平面向量共线定理题型总结
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平面向量题型归类及解题方法1. 平面向量的定义和性质平面向量是指在平面上具有大小和方向的量,用箭头来表示。
平面向量通常用一个字母加上一个箭头(如a→)来表示。
平面向量有以下性质: - 零向量的方向是任意的,大小为0。
- 向量的大小等于其模长,记作∥a∥。
- 向量可以相等,相等的向量有相同的大小和方向。
- 向量可以相反,相反的向量大小相等,方向相反。
- 向量可以相加,向量相加满足三角形法则。
- 向量可以缩放,即乘以一个标量。
- 向量可以平移,即使原点发生变化。
2. 平面向量的基本运算2.1 向量的加法向量a和b的和记作a + b,其几何意义是将向量b的起点放在向量a的终点,然后连接a的起点和b的终点。
2.2 向量的减法向量a和b的差记作a - b,其几何意义是将向量b的起点放在向量a的终点,然后连接a的起点和b的起点。
2.3 向量的数乘向量a与一个实数k的积记作k a,其几何意义是将向量a的长度缩放为原来的k 倍,方向不变(当k>0时)或反向(当k<0时)。
2.4 平行向量和共线向量如果两个向量的方向相同(可能大小不同),那么它们是平行向量。
如果两个向量共线,即一个向量是另一个向量的倍数,那么它们是共线向量。
2.5 两个向量的数量积(点积)设a = (x1, y1)和b = (x2, y2),则向量a和b的数量积(点积)定义为:a·b= x1x2 + y1y2。
2.6 向量的模长和方向角设向量a = (x, y),则向量a的模长定义为∥a∥= √(x^2 + y^2)。
向量a的方向角定义为与x轴的正方向之间的夹角θ,其中tanθ = y / x。
3. 平面向量的题型归类及解题方法平面向量的题型主要包括平面向量的加减法、数量积、平行向量和共线向量、模长和方向角等。
3.1 平面向量的加减法题型•已知两个向量,求其和或差向量。
•已知一个向量和其和或差向量,求另一个向量。
高中数学必备技巧平面向量的共线与垂直性质高中数学必备技巧:平面向量的共线与垂直性质在高中数学学习中,平面向量是一个重要的概念,它能够帮助我们更好地理解空间中的几何问题。
平面向量不仅有方向和大小,还有一些特殊的性质,其中包括共线与垂直性质。
本文将重点介绍平面向量的共线与垂直性质,并提供一些解题技巧。
一、共线性质1. 定义:设有两个非零向量a和b,如果存在实数k,使得a=kb,那么我们称向量a和b共线。
2. 共线判定:有两种判定方式可以确定向量的共线性:a) 坐标判定法:设向量a的坐标表示为(a₁, a₂),向量b的坐标表示为(b₁, b₂),则向量a和b共线的充要条件是a₁/b₁ = a₂/b₂。
b) 分向量判定法:设向量a的两个分向量为a₁和a₂,向量b的两个分向量为b₁和b₂,则向量a和b共线的充要条件是a₁/b₁ =a₂/b₂。
3. 共线向量的性质:如果向量a和b共线,则存在实数k,使得a=k(b₁, b₂)。
这意味着共线的向量具有相同的方向(平行或反平行)。
解题技巧:a) 确定向量的坐标或分向量,并利用坐标判定法或分向量判定法来判断是否共线。
b) 如果两向量的坐标或分向量比例相等,则可直接判断它们共线。
二、垂直性质1. 定义:设有两个非零向量a和b,如果a·b = 0,即它们的数量积为零,那么我们称向量a和b垂直。
2. 垂直判定:有两种判定方式可以确定向量的垂直性:a) 坐标判定法:设向量a的坐标表示为(a₁, a₂),向量b的坐标表示为(b₁, b₂),则向量a和b垂直的充要条件是a₁b₁ + a₂b₂ = 0。
b) 分向量判定法:设向量a的两个分向量为a₁和a₂,向量b的两个分向量为b₁和b₂,则向量a和b垂直的充要条件是a₁b₁ +a₂b₂ = 0。
3. 垂直向量的性质:如果向量a和b垂直,则它们的夹角为90°。
具体而言,如果向量a的坐标表示为(a₁, a₂),向量b的坐标表示为(b₁, b₂),则向量a和b垂直的充要条件是a₁b₁ + a₂b₂ = 0。
平面向量考试常用结论
平面向量是高中数学中比较重要的一章,也是考试中常出现的题型。
在考试中,我们不仅要熟练掌握平面向量的概念和基本运算,还需要掌握一些常用的结论,以应对各种题型的考查。
下面是一些平面向量考试常用结论,供大家参考。
1. 平面向量共线的充要条件:两个非零向量共线的充要条件是它们之间存在一个实数 k,使得一个向量等于另一个向量的 k 倍。
2. 平面向量垂直的判定方法:如果两个非零向量的点积为零,那么它们垂直。
3. 平面向量投影的公式:设向量 a 和 b 不共线,向量 a 在向量 b 上的投影为:
proj_b a = (a · b) / |b|^2 * b
其中,proj_b a 表示向量 a 在向量 b 上的投影,|b| 表示向量 b 的长度。
