问题 解答题
已知O为△ABC所在平面外一点,且
OA
=
a
OB
=
b
OC
=
c
,OA,OB,OC两两互相垂直,H为△ABC的垂心,试用
a
b
c
表示
OH
答案

OA⊥OB
OA⊥OC
⇒OA⊥平面OBC⇒OA⊥BC,连AH并延长并BC于M.

则由H为△ABC的垂心.∴AM⊥BC、

于是BC⊥平面OAH⇒OH⊥BC、

同理可证:

OH⊥AC
AC∩BC=C
⇒OH⊥平面ABC、

OA
OB
OC
是空间中三个不共面的向量,由向量基本定理知,存在三个实数k1,k2,k3使得
OH
=k1
a
+k2
b
+k3
c

OH
BC
=0且
a
b
=
a
c
=0
⇒k2
b
2
=k3
c
2
,同理k1
a
2
=k2
b
2

∴k1

a
2=k2
b
2
=k3
c
2
=m≠0. ①

又AH⊥OH,

AH
OH
=0⇒(k1-1)a+k2b+k3c•(k1a+k2b+k3c)=0⇒k1(k1-1)
a
2
+k22
b
2
+k32
c
2
=0②

联立①及②,得

m(k1-1)+mk2+mk3=0,
m≠0
k1+k2+k3=1③

又由①,得k1=

m
a
2
k2=
m
b
2
k3=
m
c
2
,代入③得:m=
a
2
b
2
c
2
a
2
b
2
+
b
2
c
2
+
c
2
a
2
k1=
b
2
c
2
k2=
c
2
a
2
k3=
a2b2

其中△=

a
2
b
2
+
b
2
c
2
+
c
2
a
2
,于是
OH
=
1
b
2
c
2
a
+
c
2
a
2
b
+
a
2
b
2
c

选择题
单项选择题 B型题