题目内容
2.已知O为△ABC所在平面内一点,且满足条件$\overrightarrow{OB}$+$\overrightarrow{OC}$+2$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{0}$,2|$\overrightarrow{OB}$|2=2|$\overrightarrow{OC}$|2=5|$\overrightarrow{OA}$|2,则△ABC是等腰且锐角三角形.分析 取BC的中点D,连接OD,运用中点向量表示可得O为AD的中点,即有AD⊥BC,则|AB|=|AC|;设|OB|=|OC|=t,|OA|=m,运用勾股定理和余弦定理,可得∠BAC为锐角.即可判断三角形ABC的形状.
解答
解:取BC的中点D,连接OD,
$\overrightarrow{OB}$+$\overrightarrow{OC}$+2$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{0}$,可得2$\overrightarrow{OD}$+2$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{0}$,
即为$\overrightarrow{DO}$=$\overrightarrow{OA}$,O为AD的中点,
由2|$\overrightarrow{OB}$|2=2|$\overrightarrow{OC}$|2=5|$\overrightarrow{OA}$|2,
可得|$\overrightarrow{OB}$|=|$\overrightarrow{OC}$|,OD⊥BC,
即有AD⊥BC,则|AB|=|AC|,
可得△ABC为等腰三角形;
设|OB|=|OC|=t,|OA|=m,
则|AD|=2m,|BD|=$\sqrt{{t}^{2}-{m}^{2}}$,
|BC|=2$\sqrt{{t}^{2}-{m}^{2}}$,
|AB|=|AC|=$\sqrt{4{m}^{2}+{t}^{2}-{m}^{2}}$=$\sqrt{{t}^{2}+3{m}^{2}}$,
由|AB|2+|AC|2-|BC|2=2t2+6m2-4t2+4m2=10m2-2t2,
2|$\overrightarrow{OB}$|2=2|$\overrightarrow{OC}$|2=5|$\overrightarrow{OA}$|2,即为2t2=5m2,
可得10m2-2t2=5m2>0,
则cos∠BAC>0,
即有∠BAC为锐角.
则△ABC为锐角三角形.
故答案为:等腰且锐角三角形.
点评 本题考查三角形的判断,注意运用向量的三角形法则和向量共线定理,考查勾股定理及余弦定理的运用,属于中档题.
| A. | $\frac{3}{2}$ | B. | $\frac{5}{12}$ | C. | 2 | D. | $\frac{5}{3}$ |
| A. | (1,+∞) | B. | ($\frac{1}{2}$,+∞) | C. | [1,+∞) | D. | (-∞,1) |