题目内容

(1)已知A(-1,2),B(2,8),
AC
=
1
3
AB
DA
=-
2
3
AB
,求
CD
的坐标.
(2)如图,过△OAB的重心G的直线与边OA、OB分别交于P、Q,设O
P
=h
OA
,O
Q
=k
OB
,求证:
1
h
+
1
k
是常数.
分析:(1)由A、B的坐标算出
AB
=(3,6),从而算出
AC
DA
的坐标,得出
DC
=
DA
+
AC
=(-1,-2)
,可得向量
CD
的坐标.
(2)由点G为△OAB的重心得
OG
=
2
3
OM
=
1
3
OA
+
1
3
OB
.设
PG
GQ
,变形整理得到
OG
=
1
1+λ
OP
+
λ
1+λ
OQ
,结合题意整理得
h
1+λ
OA
+
1+λ
k
OB
=
1
3
OA
+
1
3
OB
.根据平面向量基本定理建立关于λ、h和k的方程组,消去λ并化简可得
1
h
+
1
k
=3.
解答:解:(1)∵A(-1,2),B(2,8),
AB
=(3,6),可得
AC
=
1
3
AB
=(1,2),
DA
=-
2
3
AB
=(-2,-4),
DC
=
DA
+
AC
=(-1,-2)
,可得
CD
=-
DC
=(1,2).
(2)证明:∵OM是△OAB的中线,G为重心,O、G、M三点共线,
OM
=
1
2
OA
+
1
2
OB
,得
OG
=
2
3
OM
=
1
3
OA
+
1
3
OB

PG
GQ
,则
OG
-
OP
=λ(
OQ
-
OG
)

化简得
OG
=
1
1+λ
OP
+
λ
1+λ
OQ

因此
1
1+λ
OP
+
λ
1+λ
OQ
=
1
3
OA
+
1
3
OB

又∵
OP
=h
OA
OQ
=k
OB

1
1+λ
(h
OA
)+
λ
1+λ
(k
OB
)=
1
3
OA
+
1
3
OB

∵向量
OA
OB
是不共线的向量,
∴由平面向量基本定理,得
h
1+λ
=
1+λ
=
1
3
,可得
1
3h
=
1
1+λ
1
3k
=
λ
1+λ
,消去λ得
1
h
+
1
k
=3(常数).
点评:本题考查了平面向量的坐标运算法则、三角形重心的性质和平面向量基本定理及其应用等知识,属于中档题.
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