题目内容
M为△ABC内一点,过点M的一直线交AB边于P,交AC边于点Q,则条件p:“
+
=3”是条件q:“M点是△ABC的重心”成立的( )
AB |
AP |
AC |
AQ |
A、充分而不必要条件 |
B、必要而不充分条件 |
C、充要条件 |
D、既不充分又不必要条件 |
分析:根据三角形中线段长度之间的等量关系判断出条件p成立时,条件q也成立;反之通过三角形的重心满足的性质:到顶点距离等于到对边中点的2倍判断出条件q成立得到条件p成立,利用充要条件的定义加以判断.
解答:解:①∵P为AB边上(除A外)的任意一点所以当P与B重合时,
可得,
+
=3
∴
=2,
此时Q为AC边中点,
即直线BM过AC边中点.
同理,因为Q为AC边上(除A外)的任意一点
∴当Q与C重合时,可得,
+
=3
∴
=2,此时P为AB边中点,
即直线CM过AB边中点
设D为AC边中点,E为AB边中点,连接ED,直线AM分别交ED、BC于G、F,
∵ED是△ABC的一条中位线,
∴
=
=
∵
=
=
=
=
,
∴
=
=
,
∴BF=FC
∵BF=FC,
∴F为BC边上中点因为直线BM过AC边中点D,直线CM过AB边中点E,直线 AM过BC边中点F
∴M为△ABC的重心.
②若已知M为重心,亦可求证:
+
=3.
证明:作BF、CE平行于PQ,分别交AC、AB于F、E,
AM的延长分别交CE、BC、BF于G、D、H,
∵M为△ABC的重心,
∴D为BC边中点
∵BF平行于PQ,CE平行于PQ,
∴BF平行于CE
∵BD=DC,BF平行于CE,
∴GD=DH
∵M为△ABC的重心,
∴AM=2MD=MD+(MG+GD)
∵GD=DH,AM=MD+(MG+GD)
∴AM=MD+MG+DH=(MD+DH)+MG=MH+MG
∵AM=MH+MG,
∴3AM=(AM+MH)+(AM+MG)=AH+AG
∵3AM=AH+AG
∴3=
+
∵BF平行于PQ,
∴
=
∵CE平行于PQ,
∴
=
3=
+
=
+
∴
+
=3
∴p是q的充要条件
故选C
可得,
AB |
AB |
AC |
AQ |
∴
AC |
AQ |
此时Q为AC边中点,
即直线BM过AC边中点.
同理,因为Q为AC边上(除A外)的任意一点
∴当Q与C重合时,可得,
AB |
AP |
AC |
AC |
∴
AB |
AP |
即直线CM过AB边中点
设D为AC边中点,E为AB边中点,连接ED,直线AM分别交ED、BC于G、F,
∵ED是△ABC的一条中位线,
∴
EG |
BF |
AE |
AB |
1 |
2 |
∵
EG |
FC |
EM |
MC |
DM |
MB |
ED |
BC |
1 |
2 |
∴
EG |
BF |
EG |
FC |
1 |
2 |
∴BF=FC
∵BF=FC,
∴F为BC边上中点因为直线BM过AC边中点D,直线CM过AB边中点E,直线 AM过BC边中点F
∴M为△ABC的重心.
②若已知M为重心,亦可求证:
AB |
AP |
AC |
AQ |
证明:作BF、CE平行于PQ,分别交AC、AB于F、E,
AM的延长分别交CE、BC、BF于G、D、H,
∵M为△ABC的重心,
∴D为BC边中点
∵BF平行于PQ,CE平行于PQ,
∴BF平行于CE
∵BD=DC,BF平行于CE,
∴GD=DH
∵M为△ABC的重心,
∴AM=2MD=MD+(MG+GD)
∵GD=DH,AM=MD+(MG+GD)
∴AM=MD+MG+DH=(MD+DH)+MG=MH+MG
∵AM=MH+MG,
∴3AM=(AM+MH)+(AM+MG)=AH+AG
∵3AM=AH+AG
∴3=
AH |
AM |
AG |
AM |
∵BF平行于PQ,
∴
AH |
AM |
AB |
AP |
∵CE平行于PQ,
∴
AG |
AM |
AC |
AQ |
3=
AH |
AM |
AG |
AM |
AB |
AP |
AC |
AQ |
∴
AB |
AP |
AC |
AQ |
∴p是q的充要条件
故选C
点评:判断应该条件是另一个条件的什么条件,应该先判断前者成立是否能推出后者成立,反之后者成立是否能推出前者成立,再利用充要条件的定义加以判断;解决三角形的重心问题要注意三角形的重心满足的性质:到顶点距离等于到对边中点的2倍.
练习册系列答案
相关题目
在△ABC中,D为AB上一点,M为△ABC内一点,且满足
=
,
=
+
,则△AMD与△ABC的面积比为( )
AD |
3 |
4 |
AB |
AM |
AD |
3 |
5 |
BC |
A、
| ||
B、
| ||
C、
| ||
D、
|