4. 平面向量模长的乘法公式:|a · b| = |a| * |b| * sinθ,其中θ表示向量 a 和向量 b 之间的夹角。
5. 平面向量三角形面积的公式:设三角形 ABC 的两个边向量分别为 a 和 b,那么三角形 ABC 的面积为:
S = 1/2 * |a × b|
其中,×表示向量的叉积。
6. 平面向量几何平均值的公式:设向量 a 和向量 b 不共线,那么它们的几何平均值为:
|a × b| = |a| * |b| * sinθ
7. 平面向量共面的判定方法:如果三个非零向量共面,那么它们的混合积为零。
以上是平面向量考试常用结论的一些例子,希望对大家应对平面向量考试有所帮助。
当然,掌握这些结论只是基础,还需要多做练习,才能在考试中灵活运用。
平面向量专题复习考点一、平面向量的概念,线性表示及共线定理题型一、平面向量的概念1.给出下列命题:①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB =DC 是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ;⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中正确命题的序号是( )A .②③B .①②C .③④D .④⑤2.设a 0为单位向量,下列命题中:①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |·a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.假命题的个数是( )A .0B .1C .2D .3题型二、平面向量的线性表示1.(2014·新 课 标 全 国 卷Ⅰ)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB +FC =( )A .AD B.12AD C .BC D.12BC 2.(2013·江 苏 高 考)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE =λ1AB +λ2AC (λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.3.(2015·聊 城 二 模 )在△ABC 中,AB =c ,AC =b .若点D 满足BD =2DC ,则AD =( )A.23b +13cB.53c -23bC.23b -13cD.13b +23c 4.若典例2条件变为:若AD =2DB ,CD =13CA +λCB ,则λ=________.题型三、平面向量共线定理典题:设两个非零向量e 1和e 2不共线.如果AB =e 1+e 2,BC =2e 1-3e 2,AF =3e 1-k e 2,且A ,C ,F 三点共线,求k 的值.[变式1] 在本例条件下,试确定实数k ,使k e 1+e 2与e 1+k e 2共线.考点二、平面向量基本定理及其坐标表示题型一、平面向量基本定理及其应用1.如果e 1,e 2是平面α内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是( ) A .e 1与e 1+e 2 B .e 1-2e 2与e 1+2e 2 C .e 1+e 2与e 1-e 2 D .e 1+3e 2与6e 2+2e 12.如图,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,且AD =13BC ,E ,F 分别为线段AD 与BC 的中点.设BA =a ,BC =b ,试用a ,b 为基底表示向量EF ,DF ,CD .题型二、平面向量的坐标表示1.已知平面向量a =(1,1),b =(1,-1),则向量12a -32b =( ) A .(-2,-1) B .(-2,1) C .(-1,0) D .(-1,2)2.(2015·昆 明一 中 摸 底 )已知点M (5,-6)和向量a =(1,-2),若MN =-3a ,则点N 的坐标为( )A .(2,0)B .(-3,6)C .(6,2)D .(-2,0)3.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB =a ,BC =b ,CA =c ,且CM =3c ,CN =-2b ,(1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ;(3)求M ,N 的坐标及向量MN 的坐标.题型三、平面向量共线的坐标表示典题:平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1).