線段的定比分點(diǎn)與平移

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
題目 第五章平面向量 線段的定比分點(diǎn)與平移
高考要求
掌握平面兩點(diǎn)間的距離公式,以及線段的定比分點(diǎn)和中點(diǎn)坐標(biāo)公式 并且能熟練運(yùn)用掌握平移公式
知識(shí)點(diǎn)歸納
1 線段的定比分點(diǎn)定義:設(shè)P1,P2是直線L上的兩點(diǎn),點(diǎn)P是L上不同于P1,P2的任意一點(diǎn),則存在一個(gè)實(shí)數(shù) ,使 , 叫做點(diǎn)P分有向線段 所成的比 當(dāng)點(diǎn)P在線段 上時(shí), ;當(dāng)點(diǎn)P在線段 或 的延長(zhǎng)線上時(shí), <0
2 定比分點(diǎn)的向量表達(dá)式:點(diǎn)P分有向線段 所成的比是 ,
則 (O為平面內(nèi)任意點(diǎn))
3 定比分點(diǎn)的坐標(biāo)形式: ,其中P1(x1,y1), P2(x2,y2), P (x,y)
4 中點(diǎn)坐標(biāo)公式: 當(dāng) =1時(shí),分點(diǎn)P為線段 的中點(diǎn),即有
5 的重心坐標(biāo)公式:
6 圖形平移的定義:設(shè)F是坐標(biāo)平面內(nèi)的一個(gè)圖形,將圖上的所有點(diǎn)按照同一方向移動(dòng)同樣長(zhǎng)度,得到圖形F’,我們把這一過程叫做圖形的平移
7 平移公式: 設(shè)點(diǎn) 按向量 平移后得到點(diǎn) ,則 = + 或 ,曲線 按向量 平移后所得的曲線的函數(shù)解析式為:
這個(gè)公式叫做點(diǎn)的平移公式,它反映了圖形中的每一點(diǎn)在平移后的新坐標(biāo)與原坐標(biāo)間的關(guān)系
題型講解
例1 已知點(diǎn) ,線段 上的三等分點(diǎn)依次為 、 ,求 、 ,點(diǎn)的坐標(biāo)以及 、 分 所成的比
解:設(shè) 、 ,
則 ,

,即
, ,即
由 ,得: ,∴ ;
由 ,得: ,∴ ;
點(diǎn)評(píng):定比是根據(jù) 求得的,必須搞清起點(diǎn)、分點(diǎn)、終點(diǎn) 順序不可搞錯(cuò)
例2 已知ΔABC的三個(gè)頂點(diǎn)為A(1,5),B(─2,4),C(─6,─4),BC邊上有一點(diǎn)M,使ΔABM的面積等于ΔABC面積的1/4 求線段AM的長(zhǎng)度
分析:關(guān)鍵是求出點(diǎn)M的坐標(biāo),而ΔABC和ΔABC共用∠B和邊AB 把兩個(gè)三角形的面積比轉(zhuǎn)化為它們相對(duì)應(yīng)的邊的比,再轉(zhuǎn)化為M分 的比λ,這是解決此問題的關(guān)鍵
解:由 = ,知 ,
而M是 的內(nèi)分點(diǎn),故λ= ,
由公式求得M(─3,2) ∴AM=5
例3(1)把點(diǎn)A(3,5)按向量 平移,求平移后對(duì)應(yīng)點(diǎn)A’的坐標(biāo)
(2)把函數(shù) 的圖象按向量 平移得F’,求F’的函數(shù)解析式
解:(1)設(shè)A’(x,y),根據(jù)平移坐標(biāo)公式得,得 得A’(7,10)
(2)設(shè)P (x,y)為F上的任意一點(diǎn),它在F’上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)P’(x’,y’),
則 ,即
代入 中,得到

所以F’的函數(shù)解析式為
點(diǎn)評(píng):正確選擇平移公式,強(qiáng)化代入轉(zhuǎn)移去思想
例4 是否存在這樣的平移,使拋物線: 平移后過原點(diǎn),且平移后的拋物線的頂點(diǎn)和它與 軸的兩個(gè)交點(diǎn)構(gòu)成的三角形面積為 ,若不存在,說明理由;若存在,求出函數(shù)的解析式
解:假設(shè)存在這樣的平移 ,
由平移公式 即
代入 得 ,
即平稱后的拋物線為 ,頂點(diǎn)為
由已知它過原點(diǎn)得: ①
令 ,求得 因此它在 軸上截得的弦長(zhǎng)為
據(jù)題意: ,∴ 代入①

