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例说平面向量中的四个常用结论

2018-06-04侯怡含

中学生数理化·高一版 2018年5期
关键词:共线实数友情

■侯怡含

从近几年高考题中的平面向量问题可以看出,在选择题和填空题中主要考查向量的基本知识,在解答题中主要考查有关向量的计算问题。下面举例说明平面向量中的四个常用的结论,供大家学习与参考。

结论1:设向量不共线,点P在直线AB上,则,且λ+μ=1,λ,μ∈R。

例 1设D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB的中点,则=( )。

解:因为D,E,F分别为△ABC的边BC,选A。

例 2如图1,在△ABC中,∠BAC=60°,∠BAC的平分线交BC于点D,若AB=为( )。

图1

解:因为B,D,C三点共线,所以λ=1,解得λ=

过点D分别作AC,AB的平行线交AB,AC于点M,N,则

因为∠BAC=60°,所以四边形ANDM是菱形,可得||=3,即得||=12。

友情提醒:解答本题的关键是利用结论1求出λ的值。

结论2:若向量a,b不共线,则λ a+μb=0的充要条件是λ=μ=0。

例 3已知向量a=2e1-3e2,b=2e1+3e2,其中e1,e2不共线,向量c=2e1-9e2。问是否存在这样的实数λ,μ,使得向量d=λ a+μb与c共线。

解:向量d=λ(2e1-3e2)+μ(2e1+3e2)=(2λ+2μ)e1+(-3λ+3μ)e2,要使向量d与c共线,则存在实数k满足d=k c,即(2λ+2μ)e1+(-3λ+3μ)e2=2k e1-9k e2,

故存在这样的实数λ,μ,只要λ=-2μ,就能使得d与c共线。

友情提醒:在求解向量问题中,要注意结论2与待定系数法的结合应用。

(方法2)如图2,连接MN 并延长交AB的延长线于点T。

图2

友情提醒:平面上任意向量v可分解为不共线向量e1,e2的线性组合:v=x e1+y e2。若e1,e2是平面内的一组基底,则对该平面内的任意向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a=λ1e1+λ2e2,特别地,当a=0,即λ1e1+λ2e2=0时,必有λ1=λ2=0。

结论3:对于不为0的实数λ,若=λ则A,B,C三点共线。

例 5设D,E,F分别是△ABC的边BC,CA,AB上的点,且,则( )。

A.反向平行 B.同向平行

C.互相垂直 D.既不平行也不垂直

友情提醒:利用结论3是解答本题的关键。证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线。

图3

解:由=0,可知G为△ABC的重心。

取AB的中点D,连接G D,则

友情提醒:三角形的三条中线必相交于一点,其交点为三角形的重心。三角形的重心分割中线所成的线段之比为2∶1。本题主要考查向量的平行四边形法则的应用。

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