高中数学例题:利用平面向量基本定理证明三点共线问题
例3.设word/media/image1.gif、word/media/image2.gif、word/media/image3.gif是三个有共同起点的不共线向量,求证:它们的终点A、B、P共线,当且仅当存在实数m、n使m+n=1且word/media/image4.gif.
【思路点拨】本题包含两个问题:(1)A、B、P共线word/media/image5.gifm+n=1,且word/media/image4.gif成立;(2)上述条件成立word/media/image5.gifA、B、P三点共线.
【证明】(1)由三点共线word/media/image5.gifm、n满足的条件.
若A、B、P三点共线,则word/media/image6.gif与word/media/image7.gif共线,由向量共线的条件知存在实数word/media/image8.gif使word/media/image9.gif,即word/media/image10.gif,∴word/media/image11.gif.
令word/media/image12.gif,n=word/media/image8.gif,则word/media/image13.gif且m+n=1.
(2)由m、n满足m+n=1word/media/image5.gifA、B、P三点共线.
若word/media/image13.gif且m+n=1,则word/media/image14.gif.
则word/media/image15.gif,即word/media/image16.gif.
∴word/media/image17.gif与word/media/image18.gif共线,∴A、B、P三点共线.
由(1)(2)可知,原命题是成立的.
【总结升华】 本例题的结论在做选择题和填空题时,可作为定理使用,这也是证明三点共线的方法之一.
举一反三:
【变式1】设e1,e2是平面内的一组基底,如果word/media/image19.gif,word/media/image20.gif,word/media/image21.gif,求证:A,C,D三点共线.
【解析】 因为word/media/image22.gif,所以word/media/image23.gif与word/media/image24.gif共线.
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