每日一题[12] 另类的角平分线表达

设\(\odot O\)为不等边\(\triangle ABC\)的外接圆,\(\triangle ABC\)的内角\(A\)、\(B\)、\(C\)所对边的长分别为\(a\)、\(b\)、\(c\),\(P\)是\(\triangle ABC\)所在平面内的一点,且\[\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PB}=\dfrac{c}{b}\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PC}+\dfrac{{b-c}}{b}\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PA}(P\neq A),\]\(Q\)为\(\triangle ABC\)所在平面外一点,\(QA=QB=QC\).有下列命题:

① 若\(QA=QP\),\(\angle BAC=90^\circ\),则点\(Q\)在平面\(ABC\)上的射影恰在直线\(AP\)上;

② 若\(QA=QP\),则\(\overrightarrow{QP}\cdot\overrightarrow{PB}=\overrightarrow{QP}\cdot\overrightarrow{PC}\);

③ 若\(QA > QP\),\(\angle BAC=90^\circ\),则\(\dfrac{{BP}}{{CP}}=\dfrac{{AB}}{{AC}}\);

④ 若\(QA > QP\),则\(P\)在\(\triangle ABC\)内部的概率为\(\dfrac{{{S_{\vartriangle ABC}}}}{{{S_{\odot O}}}}\)(\({S_{\vartriangle ABC}}\)、\({S_{\odot O}}\)分别表示\(\triangle ABC\)与\(\odot O\)的面积).

其中不正确的命题有________.


cover正确答案是①③④.

分析\(P\)的位置:
\[\begin{split}&\qquad\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PB}=\dfrac{c}{b}\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PC}+\dfrac{{b-c}}{b}\overrightarrow{PA}\cdot\overrightarrow{PA}\\&\Leftrightarrow\overrightarrow{AP}\cdot\left[{\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{AP}-\dfrac{c}{b}\left({\overrightarrow{AC}-\overrightarrow{AP}}\right) +\dfrac{{b-c}}{b}\overrightarrow{AP}}\right]=0\\&\Leftrightarrow\overrightarrow{AP}\cdot\left({\overrightarrow{AB}-\dfrac{c}{b}\overrightarrow{AC}}\right)=0,\end{split}\]
因此\(AP\)为\(\angle A\)的平分线,也就是说\(AP\)平分弧\(BC\).

QQ20150129-8

分析\(Q\)的位置:
\(QA=QB=QC\),于是\(Q\)在\(\triangle ABC\)所在平面的投影为\(\triangle ABC\)的外心\(O\).

① \(QA=QP\),于是\(OA=OP\).而\(\angle BAC=90^\circ\),于是\(A\)、\(P\)、\(O\)不一定共线;

② \(\overrightarrow{QP}\cdot\overrightarrow{PB}=\overrightarrow{QP}\cdot\overrightarrow{PC}\Leftrightarrow\overrightarrow{QP}\cdot\overrightarrow{BC}=0\),事实上\(QP\perp BC\)(\(OP\perp BC\),三垂线定理);

③ \(\dfrac{{BP}}{{CP}}=\dfrac{{AB}}{{AC}}\)即\(AP\)同时平分\(\angle BAC\)及\(\angle BPC\),这是不一定的;

④若\(QA > QP\),则\(P\)在\(AP\)被\(\odot O\)所截的内部,于是\(P\)在\(\triangle ABC\)内部的概率不为\(\dfrac{{{S_{\vartriangle ABC}}}}{{{S_{\odot O}}}}\)(是长度比不是面积比).

此条目发表在每日一题分类目录,贴了标签。将固定链接加入收藏夹。

发表回复