1、课堂探究探究一 平面向量共线问题利用平面向量坐标表示向量共线,可以将几何证明问题转化为代数运算【例1】 已知A,B,C三点坐标分别为(1,0),(3,1),(1,2),求证证明:设E,F两点的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),由题意知:(2,2),(2,3),(4,1),所以,所以(x1,y1)(1,0),(x2,y2)(3,1),所以(x1,y1),(x2,y2),所以(x2,y2)(x1,y1)因为4(1)0,所以探究二 三点共线问题及其应用利用向量证明三点共线的思路:先利用三点构造出两个向量,求出唯一确定的实数,使得两个向量共线由于两个向量还过同一点,所以两个向量所在的直线必重合
2、,即三点共线若A,B,C三点共线,则由这三个点组成的任意两个向量共线【例2】 如果向量i2j,imj,其中i,j分别是x轴、y轴正方向上的单位向量,试确定实数m的值,使A,B,C三点共线分析:解答本题可直接利用向量共线的条件来求解,也可根据单位向量i,j,利用向量的直角坐标进行运算解:方法一:因为A,B,C三点共线,即,共线,所以存在实数,使得,即i2j(imj)于是所以m2故当m2时,A,B,C三点共线方法二:依题意,知i(1,0),j(0,1),则(1,0)2(0,1)(1,2),(1,0)m(0,1)(1,m)而,共线,所以1m1(2)0所以m2故当m2时,A,B,C三点共线【例3】 已
3、知三点A(0,8),B(4,0),C(5,3),点D在线段AB上,且满足点E在BC上,若BDE的面积是ABC面积的一半,求点E的坐标解:如图,因为=,所以=过点D作BC于点,过点A作BC于点,则,且=于是SBDESABC=所以=从而得=2,即=2因为B(-4,0),C(5,-3),设E(x,y),则(x+4,y)=2(5-x,-3-y),解得所以E点坐标为(2,-2)【例4】 如图所示,已知直角梯形ABCD,ADAB,AB2AD2CD,过点C作CEAB于点E,M为CE的中点,用向量的方法证明:(1)DEBC;(2)D,M,B三点共线分析:利用向量法证明几何问题,首先是建立适当的直角坐标系,将图
4、中点的坐标转化为向量坐标证明:以E为原点,AB所在直线为x轴,EC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,令|1,则|1,|2因为CEAB,而ADDC,所以四边形AECD为正方形所以可求得各点坐标分别为E(0,0),B(1,0),C(0,1),D(1,1),A(1,0)(1)因为(1,1)(0,0)(1,1),(0,1)(1,0)(1,1),所以,所以,即DEBC(2)因为M为EC的中点,所以M,所以(1,1),(1,0)所以,所以又MD与MB共点于M,所以D,M,B三点共线点评 在建立直角坐标系时,要尽可能使更多的点落在坐标轴上,尽可能使更多的线与x轴、y轴平行探究五 易错辨析易错点:因未分析共线时有同向和反向而致误【例5】 设点A(1,2),B(n1,3),C(2,n1),D(2,2n1),若向量与共线且同向,则n的值为()A2 B2 C2 D1错解:因为(n,1),(4,n),所以由得n240,即n2故选C错因分析:非零向量共线时有同向和反向两种情况,没有进行检验正解:由已知条件得(n,1),(4,n),显然n0由与共线得n240,解得n2当n2时,(2,1),(4,2),则有2,满足与同向;当n2时,(2,1),(4,2),则有2,此时与反向,不符合题意因此,符合条件的只有n2答案:A