李睿思
在平面向量內(nèi)容的學習中,我們學到了一個重要定理叫平面向量基本定理:如果e1,e2是同一平面內(nèi)的兩個不共線向量,那么對于這一平面內(nèi)的任意向量a,有且只有一對實數(shù)λ,μ,使a=λe1+μe2.定理說明了平面內(nèi)任一向量都可以由這個平面內(nèi)兩個不共線的向量表示出來,這為我們運用向量方法研究問題帶來了極大的方便.定理的一些基本應用在教材及習題中都有體現(xiàn),同時在課外資料的學習中也了解到定理還可作一些拓展,而且拓展的結論也有很好的應用性.
推論1當向量OP與不共線的向量OA,OB的終點A,B位于同一直線上時,有OP=λOA+μOB(λ+μ=1).
證明因為A,P,B三點共線,所以AP=mPB,
由AP=OP-OA,PB=OB-OP,
得OP-OA=m(OB-OP),
整理得(1+m)OP=OA+mOB,
于是有OP=11+mOA+m1+mOB.
令11+m=λ,m1+m=μ,
即得OP=λOA+μOB(λ+μ=1).
特別地,當P為A,B中點時,則OP=OA+OB2.
例1△ABC中,D,E分別是AB,AC上兩點,AD∶DB=1∶3,AE∶EC=2∶1,連接BE,CD,線段BE,CD交于點P,連AP并延長與邊BC交于點F,求BF∶FC.
解設AB=a,AC=b,
由B,P,E三點共線,可設AP=xAB+(1-x)AE=xa+23(1-x)b,
由D,P,C三點共線,可設AP=yAD+(1-y)AC=14ya+(1-y)b,
可求得x=110,所以有AP=110a+35b.
又因為A,P,F(xiàn)在一直線上,
設AF=kAP=110ka+35kb,
而F是線段BC上的點,故可設AF=ma+(1-m)b,
從而可求得m=17,即AF=17a+67b,
因此BF∶FC=6∶1.
從例1的解答可以看到平面向量定理及其推論1在解決平面幾何線段相交問題時帶來很大的方便,擁有強大的解題功能和重要的應用價值,值得我們研究學習并掌握一些基本的運用.
在平面向量基本定理及其推論1的學習與研究中,除了得到,當P為AB中點時,則OP=OA+OB2這樣的特殊結論外,我們還發(fā)現(xiàn)其他一些特殊的結論.比如,若點P在線段AB上,且AP∶PB=2∶1,則OP=13OA+23OB;若點P在線段AB延長線上,且AP∶PB=2∶1,則OP=-OA+2OB.這種變化中的不變規(guī)律讓我想到幾個新的問題.
例4(2010年高考天津卷理)在△ABC中,AD⊥AB,BC=3BD,|AD|=1,則AC·AD=.
解∵|CD||BC|=3-13,
∴由推論2,得AC=(1-3)AB+3AD,
∴AC·AD=[(1-3)AB+3AD]·AD=3AD2=3.
例5已知△ABC,AB=2,AC=3,∠A的平分線AD與AB邊上的中線CM交于O,若AO=xAB+yAC,則x+y=.
解∵MOAC=13,
∴AO=34AM+14AC=38AB+14AC,
∴x+y=58.
例6△ABC中,M為AB邊上一點,P為CM上一點,CP=CAbcosA+CBacosB,|CM|=c2,a2+b2=22ab,求角C.
解設CP=xCA+yCB,則xy=BMAM=acosBbcosA,
∴CM⊥AB,∴S=12AB·CM=14c2=14(a2+b2-2abcosC)=12absinC,
∴sinC+cosC=2,∴C=π4.
從上述過程我們看到,從課本的定理出發(fā),分析研究定理條件或結論的相關性,適當改變條件或結論的形態(tài),研究是否存在值得探究的新問題,這是數(shù)學研究性學習的一個切入點與途徑,通過這種學習與研究,我們收獲的不只是推廣后的一些重要結論,更重要的是在學習經(jīng)歷觀察事物、發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、總結并歸納結論的過程中能力得到了提高,值得我們平時學習時關注與重視.
【參考文獻】
[1]楊曉青.平面向量分解定理及其應用[J].數(shù)學教學,2008(5).
[2]謝星恩,林世中.平面向量定理的一個推論的應用[J].福建中學數(shù)學,2009(5).