前言：
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这个定理的证明在平面直角坐标系中是比较容易的。
D是BC中点，因此D的坐标可以计算出。
然后根据AO：DO=2：1，即可以计算出O点的坐标。
2.三角形重心到三个顶点距离的平方和最小
在△ABC中，P是三角形内一点，求证：当P是三角形重心时，PA²+ PB²+PC² 取得最小值。
谈到距离平方之间关系的证明，初中数学较少遇见这类问题。使用高中解析几何中的两点间距离公式比较容易解决，因为两点间距离的平方表达式中已经去掉了根号。
设A、B、C的坐标分别为（x₁，y ₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃），设P的坐标为（x，y），由两点间距离公式知：
|PA|²=（x- x₁）²+（y-y₁）²
|PB|²=（x- x₂）²+（y-y₂）²
|PC|²=（x- x₃）²+（y- y₃）²
因此|PA|²+|PB|²+|PC|²
=（x- x₁）²+（y-y₁）²+（x- x₂）²+（y-y₂）²+（x- x₃）²+（y- y₃）²
= 3x² - 2x（x₁+ x₂+ x₃）+（x₁²+ x₂²+ x₃²）
+3y² -2y（y₁+ y₂+ y₃）+（y₁²+ y₂²+ y₃²）
因为（x₁，y ₁）、（x₂，y₂）、（x₃，y₃）都是定值，且x和y独立，因此求这个式子的最大值，只需要分别求
3x²-2x（x₁+ x₂+x₃）
3y²-2y（y₁+ y₂+y₃）
这两个式子的最大值即可。
容易看出，这是两个分别以x和y作为参数的朝上开口的抛物线。
抛物线y=ax²+bx+c在x取对称轴坐标x=-b/2a时，取最小值。
即x=1/3 (x₁+ x₂+x₃)，y=1/3（y₁+ y₂+y₃）时，|PA|²+|PB|²+|PC|²最小。
这个点（x，y）即是三角形重心的坐标。
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