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对于平面内的命题:“△ABC内接于圆O,圆O的半径为R,且O点在△ABC内,连接AO,BO,CO并延长分别交对边于A1,B1,C1,则AA1+BB1+CC1
9R
2
”.
证明如下:
OA1
AA1
+
OB1
BB1
+
OC1
CC1
=
S△OBC
S△ABC
+
S△OAC
S△ABC
+
S△OAB
S△ABC
=1

即:
AA1-R
AA1
+
BB1-R
BB1
+
CC1-R
CC1
=1
,即
1
AA1
+
1
BB1
+
1
CC1
=
2
R

由柯西不等式,得(AA1+BB1+CC1)(
1
AA1
+
1
BB1
+
1
CC1
)≥9
.∴AA1+BB1+CC1
9R
2

将平面问题推广到空间,就得到命题“四面体ABCD内接于半径为R的球O内,球心O在该四面体内,连接AO,BO,CO,DO并延长分别与对面交于A1,B1,C1,D1,则
AA1+BB1+CC1+DD1
16R
3
AA1+BB1+CC1+DD1
16R
3
”.
分析:由三角形类比四面体,由面积类比体积,结合柯西不等式,即可得到结论.
解答:解:类比证明方法可得:
OA1
AA1
+
OB1
BB1
+
OC1
CC1
+
OD1
DD1
=
VO-DBC
VA-BCD
+
VO-ACD
VA-BCD
+
VO-ABD
VA-BCD
+
VO-ABC
VA-BCD
=1

AA1-R
AA1
+
BB1-R
BB1
+
CC1-R
CC1
+
DD1-R
DD1
=1

1
AA1
+
1
BB1
+
1
CC1
+
1
DD1
=
3
R

由柯西不等式,得(AA1+BB1+CC1+DD1)(
1
AA1
+
1
BB1
+
1
CC1
+
1
DD1
)≥16

∴AA1+BB1+CC1+DD1
16R
3

故答案为:AA1+BB1+CC1+DD1
16R
3
点评:本题考查两边推理,考查学生分析解决问题的能力,考查计算能力,属于中档题.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

给出下列五个命题:
①长度相等,方向不同的向量叫做相反向量;
②设
b
c
是同一平面内的两个不共线向量,则对于平面内的任意一个向量
a
,有且只有一对实数λ1,λ2,使
a
1
b
2
c

a
b
的充要条件是存在唯一的实数λ使
b
a

④(
a
b
c
=
a
b
c
);
⑤λ(
a
+
b
)•
c
a
c
b
c

其中正确命题的个数是                                (  )

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科目:高中数学 来源:湖北省荆州市2012届高中毕业班质量检查(Ⅱ)数学理科试题 题型:022

对于平面内的命题:“△ABC内接于圆⊙O,圆O的半径为R,且O点在△ABC内,连结AO,BO,CO并延长分别交对边于A1,B1,C1,则AA1+BB1+CC1

证明如下:

即:,即

由柯西不等式,得

∴AA1+BB1+CC1

将平面问题推广到空间,就得到命题“四面体ABCD内接于半径为R的球O内,球心O在该四面体内,连结AO,BO,CO,DO并延长分别与对面交于A1,B1,C1,D1,则________”

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科目:高中数学 来源: 题型:填空题

对于平面内的命题:“△ABC内接于圆O,圆O的半径为R,且O点在△ABC内,连接AO,BO,CO并延长分别交对边于A1,B1,C1,则数学公式”.
证明如下:数学公式
即:数学公式,即数学公式
由柯西不等式,得数学公式.∴数学公式
将平面问题推广到空间,就得到命题“四面体ABCD内接于半径为R的球O内,球心O在该四面体内,连接AO,BO,CO,DO并延长分别与对面交于A1,B1,C1,D1,则________”.

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科目:高中数学 来源:2011-2012学年福建省福州三中高三(下)第五次月考数学试卷(理科)(解析版) 题型:解答题

对于平面内的命题:“△ABC内接于圆O,圆O的半径为R,且O点在△ABC内,连接AO,BO,CO并延长分别交对边于A1,B1,C1,则”.
证明如下:
即:,即
由柯西不等式,得.∴
将平面问题推广到空间,就得到命题“四面体ABCD内接于半径为R的球O内,球心O在该四面体内,连接AO,BO,CO,DO并延长分别与对面交于A1,B1,C1,D1,则    ”.

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