外心、垂心怎么分?有什么特殊性质(需证明过程)?
答：证明过程又是塞瓦定理的特例。重心的几条性质：1、重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2：1。2、重心和三角形3个顶点组成的3个三角形面积相等。3、重心到三角形3个顶点距离的平方和最小。4、在平面直角坐标系中，重心的坐标是顶点坐标的算术平均，即其坐标为((X1+X2+X3)/3,(Y1+Y2+...
打听一下:三角形的五心是什么啊
答：外心是三条边垂直平分线的交点，它到三个顶点的距离相等。重心是三条中线的交点，它到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍。垂心是三条高的交点，它能构成很多直角三角形相似。旁心是一个内角平分线与其不相邻的两个外角平分线的交点，它到三边的距离相等。其中2是充要条件。仅供参考。这些性质都是...
数学问题:三角形有五心(重心、外心、内心、垂心、旁心)问怎样做出这...
答：五心的性质 三角形的五心有许多重要性质，它们之间也有很密切的联系，如：（1）三角形的重心与三顶点的连线所构成的三个三角形面积相等；（2）三角形的外心到三顶点的距离相等；（3）三角形的垂心与三顶点这四点中，任一点是其余三点所构成的三角形的垂心；（4）三角形的内心、旁心到三边距离相等；...
三角形五心的五心的性质
答：三角形的五心有许多重要性质，它们之间也有很密切的联系，如：（1）三角形的重心与三顶点的连线所构成的三个三角形面积相等；（2）三角形的外心到三顶点的距离相等；（3）三角形的垂心与三顶点这四点中，任一点是其余三点所构成的三角形的垂心；（4）三角形的内心、旁心到三边距离相等；（5）三角形...
三角形五心是什么啊
答：重心.内心.垂心 旁心.外心 重心；三角形三条中线的交点 内心：三角形三个角的角平分线的交点 垂心：三角形三条高的交点 外心：三角形三个边的垂直平分线的交点 旁心：三角形的一条内角平分线与另两个内角的外角平分线相交于 一点，是旁切圆的圆心，称为旁心 ...
数学“四线五心”是什么
答：三角形的三条边的中线、三条边的垂直平分线、三条边的高、三个角的平分线称之为三角形的四线；２、三角形“四线五心”对应有五个定律：三角形重心定律、外心定律、垂心定律、内心定律、旁心定律；（１）三角重心重心定律：三角形的三条边的中线交于一点，该点叫作三角形的重心，对应性质有：重心到...
很有意思的三角形的“五心”性质证明(高手进)
答：正弦定理啊。。。面积公式S=1/2absinC sinC=c/2R 3.重心：GA^2+GB^2+GC^2最小..这个用解析法可以。。还可以用复数，向量。。都是配方法。。。纯几何不知道 4.垂心：三角形任一顶点到垂心的距离，等于外心到对边的距离的2倍。证明Euler线要用到的经典辅助线啊。。。5.旁心：三角形ABC...
关于三角形的三心,及其相关性质。全的加分!
答：三角形共有五心：内心：三条角平分线的交点，也是三角形内切圆的圆心。性质：到三边距离相等。外心：三条中垂线的交点，也是三角形外接圆的圆心。性质：到三个顶点等远。重心：三条中线的交点。性质：三条中线的三等分点。垂心：三条高所在直线的交点。性质：此点分每条高线的两部分乘积 旁心：三角形...
三角形的五心指的是什么?
答：三角形的中心：仅当三角形是正三角形的时候，重心、垂心、内心、外心四心合一心，称做正三角形的中心。2、三角形的重心：三条中线的交点,这点到顶点的距离是它到对边中点距离的2倍。重心分中线比为1：2。3、三角形的内心：三条角平分线的交点,是三角形的内切圆的圆心的简称。到三边距离相等。4...
