题目内容

设O为△ABC所在平面上一点,动点P满足
OP
=
OB
+
OC
2
+λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
),其中A,B,C为△ABC的三个内角,则点P的轨迹一定通过△ABC的(  )
A、外心B、内心C、重心D、垂心
考点:平面向量的基本定理及其意义
专题:综合题,平面向量及应用
分析:建立适当的平面直角坐标系,设出点P的坐标,根据题意,求出点P满足的关系式,即可得出点P的轨迹是什么.
解答: 解:根据题意,
OP
=
OB
+
OC
2
+λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
),
∴2
OP
=(
OB
+
OC
)+2λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
),
∴(
OP
-
OB
)+(
OP
-
OC
)=2λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
),
BP
+
CP
=2λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
)①;
以BC为x轴,过A点作y轴,建立平面直角坐标系,
设B(b,0),A(0,a),C(c,0),不放设b<c,P(x,y);如图所示:
则由①式得:
BP
+
CP
=(x-b+x-c,y+y)=(2x-b-c,2y),
2λ(
AB
|
AB
|cosB
+
AC
|
AC
|cosC
)=2λ[
AB
AB
BC
×(-|
BC
|)+
AC
AC
BC
×(|
BC
|)]
=2λ[
(-b,a)
-b(c-b)
×(b-c)+
(-c,a)
-c(c-b)
×(c-b)]=2λ(0,
a
b
-
a
c
);
∴2x-b-c=0,2y=2λ(
a
b
-
a
c
);
∴x=
b+c
2
,y=λ(
a
b
-
a
c
);
∵λ是任意实数,∴p为线段BC的中垂线上的点,
∴点P的轨迹一定通过△ABC的外心.
故选:A.
点评:本题考查了平面向量的应用问题,也考查了求点的轨迹的问题,解题时应结合题意,画出图形,根据图形进行解答,是难题.
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