内容正文:
培优点8 向量共线定理的应用
专题二 三角函数与解三角形
向量共线定理可以解决一些向量共线,点共线问题,也可由共线求参数;对于线段的定比分点问题,用向量共线定理求解则更加简洁.
√
即△ABM与△ABC的面积之比为1∶3.
解析 方法一 ∵B,P,N三点共线,
√
能力
提升
(1)若 (λ,μ为常数),则A,B,C三点共线的充要条件是λ+μ=1.
(2)使用条件“两条线段的交点”时,可转化成两次向量共线,进而确定交点位置.
跟踪演练
1
2
3
√
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∵B,F,E三点共线,∴x+2y=1, ①
∵D,F,C三点共线,∴2x+y=1, ②
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解析 ∵M为边BC上任意一点,
∵N为AM的中点,
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因为D,E,F三点共线,
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例1 (1)若点M是△ABC所在平面内一点,且满足|3--|=0,则△ABM与△ABC的面积之比为
A.3∶4 B.1∶4 C.1∶3 D.1∶2
解析 ∵|3--|=0,
∴==,易得==,
∴3--=0,∴+=3.
设BC的中点为G,则+=2,
∴3=2,即=,
∴点M在线段AG上,且=.
∴=·=×=,
(2)在△ABC中,=,P是BN上的一点,若=m+,则实数m的值为___.
∴∥,∴存在实数λ,使得=λ(λ>0),
∴解得
∴-=λ(-),
∵λ>0,∴=+.
∵=,=m+,
∴=m+,
方法二 ∵=,=m+,
∴=m+.
∵B,P,N三点共线,∴m+=1,∴m=.
例2 (1)(2020·成都质检)在△ABC中,D 为线段AC的中点,点E在
边BC上,且BE=EC,AE与BD交于点O,则等于
A.+ B.+
C.+ D.+
解析 如图,设=λ(λ>0),
又=+=+,
∴=λ+λ=λ+λ.
又B,O,D三点共线,∴λ+λ=1,
∴λ=,∴=+.
(2)在△ABC中,过中线AD的中点E任作一直线分别交AB,AC于M,N两点,设=x,=y(xy≠0),则4x+y的最小值是____.
解析 由D为BC的中点知,=+,
当且仅当=,即x=,y=时取等号.
∴4x+y的最小值为.
又=x,=y(xy≠0),E为AD的中点,
故==+,
∵M,E,N三点共线,∴+=1,
∴4x+y=(4x+y)=++≥2+=,
=λ+μ
1.如图,△ABC中,AD=DB,AE=EC,CD与BE交于点F,设=a,=b,=xa+yb,则(x,y)等于
A. B.
C. D.
解析 由题意得,=xa+yb=x+2y,
同理,=2x+y,
由①②得x=y=,∴(x,y)=.
∴==x+y=λ+μ.
∴λ+μ=(x+y)=.
2.在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM的中点,若=λ+μ,则λ+μ的值为____.
∴可设=x+y(x+y=1).
3.已知在△ABC中,点D满足2+=0,过D的直线l与直线AB,
AC分别交于点E,F,=λ,=μ.若λ>0,μ>0,则λ+μ的最小
值为________.
解析 因为2+=0,所以=,
所以x=,1-x=,所以+=1,
所以=+=+=+(-)=+.
所以可设=x+(1-x)=xλ+(1-x)μ,
所以xλ+(1-x)μAC=+,
根据平面向量基本定理,得xλ=,(1-x)μ=,
所以λ+μ=(λ+μ)·=≥,
当且仅当λ=μ=时等号成立.
即λ+μ的最小值为.
$