向量法证明三点共线的又一方法及应用
蒋李萍 2011年10月24日
平面向量既具有数量特征,又具有图形特征,学习向量的应用,可以启发同学们从新的视角去分析、解决问题,有益于培养创新能力. 下面就一道习题的应用探究为例进行说明.
????????????原题 已知OB?λOA?μOC,其中λ?μ?1. 求证:A、B、C三点共线 ????????思路:通过向量共线(如AB?kAC)得三点共线.
证明:如图,由λ?μ?1得λ?1?μ,则
C????????????????????OB?λOA?μOC?(1?μ)OA?μOC ?????????????????OB?OA?μ(OC?OA)
BA?????????AB?μAC
O?A、B、C三点共线.
思考:1. 此题揭示了证明三点共线的又一向量方法,点O具有灵活性;
2. 反之也成立(证明略):若A、B、C三点共线,则存在唯一实数对λ、μ,满
????????????足OB?λOA?μOC,且λ?μ?1.揭示了三点共线的又一个性质;
????1????????????13. 特别地,λ?μ?时,OB?(OA?OC),点B为AC的中点,揭示了
22中线OB的一个向量公式,应用广泛.
应用举例:
例1 如图,平行四边形ABCD中,点M是AB的中点,点N在BD上,且BN?量法证明:M、N、C三点共线.
思路分析:选择点B,只须证明BN?λBM?μBC,且λ?μ?1.
?OAC
1BD. 利用向3?????????????????????????1证明:由已知BD?BA?BC,又点N在BD上,且BN?BD,得
3????1????1????????1????1????DBN?BD?(BA?BC)?BA?BC
3333又点M是AB的中点, ?????1??????????????BM?BA,即BA?2BM
2????2?????1????A?BN?BM?BC
3321而??1 33?M、N、C三点共线.
??????????点评:证明过程比证明MN?mMC简洁.
CNMB
例2如图,平行四边形OACB中,BD?11BC,OD与AB相交于E,求证:. BE?BA. 34????1????DB思路分析:可以借助向量知识,只须证明:BE?BA,而
4E????????????BA?BO?BC,又O、D、E三点共线,存在唯一实数对λ、μ,
C????????????????????且λ?μ?1,使BE?λBO?μBD,从而得到BE与BA的关系.
????????????证明:由已知条件,BA?BO?BC,又B、E、A三点共
OA????????线,可设BE?kBA,则
????????????BE?kBO?kBC①
????????????又O、E、D三点共线,则存在唯一实数对λ、μ,使BE?λBO?μBD,且λ?μ?1.
????1????又BD?BC
3????????1?????BE?λBO?μBC3根据①、②得
②
1?k???k?λ4??11??λ?,解得 k?μ??43??3???λ?μ?1μ??4?????1?????BE?BA
41?BE?BA
4点评:借助向量知识,充分运用三点共线的向量性质解决问题,巧妙、简洁. 练习题: