题目内容

设⊙O为不等边△ABC的外接圆,△ABC内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c,P是△ABC所在平面内的一点,且满足
PA
PB
=
c
b
PA
PC
+
b-c
b
PA2
(P与A不重合).Q为△ABC所在平面外一点,QA=QB=QC.有下列命题:
①若QA=QP,∠BAC=90°,则点Q在平面ABC上的射影恰在直线AP上;
②若QA=QP,则
QP
PB
=
QP
PC

③若QA>QP,∠BAC=90°,则
BP
CP
=
AB
AC

④若QA>QP,则P在△ABC内部的概率为
S△ABC
S⊙O
(S△ABC,S⊙O分别表示△ABC与⊙O的面积).
其中不正确的命题有
 
(写出所有不正确命题的序号).
分析:根据
PA
PB
=
c
b
PA
PC
+
b-c
b
PA2
,可得AP是∠BAC的平分线,利用QA=QB=QC,可得Q在平面ABC上的射影是△ABC的外心O,由QA=QP,可知P为
BC
的中点,由QA>QP,则P在圆内,再对选项判断,即可得出结论.
解答:解:∵
PA
PB
=
c
b
PA
PC
+
b-c
b
PA2

PA
PB
-
PA2
=
c
b
PA
PC
-
PA2
),
PA
AB
=
c
b
PA
AC

∴|
PA
|c•cos∠PAB=
c
b
|
PA
|•bcos∠
PAC,
∴∠PAB=∠PAC,
∴AP是∠BAC的平分线,
∵QA=QB=QC,
∴Q在平面ABC上的射影是△ABC的外心O,
∵∠BAC=90°,△ABC是不等边三角形,
∴点Q在平面ABC上的射影恰在直线AP上不正确;
∵QA=QP,∴P为
BC
的中点,∴OP⊥BC,
∵OP是QP在平面ABC上的射影,∴QP⊥BC,
QP
PB
=
QP
PC
,故②正确;
③QA>QP,则P在圆内,∠BAC=90°,则BC为直径,若
BP
CP
=
AB
AC
,则AP为∠BPC的平分线且AP经过点O,与△ABC是不等边三角形矛盾,故③不正确;
④若QA>QP,∵AP是∠BAC的平分线,所以P在△ABC内部的概率应该以长度为测度,故④不正确.
故答案为:①③④.
点评:本题考查向量知识的运用,考查命题真假的判断,综合性强,难度大.
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