已知 $\triangle ABC$ 的外心为 $O, \overrightarrow{AO}\cdot\overrightarrow{BC}=2\overrightarrow{BO}\cdot\overrightarrow{AC}+3\overrightarrow{CO}\cdot\overrightarrow{BA}$,角 $A, B, C$ 的对边为 $a, b, c$,则 $\dfrac{a^2+c^2}{b^2}$ 的值是 \((\qquad)\)
A: $\dfrac{1}{3}$
B: $\dfrac{1}{2}$
C: $1$
D: $2$
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
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    三角
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    解三角形
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    余弦定理
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    向量
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    向量的运算
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    向量的线性运算
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    向量
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    向量的运算
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    向量的数量积
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    向量中的常用知识
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    三角形外心的向量表达
【答案】
D
【解析】
由题意,设 $BC, AB, AC$ 的中点分别为 $E, M, F, \triangle ABC$ 的外心为 $O$,则 $OE\perp BC$,$OF\perp AC$,$OM\perp AB$,且 $\overrightarrow{AO}=\overrightarrow{AE}-\overrightarrow{OE}, \overrightarrow{BO}=\overrightarrow{BF}-\overrightarrow{OF}, \overrightarrow{CO}=\overrightarrow{CM}-\overrightarrow{OM}$.由 $\overrightarrow{AO}\cdot\overrightarrow{BC}=2\overrightarrow{BO}\cdot\overrightarrow{AC}+3\overrightarrow{CO}\cdot\overrightarrow{BA}$,可得 $\overrightarrow{AE}\cdot\overrightarrow{BC}=2\overrightarrow{BF}\cdot\overrightarrow{AC}+3\overrightarrow{CM}\cdot\overrightarrow{BA}$.又 $\overrightarrow{AE}=\overrightarrow{AC}+\dfrac{1}{2}\overrightarrow{CB}, \overrightarrow{BF}=\overrightarrow{BA}+\dfrac{1}{2}\overrightarrow{AC}, \overrightarrow{CM}=\overrightarrow{CB}+\dfrac{1}{2}\overrightarrow{BM}$,代入上式,可得 $ab\cos C-\dfrac{1}{2}a^2=-2cb\cdot\cos A+b^2-3ac\cos B+\dfrac{3}{2}c^2$.由余弦定理,上式可化简为 $a^2+c^2=2b^2$,故 $\dfrac{a^2+c^2}{b^2}=2$.
题目 答案 解析 备注
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