向量共线定理的推广

来源 :教育前沿·理论版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JK0803_zouzhi
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  中图分类号:G633.6 文献标识码:A 文章编号:1673-1875(2009)10-009-01
  
  本文就原人教版课本《向量》一道例题结合高考题进行探讨向量共线的应用,该题在向量线性运算中具有一定的代表性,在今后实行新课改中没有太大的变动,应予以较高的重视。
  例:已知,不共线,=t(t∈R),用,表示 (课本117页)。
  解析:因为=t(t∈R),
  所以=+=+t ①
  即有=(1-t)+t②
  易得到当A,B,P三点共线时,用,表示,向量,的系数和为1。
  下面我们通过几道例题对向量共线定理作进一步的推广。
   例1:(2002天津)平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(-1,3),点满足=α,β,α+β=1则点C的轨迹方程是 ()
  A.3x+2y-11=0 B.(x-1)2+(y-2)2=5
  C.2x-y=0D.x+2y-5=0
  解析:由α+β=1得β=1-α,代入=α,β,则=α,(1-α),整理得-=α(-)即=α,故A,B,C三点共线。由于C的轨迹是直线AB,易选出答案D.
  以上过程说明例题表述的原命题的逆命题也是真命题,可以在以后的解题中把②式做为结论使用,看作共线定理的一个推论,即: A,B,C三点共线(O为直线AB外任一点)。
  评注:新课标中指出“教师应根据不同的内容目标及学生的实际情况,给学生留下拓展、延伸的空间和时间,对有关课时作进一步的探索、研究。”习题、例题在新课标中被赋予同样的作用。天津是最早实行新课程新高考,此题考察了逆向思维,结合解析几何的轨迹求解,充分体现课改理念和向量的工具作用,通过变式使学生的认知再上升一个台阶,源于课本高于课本。
  例2:已知四边形OABP能不能成为平行四边形?若能,求出相应的t值;若不能,说明理由。
  解析:这是一道练习题,考查意图是让学生熟悉向量的坐标运算,学生的一般思路是假设四边形OABP能成为平行四边形,则=,在方程组中求未知数t的值,由解的有无判断四边形OABP能否成为平行四边形。
  反思:由于即=+t(=)=(1-t)OA+t,符合推广结论,故A,B,P 三点共线,四边形OABP不可能成为平行四边形。
  例3:(2006江西)已知等差数列的前n项和为,若,且A,B,C三点共线(该直线不过O点),则 等于( )
  A.100B.101C.200D.201
  解析:,且A,B,C三点共线,由我
  
  们探索得出的结论可知 ,
  再整体代入等差数列的前项和公式,即可得到答案A。
  例4:(2006湖南)如图 ∥,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),且
   ,则实数对可以是()
  
  A.B.
  
  C.D.
  
  解析:做为选择题,可以从“不含边界”入手;
  如果点P在AB的延长线上,则有,故排除选项A、D;
  如果点P在OM上,由于∥,一定存在实数,使
  即则有,故排除选项B,此题的正确答案为C选项。
  那么我们可以猜想:;又如何去证明呢?
  延长OP交AB的延长线于Q,则一定存在实数 ,使也就是因为A、B、
  
  Q三点共线,所以 由可证
  。
  评注:在这个证明的过程中,我们分别使用了共线定理和本文得出的推论,使思路简洁、完美。
  总之,教材中蕴涵着丰富的数学资源,所以高中数学课一定要围绕基本知识和基本方法展开,在教材习题的基础上进行挖掘,增大思维量,通过习题的研究掌握方法、巩固概念、提高解题的能力,力求让学生在做题中把握知识的脉络和认清知识之间的本质联系,使学生分析问题、解决问题的能力不断得到提升。
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