题目内容
已知A,B,C,P为平面内四点,求证:A、B、C三点在一条直线上的充要条件是存在一对实数m,n,使
=m
+n
,且m+n=1.
PC |
PA |
PB |
分析:根据向量法判断三点共线的充要条件,我们可以写出“
与
共线”的充要条件,分析与“存在唯一一对实数λ1,使得
=λ
,结合向量共线的条件,从必要性和充分性两方面来证即可.
AC |
AB |
AC |
AB |
解答:证:由
=m
+n
,m+n=1,得
+
=m
+n(
+
)
=(m+n)
+n
=
+n
,
∴
=n
.
∴A,B,C三点共线.
由A、B、C三点共线,知存在常数λ,使得
=λ
,
即
+
=λ(
+
),
=(λ-1)
+λ
=(1-λ)
+λ
,
令m=1-λ,n=λ,m+n=1,且
=m
+n
.
PC |
PA |
PB |
PA |
AC |
PA |
PA |
AB |
=(m+n)
PA |
AB |
PA |
AB |
∴
AC |
AB |
∴A,B,C三点共线.
由A、B、C三点共线,知存在常数λ,使得
AC |
AB |
即
AP |
PC |
AP |
PB |
PC |
AP |
PB |
PA |
PB |
令m=1-λ,n=λ,m+n=1,且
PC |
PA |
PB |
点评:本题考查的知识点是必要条件,充分条件与充要条件的判断,平面向量的基本定理及其意义,其中熟练掌握向量法判断三点共线的充要条件,是解答本题的关键.
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