锐角三角形△ABC的外心为O,外接圆半径为R,延长AO,BO,CO,分别与对边BC,CA,AB交于D,E,F;证明:1AD+1BE+1CF=2R.

问题描述:

锐角三角形△ABC的外心为O,外接圆半径为R,延长AO,BO,CO,分别与对边BC,CA,AB交于D,E,F;证明:

1
AD
+
1
BE
+
1
CF
2
R

证明:延长AD交⊙O于M,由于AD,BE,CF共点O,

OD
AD
S△OBC
S△ABC
OE
BE
S△OAC
S△BAC
OF
CF
S△OAB
S△CAB
,…5’
OD
AD
+
OE
BE
+
OF
CF
=1
…①…10’
OD
AD
R−DM
2R−DM
=1−
R
2R−DM
=1−
R
AD
,…15’
同理有,
OE
BE
=1−
R
BE
, 
OF
CF
=1−
R
CF
,…20’
代入①得,(1−
R
AD
)+(1−
R
BE
)+(1−
R
CF
)=1
…②
所以 
1
AD
+
1
BE
+
1
CF
2
R
.                                     …25’
答案解析:延长AD交⊙O于M,由于AD,BE,CF共点O.根据S△ABC=S△ABO+S△ACO+S△BCO
OD
AD
S△OBC
S△ABC
OE
BE
S△OAC
S△BAC
OF
CF
S△OAB
S△CAB
可以推知
OD
AD
+
OE
BE
+
OF
CF
=1
①;然后由OD=R-DM、AM=2R求得
OD
AD
=1-
R
AD
;同理
OE
BE
=1−
R
BE
OF
CF
=1−
R
CF
;最后将其代入①式求得
1
AD
+
1
BE
+
1
CF
2
R

考试点:面积及等积变换.

知识点:本题考查了面积以及等积变换.解答本题时,通过作辅助线AM,将AD、OD、CO、CF、BO、BE的长度与半径R联系在一起,从而通过化简
OD
AD
+
OE
BE
+
OF
CF
=1
,证得结论
1
AD
+
1
BE
+
1
CF
2
R