根据三角形中线段长度之间的等量关系判断出条件p成立时,条件q也成立;反之通过三角形的重心满足的性质:到顶点距离等于到对边中点的2倍判断出条件q成立得到条件p成立,利用充要条件的定义加以判断.
【解析】
①∵P为AB边上(除A外)的任意一点所以当P与B重合时,
可得,
∴,
此时Q为AC边中点,
即直线BM过AC边中点.
同理,因为Q为AC边上(除A外)的任意一点
∴当Q与C重合时,可得,
∴,此时P为AB边中点,
即直线CM过AB边中点
设D为AC边中点,E为AB边中点,连接ED,直线AM分别交ED、BC于G、F,
∵ED是△ABC的一条中位线,
∴
∵,
∴,
∴BF=FC
∵BF=FC,
∴F为BC边上中点因为直线BM过AC边中点D,直线CM过AB边中点E,直线 AM过BC边中点F
∴M为△ABC的重心.
②若已知M为重心,亦可求证:.
证明:作BF、CE平行于PQ,分别交AC、AB于F、E,
AM的延长分别交CE、BC、BF于G、D、H,
∵M为△ABC的重心,
∴D为BC边中点
∵BF平行于PQ,CE平行于PQ,
∴BF平行于CE
∵BD=DC,BF平行于CE,
∴GD=DH
∵M为△ABC的重心,
∴AM=2MD=MD+(MG+GD)
∵GD=DH,AM=MD+(MG+GD)
∴AM=MD+MG+DH=(MD+DH)+MG=MH+MG
∵AM=MH+MG,
∴3AM=(AM+MH)+(AM+MG)=AH+AG
∵3AM=AH+AG
∴
∵BF平行于PQ,
∴
∵CE平行于PQ,
∴
∴
∴p是q的充要条件
故选C