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1240期打破信息差系列21——阿波罗尼斯定理(中线长定理)
一、往期回顾 1、导数篇18讲 2、解三角形篇 二、这道涉及中线长定理的解三角形题 三、教材上的中线长定理 四、中线长定理(阿波罗尼斯定理) 五、两道中线长定理的应用
一、往期回顾
这种新定义已经被很多老师专家以及关注高考的爱好者喷过了,因为这种套壳新定义仅仅便于某些老师出题之外再无什么优点;另外就是这种题对于了解高等数学的同学非常有利(无论是知识技巧,还是考场上的心态),这就给学生一种错误的导向——应多去了解高等数学内容!(关注微信公众号:Hi数学派)
这虽然是不对的,但是对于学生而言,又改变不了某些老师就是喜欢出这些东西,就比如最近模考中就不乏这些类型的压轴题。因此,同学们在学有余力之下,多看一眼这类高等数学背景就行,突破信息差,让自己在考试中看到这东西心态稳一点。
1、导数篇18讲
《打破信息差系列1——泰勒展开》
《打破信息差系列2——三大中值定理》
《打破信息差系列3——极值点3大充分条件》
《打破信息差系列4——洛必达法则》
《打破信息差系列5——帕德逼近(参考图书+所有帕德题)》
《打破信息差系列6——刘维尔定理》
《打破信息差系列7——斯特林(Stirling)公式》
《打破信息差系列8——函数凸凹性》
《打破信息差系列9——拟合和插值》
《打破信息差系列10——曲率与曲率半径》
《打破信息差系列11——双曲正余弦函数》
《打破信息差系列12——Hadamard 不等式》
《打破信息差系列13——牛顿法与牛顿迭代》
《打破信息差系列14——切比雪夫最佳逼近》
《打破信息差系列15——切比雪夫函数与余弦n倍角展开》
《打破信息差系列16——不动点迭代收敛定理》
《打破信息差系列17——Hölder连续(李普希兹条件)》
《打破信息差系列18——二元函数与偏导数》
注: 以上各讲并没有内容上的递进关系或是学习的先后顺序,即每一讲内容基本上是独立的,看某一讲并不需要一定先看完排序靠前的,也就是各讲序号仅表明该讲编写出来的时间先后罢了。另外,后续如有考卷出现新的涉及导数高等数学背景的,再续更打破信息差系列——导数篇。
2、解三角形篇
该篇是第3篇,前面2篇参看链接↓↓↓
《打破信息差系列19——解三角形与射影几何》
《打破信息差系列20——解三角形与梅氏定理》
该篇素材选自安徽A10联盟25届高三11月联考第16题。该题并不难,就是三角形中的中线长定理,即阿波罗尼斯定理。
二、这道涉及中线长定理的解三角形题
【安徽A10联盟25届高三11月联考】(关注微信公众号:Hi数学派)在 中,内角 ,, 的对边分别是 ,,,且
(1) 求证: ;
(2) 若 ,且 是边 的中点 求 的最小值.
解析:
(1)
整理得
由正弦定理得 .
(2) 由中线长定理可得
当且仅当 时等号成立
三、教材上的中线长定理
该定理在人教版新教材必修第二册第六章习题第15题(,如下图)
【人教版新教材必修第二册第六章习题第15题】
的三边分别为 ,,,边 ,, 上的中线分别记为 ,,,利用余弦定理证明(关注微信公众号:Hi数学派)
证明: 如图 1,设点 为边 的中点,并设 , ,则
分别在 , 中利用余弦定理得
两式相加得(关注微信公众号:Hi数学派)
整理即可得
同理可得
四、中线长定理(阿波罗尼斯定理)
【中线长定理】(阿波罗尼斯定理) 设 的三边分别为 ,,,中线长分别为 ,,,则(关注微信公众号:Hi数学派)
证明: 同人教版新教材必修第二册第六章习题第15题的证明
五、两道中线长定理的应用
【典例1】(九省联考T8)(关注微信公众号:Hi数学派)设双曲线 ( , ) 左、右焦点分别为 ,,过坐标原点的直线与 交于 , 两点, , ,则 的离心率为()
解析: 如图 2,易知四边形 为平行四边形
由极化恒等式可知(关注微信公众号:Hi数学派)
由中线长定理可得
整理得 ,所以 .
【典例2】(关注微信公众号:Hi数学派)在 中,角 ,, 的对边分别为 ,,,若 .
(1) 求 的值;
(2) 若 ,求 面积的最大值.
解析:
(1)
由正弦定理得(关注微信公众号:Hi数学派)
由余弦定理得
所以
所以
(2) 如图 2,作 的中线 ,
于是
联立 (1) 可得 ,所以点 在以点 为圆心, 为半径的圆上(关注微信公众号:Hi数学派)
故 面积的最大值为