题目内容

已知M,N分别在△ABC的边AB和AC上,且
AM
=2
MB
AN
=
NC
,设
AB
=
a
AC
=
b

(1)若P为线段CM的中点,用
a
b
表示
AP

(2)设CM与BN交于点Q,求
|BQ|
|QN|
的值.
分析:(1)由M,N分别在△ABC的边AB和AC上,P为线段CM的中点,且
AM
=2
MB
AN
=
NC
,我们易根据向量加法的三角形法则,用
a
b
表示
AP

(2)由
AB
=
a
AC
=
b
,我们易将向量
AP
AQ
AS
,用
a
b
表示,利用向量加减法的运算法则,易得到
AP
+
AQ
+
AS
=
3
2
(
a
+
b
)

(2)由于B,Q,N三点共线,根据共线向量基本定理得:存在实数λ使得
BQ
BN
=-λ
a
+
1
2
λ
b
,同理C,Q,M三点共线,存在实数m,n使得
BQ
=m
BM
+n
BC
,且m+n=1,综合即得结论.
解答:解:(1)
AP
=
AC
+
CP
=
AC
+
1
2
CM

又∵
CM
=
AM
-
AC
=
2
3
AB
-
AC
,∴
AP
=
1
3
AB
+
1
2
AC
….(3分)
(2)∵
AN
=
NC
,∴
AN
=
1
2
b
BN
=
BA
+
AN
=-
a
+
1
2
b

∵B,Q,N三点共线,
∴存在实数λ使得
BQ
BN
=-λ
a
+
1
2
λ
b
,①
AM
=2
MB
,∴
BM
=-
1
3
a
,又
BC
=
b
-
a

∵C,Q,M三点共线,
∴存在实数m,n使得
BQ
=m
BM
+n
BC
,且m+n=1,
BQ
=-
m
3
a
+n(
b
-
a
)=-(
m
3
+n)
a
+n
b
,②
综合①②,得
-λ=-(
m
3
+n)
1
2
λ=n

又m+n=1,解得λ=
1
2
,∴
|BQ|
|QN|
=1
…..(10分)
点评:本题考查的知识点是向量加减混合运算及其几何意义,利用向量加减法的三角形法则,及数乘向量运算法则,将平面内任一向量分解为用基底向量表示的形式,是解答本题的关键.
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