三角形的中线是连接三角形的一个顶点与对边中点的线段。设三角形的顶点分别为A、B、C,对边中点分别为D、E、F。根据向量的加法和乘法运算,可以得到中线向量的公式推导如下:
1. 连接A和D的向量为AD,连接B和E的向量为BE,连接C和F的向量为CF。
2. 由于D是边BC的中点,所以有BD = DC,即向量BD = 向量DC。
3. 同理,向量CE = 向量EA,向量AF = 向量FB。
4. 根据向量的加法运算,可以得到中线向量的公式:
- 中线AD = 1/2(向量BD + 向量DC)
- 中线BE = 1/2(向量CE + 向量EA)
- 中线CF = 1/2(向量AF + 向量FB)
这就是三角形中线向量的公式推导过程。
若AD是△ABC的中线,则有:AD=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。
利用勾股定理推导。
过A作AE⊥BC,垂足为E。
一、当D、E重合时,则有:AB=AC、BD=BC/2。
由勾股定理,有:AD^2=AB^2-BD^2=AB^2-BC^2/4=(1/4)(4AB^2-BC^2),
∴AD=(1/2)√(4AB^2-BC^2)=(1/2)√(2AB^2+2AC^2-BC^2)。
二、当E在线段CD上时,
由勾股定理,有:AE^2=AB^2-BE^2、AE^2=AC^2-CE^2,
∴2AE^2=AB^2+AC^2-BE^2-CE^2=AB^2+AC^2-(BD+DE)^2-(CD-DE)^2,
∴2AE^2=AB^2+AC^2-BD^2-2BD×DE-DE^2-CD^2+2CD×DE-DE^2,
而BD=CD=BC/2,
∴2AE^2=AB^2+AC^2-2(BC/2)^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2。
再由勾股定理,有:AE^2=AD^2-DE^2,代入上式中,得:
2AD^2-2DE^2=AB^2+AC^2-BC^2/2-2DE^2,
∴4AD^2=2AB^2+2AC^2-BC^2,
∴AD=(1/2)√(AB^2+AC^2-BC^2)。
三、考虑到对称性,当E在线段BD上时,公式也是的。
四、当E在BC的延长线时,
(因时间关系,这留给你尝试着证明它,若有困难,则请你追加说明,本人在你需要时将继续给你写出证明过程。希望不需要啊!)
五、考虑到对称性,若能证得E在BC的延长线时公式成立,则E在CB的延长线时也是成立的。
综上所述,无论是什么三角形,公式都成立。