(1)求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; (2)若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k .[题点发散1] 在本例条件下,若d 满足(d -c )∥(a +b ),且|d -c |=5,求d .[题点发散2] 在本例条件下,若m a +n b 与a -2b 共线,求m n 的值.[题点发散3] 若本例条件变为:已知A (3,2),B (-1,2),C (4,1),判断A ,B ,C 三点能能否共线考点三、平面向量的数积、模长、夹角题型一、平面向量的数量积1.(2015·云 南 统 一检 测 )设向量a =(-1,2),b =(m,1),如果向量a +2b 与2a -b 平行,那么a 与b 的数量积等于( )A .-72B .-12 C.32 D.522.(2013·湖 北 高 考 )已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量AB 在CD 方向上的投影为( ) A.322 B.3152 C .-322 D .-31523.(2014·重 庆 高 考 )已知向量a 与b 的夹角为60°,且a =(-2,-6),|b |=10,则a ·b =________.4.(2015·东 北 三 校 联 考 )已知正方形ABCD 的边长为2,DE =2EC ,DF =12(DC+DB ),则BE ·DF =________.题型二、平面向量的模长1.已知平面向量a ,b 的夹角为π6,且|a |=3,|b |=2,在△ABC 中,AB =2a +2b ,AC =2a -6b ,D 为BC 中点,则|AD |等于( )A .2B .4C .6D .82.(2014·北 京 高 考)已知向量a ,b 满足|a |=1,b =(2,1),且λa +b =0(λ∈R ),则|λ|=________.题型三:平面向量的夹角1.向量a ,b 均为非零向量,(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a ,b 的夹角为( ) A.π6 B.π3 C.2π3 D.5π62.(2014·江 西 高 考 )已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________.3.在直角三角形ABC 中,已知AB =(2,3),AC =(1,k ),则k 的值为________________.4.(2014·重 庆 高 考 )已知向量a =(k,3),b =(1,4),c =(2,1),且(2a -3b )⊥c ,则实数k =( )A .-92B .0C .3 D.152。
高考平面向量题型归纳总结在高考数学考试中,平面向量是一个常见的考点,也是学生普遍认为较为困难的部分之一。
平面向量题型包括向量的加减、数量积、向量方向等。
本文将对高考平面向量题型进行归纳总结,帮助学生更好地掌握此类题型。
一、向量的加减1. 向量的加法向量的加法满足交换律和结合律,即a + b = b + a,(a + b) + c = a + (b + c)。
在解题过程中,可以利用向量的平移性质,将向量平移至同一起点,再连接终点得到新的向量。
2. 向量的减法向量的减法可以转化为加法进行处理,即a - b = a + (-b)。
其中,-b表示b的反向量,即方向相反的向量,模长相等。
二、数量积数量积又称为内积或点积,记作a·b。
1. 定义对于两个向量a(x₁, y₁)和b(x₂, y₂),它们的数量积a·b = x₁x₂ +y₁y₂。
另外,数量积还可以表示为向量模长和夹角的乘积,即a·b =|a| · |b| · cosθ,其中θ为a与b的夹角。
2. 性质(1) 交换律:a·b = b·a(2) 分配律:a·(b + c) = a·b + a·c(3) 结合律:k(a·b) = (ka)·b = a·(kb),其中k为实数(4) 若a·b = 0,则a与b垂直或其中一个为零向量(5) 若a·b > 0,则夹角θ为锐角;若a·b < 0,则夹角θ为钝角。
三、向量方向向量的方向可以用两种方式来表示:1. 向量的方向角:向量a(x, y)的方向角为与x轴正方向之间的夹角α,其中-π < α ≤ π。
2. 方向余弦:向量a(x, y)的方向余弦为与x轴的夹角的余弦值cosα,与y轴的夹角的余弦值cosβ。
在解决平面向量题型时,可以利用这两种方式来确定向量的方向。
专题平面向量常见题型与解题指导Standardization of sany group #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-HHMHGN#平面向量常见题型与解题指导一、考点回顾1、本章框图2、高考要求1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。
