题目内容
(Ⅰ)如图1,A,B,C是平面内的三个点,且A与B不重合,P是平面内任意一点,若点C在直线AB上,试证明:存在实数λ,使得:
=λ
+(1-λ)
.
(Ⅱ)如图2,设G为△ABC的重心,PQ过G点且与AB、AC(或其延长线)分别交于P,Q点,若
=m
,
=n
,试探究:
+
的值是否为定值,若为定值,求出这个定值;若不是定值,请说明理由.

| PC |
| PA |
| PB |
(Ⅱ)如图2,设G为△ABC的重心,PQ过G点且与AB、AC(或其延长线)分别交于P,Q点,若
| AP |
| AB |
| AQ |
| AC |
| 1 |
| m |
| 1 |
| n |
分析:(I)由于A,B,C三点共线,所以存在实数λ使得:
=λ
,变形,可得结论;
(II)连结AG,利用G为△ABC的重心,结合(I)的结论即可得到结论.
| BC |
| BA |
(II)连结AG,利用G为△ABC的重心,结合(I)的结论即可得到结论.
解答:
(Ⅰ)证明:由于A,B,C三点共线,所以存在实数λ使得:
=λ
,…(2分)
即
-
=λ(
-
)…(4分)
化简为
=λ
+(1-λ)
结论得证.…(6分)
(Ⅱ)解:连结AG,因为G为△ABC的重心,
所以:
=
•
(
+
)=
+
…(8分)
又因为
=m
,
=n
所以
=
+
=
+
…(10分)
由(Ⅰ)知:
+
=1所以
+
=3为定值.…(12分)
| BC |
| BA |
即
| PC |
| PB |
| PA |
| PB |
化简为
| PC |
| PA |
| PB |
结论得证.…(6分)
(Ⅱ)解:连结AG,因为G为△ABC的重心,
所以:
| AG |
| 2 |
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| AB |
| AC |
| 1 |
| 3 |
| AB |
| 1 |
| 3 |
| AC |
又因为
| AP |
| AB |
| AQ |
| AC |
所以
| AG |
| 1 |
| 3 |
| AB |
| 1 |
| 3 |
| AC |
| 1 |
| 3m |
| AP |
| 1 |
| 3n |
| AQ |
由(Ⅰ)知:
| 1 |
| 3m |
| 1 |
| 3n |
| 1 |
| m |
| 1 |
| n |
点评:本题考查向量知识的运用,考查向量的共线,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.
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