2、掌握向量的加法和减法的运算法则及运算律。
3、掌握实数与向量的积的运算法则及运算律,理解两个向量共线的充要条件。
4、了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。
5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。
6、掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用;掌握平移公式。
7、掌握正、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形。
8、通过解三角形的应用的教学,继续提高运用所学知识解决实际问题的能力。
3、热点分析对本章内容的考查主要分以下三类:1.以选择、填空题型考查本章的基本概念和性质.此类题一般难度不大,用以解决有关长度、夹角、垂直、判断多边形形状等问题.2.以解答题考查圆锥曲线中的典型问题.此类题综合性比较强,难度大,以解析几何中的常规题为主.3.向量在空间中的应用(在B类教材中).在空间坐标系下,通过向量的坐标的表示,运用计算的方法研究三维空间几何图形的性质.在复习过程中,抓住源于课本,高于课本的指导方针.本章考题大多数是课本的变式题,即源于课本.因此,掌握双基、精通课本是本章关键.分析近几年来的高考试题,有关平面向量部分突出考查了向量的基本运算。
对于和解析几何相关的线段的定比分点和平移等交叉内容,作为学习解析几何的基本工具,在相关内容中会进行考查。
本章的另一部分是解斜三角形,它是考查的重点。
总而言之,平面向量这一章的学习应立足基础,强化运算,重视应用。
考查的重点是基础知识和基本技能。
4、复习建议由于本章知识分向量与解斜三角形两部分,所以应用本章知识解决的问题也分为两类:一类是根据向量的概念、定理、法则、公式对向量进行运算,并能运用向量知识解决平面几何中的一些计算和证明问题;另一类是运用正、余弦定理正确地解斜三角形,并能应用解斜三角形知识解决测量不可到达的两点间的距离问题。
高中数学平面向量知识点总结及常见题型平面向量一、向量的基本概念与基本运算1.向量的概念:向量是既有大小又有方向的量。
向量一般用a、b、c等字母来表示,或用有向线段的起点与终点的大写字母表示,如:AB(几何表示法)或a(坐标表示法)。
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB|或|a|。
向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
②零向量:长度为0的向量,记为0,其方向是任意的,与任意向量平行。
③单位向量:模为1个单位长度的向量。
向量a为单位向量|a|=1.④平行向量(共线向量):方向相同或相反的非零向量。
任意一组平行向量都可以移到同一直线上。
方向相同或相反的向量,称为平行向量,记作a∥b。
由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。
⑤相等向量:长度相等且方向相同的向量。
相等向量经过平移后总可以重合,记为a b。
大小相等,方向相同(x1,y1)(x2,y2)x1x2,y1y2.2.向量加法求两个向量和的运算叫做向量的加法。
设AB a,BC b,则a+b=AB BC=AC。
1)0+a=a;(2)向量加法满足交换律与结合律;向量加法有“三角形法则”与“平行四边形法则”:1)用平行四边形法则时,两个已知向量是要共始点的,和向量是始点与已知向量的始点重合的那条对角线,而差向量是另一条对角线,方向是从减向量指向被减向量。
2)三角形法则的特点是“首尾相接”,由第一个向量的起点指向最后一个向量的终点的有向线段就表示这些向量的和;差向量是从减向量的终点指向被减向量的终点。
当两个向量的起点公共时,用平行四边形法则;当两向量是首尾连接时,用三角形法则。
向量加法的三角形法则可推广至多个向量相加:AB BC CD…+PQ QR AR,但这时必须“首尾相连”。
3.向量的减法①相反向量:与a长度相等、方向相反的向量,叫做a的相反向量,记作a。
零向量的相反向量仍是零向量。
关于相反向量有:(i)(a)=a;(ii) a+(a)=(a)+a=0.iii) 若向量a、b互为相反向量,则a=-b,b=-a,a+b=0.向量减法:向量a加上b的相反向量叫做a与b的差,记作a-b=a+(-b),求两个向量差的运算,叫做向量的减法。
知识梳理(一)、对平面内任意的两个向量b a b b a//),0(,≠的充要条件是:存在唯一的实数λ,使b aλ=由该定理可以得到平面内三点共线定理:(二)、三点共线定理:在平面中A 、B 、P 三点共线的充要条件是:对于该平面内任意一点的O ,存在唯一的一对实数x,y 使得:OP xOA yOB =+且OP xOA yOB =+。
特别地有:当点P 在线段AB 上时,0,0x y >>当点P 在线段AB 之外时,0xy <典例剖析例1、 已知P 是ABC ∆的边BC 上的任一点,且满足R y x AC y AB x AP ∈+=.,,则yx 41+ 的最小值是 分析:点P 落在ABC 的边BC 上 ∴B ,P,C 三点共线AP xAB yAC =+ 1x y ∴+= 且x>0,y>014141444()1()()145y x y xx y x y x y x y x y x y∴+=+⨯=+⨯+=+++=++ x>0,y>040,0y xx y ∴>> 由基本不等式可知:44y x x y +≥=,取等号时4y xx y=224y x ∴=2y x ∴=±0,0x y >>2y x∴=1x y +=12,33x y ∴==,符合所以yx 41+的最小值为9 点评:本题把平面三点共线问题与二元函数求最值、基本不等式巧妙地结合在一起, 较综合考查了学生基本功.例2、在△ABC 中,13AN NC =,点P 是BC 上的一点,若211AP mAB AC =+,则实数m 的值为( ) A .911 B. 511 C. 311 D. 211分析:,,B P N三点共线,又2284111111AP mAB AC mAB AN mAB AN =+=+⨯=+8111m ∴+=311m ∴=,故选C例3、在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 、N ,若AB = m AM ,AC =n AN ,则m +n 的值为 .:因为O 是BC 的中点,故连接AO ,如图4,由向量加法的平行四边形法则可知:1()2AO AB AC ∴=+m AB AM =,AC nAN =1()2AO mAM nAN ∴=+22m nAO AM AN ∴=+ 又,,M O N 三点共线,∴由平面内三点共线定理可得:122m n+= 2m n ∴+=变式、直线l 过ABCD 的两条对角线AC 与BD 的交点O ,与AD 边交于点N,与AB 的延长线交于点M 。
平面向量中“三点共线定理”妙用
对平面内任意的两个向量b a b b a
//),0(,≠的充要条件是:存在唯一的实数λ,使b a λ=
由该定理可以得到平面内三点共线定理:
三点共线定理:在平面中A 、B 、P 三点共线的充要条件是:对于该平面内任意一点的O ,存在唯一的一对实数x,y 使得:OP xOA yOB =+且1x y +=. 特别地有:当点P 在线段AB 上时,0,0x y >> 当点P 在线段AB 之外时,0xy <
例1已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若1200OB a OA a OC =+,且A 、B 、C 三点共线,(设
直线不过点O ),则S 200=( ) A .100 B .101
C .200
D .201
解:由平面三点共线的向量式定理可知:a 1+a 200=1,∴1200200200()
1002
a a S +=
=,故选A.
例2 已知P 是ABC ∆的边BC 上的任一点,且满足R y x AC y AB x AP ∈+=.,,则y
x 4
1+的最小值是
解:点P 落在ABC 的边BC 上 ∴B ,P,C 三点共线
x>0,y>040,0y x
x y ∴
>> 由基本不等式可知:4424y x y x x y x y +≥⨯=,取等号时4y x x y
=224y x ∴=2y x
∴=±0,0x y >>
2y x
∴=1x y +=12
,33
x y ∴==,符合
所以
y
x 4
1+的最小值为9
例3如图,在△ABC 中,13AN NC =,点P 是BC 上的一点,若2
11
AP mAB AC =+,则实数
m 的值为( ) A .911 B. 511 C. 311 D. 2
11
解:,,B P N 三点共线,又
228
4111111
AP mAB AC mAB AN mAB AN =+
=+⨯=+ 8
111
m ∴+
= 311m ∴=,故选C
例4如图,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 、N ,若AB = m AM ,AC =n AN ,则m +n 的值为 .
解:因为O 是BC 的中点,故连接AO ,如图4,由向量加法的平行四边形法则可知:
1
()2
AO AB AC ∴=
+m AB AM =,AC nAN =又,,M O N 三点共线,
∴由平面内三点共线定理可得:122
m n
+= 2m n ∴+=
例5 如图所示:点是△的重心,、分别是边、上的动点,且、、三点共
线.
设,,证明:
是定值;
证明:因为G 是OAB 的重心,211
()()323
OG OA OB OA OB ∴=⨯+=+
又,,P G Q 三点共线,11
133x y
∴
+= 113x y ∴+= 11x y ∴+为定值3
G OAB P Q OA OB P G Q OA x OP =OB y OQ =y
x 1
1+
例6 如图所示,在平行四边形ABCD 中,13AE AB =
,1
4
AF AD =,CE 与BF 相交于G 点,记AB a =,AD b =,则AG =_______
A.217
7a b + B. 2377a b + C. 3177a b + D. 42
77a b + 解:
,,E G C 三点共线,∴由平面内三点共线定理可得:存在唯一的一对实数x 使得
(1)AG x AE x AC ∴=+- ,
11
33AE AB a =
=,AC a b =+ 12(1)()(1)(1)33
x
AG x a x a b a x b ∴=⨯+-+=-+-………①
又,,F G B 三点共线,
∴由平面内三点共线定理可得:存在唯一的一对实数λ使得 (1)AG AB AF λλ∴=+-
11
44
AF AD b =
=,, 1
(1)4
AG a b λλ∴=+-…………………………… ②
由①②两式可得:213
114x x λλ⎧
=-⎪⎪⎨-⎪=-⎪⎩673
7x λ⎧=⎪⎪∴⎨
⎪=⎪⎩
3177AG a b ∴=+ 变式1:如图所示,在三角形ABC 中,AM ﹕AB=1﹕3,AN ﹕AC=1﹕4,BN 与CM 相交于点P ,
且a AB =,b AC =,试用a 、b
表示AP
解:,,N P B 三点共线,∴由平面内三点共线定理可得:存在唯一的一对实数x,y 使得
,1AP x AB y AN x y =++= ,
P
A
B
C
M
N
AN ﹕AC=1﹕4, b
AC AN
4141==
1444
y y x
AP xAB AC xa b xa b -∴=+=+=+……①
又,,C P M 三点共线,
∴由平面内三点共线定理可得: 存在唯一的一对实数μ,λ使得
,1AP AM AC μλμλ∴=++= ∵AM ﹕AB=1﹕3 ∴a AB AM
3
131==
,, 13
3
AP a b a b μ
λ
λλ-∴=
+=
+…………………………… ② 由①②两式可得:1314
x x λλ-⎧
=⎪⎪⎨-⎪=⎪⎩3112
11x λ⎧=⎪⎪∴⎨
⎪=⎪⎩ 81,11x y y +=∴=
321111
AP a b ∴=+ 变式2:如图所示:直线l 过ABCD 的两条对角线AC 与BD 的交点O ,与AD 边交于点N,与AB 的延长线交于点M.又知AB = m AM ,AD =n AN ,则m +n=
解:因为点O 两条对角线AC 与BD 的交点,
所以点O 为AC 的中点1
()2
AO AB AD ∴=+
AB = m AM ,AD =n AN 1()222
m n
AO mAM nAN AM AN ∴=+=+
又,,M O N 三点共线,∴由平面内三点共线的向量式定理可得:122
m n
+= 2m n ∴+=
定理的推广:
推广1:已知平面内一条直线AB,两个不同的点O 与P.
点O,P 位于直线AB 异侧的充要条件是:存在唯一的一对实数x,y 使得:OP xOA yOB =+且
1x y +>.
图9
推广2: 已知平面内一条直线AB,两个不同的点O 与P.点O,P 位于直线AB 同侧的充要条件是:存在唯一的一对实数x,y 使得:OP xOA yOB =+且1x y +<. 例7 已知点P 为ABC 所在平面内一点,且1
3
AP AB t AC =+(t R ∈),若点P 落在ABC 的内部,则实数t 的取值范围是( )
A .3(0,)4 B. 13
(,)24
C. (0,1)
D. 2(0,)3
解:点P 落在ABC 的内部
∴A,P 两点在直线BC 的同一侧,
∴由推论2知:113t +< 2
3
t ∴<,所以选D
例8 如图:OM ∥AB ,点P 由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界).且OB y OA x OP +=,则实数对(x ,y )可以是( ) A .)43
,41( B. )32,32(- C. )43,41(- D. )5
7,51(-
解:由题目的条件知:点O 与点P 在直线AB 的同侧,所以1x y +<,所以A,D 两选项不符合.对于选项B 、C,都有1x y +<,
但当2
3
x =-时,
①如果点P 在直线AB 上,则由平面内三点共线的向量式定理可知:53
y =
②如果点P 在直线OM 上,OM ∥AB 可知:||OP AB ,由平面向理共线定理可知:存在唯一的实数t,使得()OP t AB t OB OA tOA tOB ==-=-+,
OB
y OA x OP +=,t x t y ∴-==
A
B
O
M
图10
又因为点P 在两平行直线AB 、OM 之间,所以
25
33
y <<,故B 选不符合. 对选项C 同理可知:当14x =-时,15
44
y <<,故34y =符合,所以选C
例9 如图13,OM ∥AB,点P 在由射线OM 、线段OB 及AB 的延长线围成的阴影区域内(不含
边界)运动,且OP xOA yOB =+,当1
2
x =-时,y 的取值范围是 .
解:当1
2
x =-时,
①如果点P 在直线AB 上,则由平面内三点共线的向量式定理可知:32
y =
②如果点P 在直线OM 上,OM ∥AB 可知:OP AB ,由平面向理共线定理可知:存在唯一的实数t,使得()OP t AB t OB OA tOA tOB ==-=-+,
OB y OA x OP +=,t x t y ∴-==
11,22t y ∴==,又因为点P 在两平行直线AB 、OM 之间,所以13
22
y <<,所以实数y 的取值
范围是:13
(,)22。