故存在這樣的平移 或
當(dāng) 時(shí),平移后解析式為 ;
當(dāng) 時(shí),平移后解析式
點(diǎn)評(píng):確定平移向量一般是配方法和待定系數(shù)法,此題采用待定系數(shù)法
例5 設(shè)函數(shù) 試根據(jù)函數(shù) 的圖象
⑴作出 的圖象,并寫出變換過程;
⑵ 的圖象是中心對(duì)稱圖形嗎?
⑶寫出 的單調(diào)區(qū)間
解:⑴令 ,化簡(jiǎn)得 ,

又令 得 ,
由平移公式知,由 的圖象按向量 平移,可得 的圖象,反之,由 的圖象按向量 平移,可得到 的圖象,即,將 的圖象先向右平移2個(gè)單位,再向上平移1個(gè)單位,便得到 的圖象
⑵由圖知, 的圖象是中心對(duì)稱圖形,其對(duì)稱中心為
⑶單調(diào)減區(qū)間為 和
例6 已知ΔABC的三個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)是A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),求ΔABC的內(nèi)心I坐標(biāo)
解:根據(jù)角平分線的性質(zhì)定理結(jié)合定比分點(diǎn)的概念解法相當(dāng)簡(jiǎn)潔
設(shè)∠A的平分線交BC于點(diǎn)D,
則λ=
由兩點(diǎn)間的距離公式可求出c=AB= ,
類似的可求出CA(設(shè)為b)和BC(設(shè)為a),
∴由定比分點(diǎn)的坐標(biāo)公式可得I(x,y)為:
例7 定點(diǎn)A(3,0)為圓x2+y2=1外一點(diǎn),P為圓上的動(dòng)點(diǎn),∠POA的平分線交PA于Q 求Q點(diǎn)的軌跡方程
分析:角平分線條件的轉(zhuǎn)化,是本題的關(guān)鍵 設(shè)Q(x,y),P(x1,y1),思路是找出P和Q兩點(diǎn)坐標(biāo)之間的關(guān)系,列參數(shù)方程
解:設(shè)Q(x,y),P(x1,y1),
點(diǎn)Q分 的比為AQ/QP=OA/OP=3,
∴x= , y= ?x1=4x/3─1, y1=4y/3,
代入 =1化簡(jiǎn)得: (x─3/4)2+y2=9/16
點(diǎn)評(píng):本題巧妙運(yùn)用了定比分點(diǎn)的概念,并和角平分線性質(zhì)定理結(jié)合起來,要認(rèn)真體會(huì)并在解題中根據(jù)條件靈活運(yùn)用定比分點(diǎn)的概念
小結(jié):
1 運(yùn)用有向線段的定比分點(diǎn)公式時(shí),應(yīng)注意有向線段的起點(diǎn)及終點(diǎn)的位置及“內(nèi)分”,“外分”的不同特點(diǎn) P在直線P1P2上的位置與λ的值是一一對(duì)應(yīng)的 具體求λ或定比分點(diǎn)坐標(biāo)時(shí),要注意根據(jù)給定條件利用平面幾何的主要結(jié)論 比如平行線的性質(zhì),角平分線的性質(zhì)定理等
2 使用平移公式時(shí),要注意:點(diǎn)的平移時(shí),給定平移向量由舊標(biāo)求新標(biāo)用公式 ;由新標(biāo)求舊標(biāo)用公式 圖形平移時(shí),給定平稱向量,由舊解析式求新解析式,用式子 代入舊式整理得到;由新解析式求舊解析式,用公式 代入新式整理得到
3 直角坐標(biāo)系中通過坐標(biāo)平移,曲線方程的次數(shù)不變 曲線的形狀大小不變,變化的只是曲線和坐標(biāo)點(diǎn)的相互位置關(guān)系與曲線方程的形式 某些曲線方程可以通過化簡(jiǎn)給我們的研究曲線帶來方便
學(xué)生練習(xí)
1 已知點(diǎn)A分有向線段 的比為2,則在下列結(jié)論中錯(cuò)誤的是( )
A 點(diǎn)C分 的比是- ?B 點(diǎn)C分 的比是-3?
C 點(diǎn)C分 的比是- ?D 點(diǎn)A分 的比是2
2 已知兩點(diǎn)P1(-1,-6)、P2(3,0),點(diǎn)P(- ,y)分有向線段 所成的比為λ,則λ、y的值為( )
A - ,8 ?B ,-8? ?C - ,-8 ? D 4,
3 △ABC的兩個(gè)頂點(diǎn)A(3,7)和B(-2,5),若AC的中點(diǎn)在x軸上,BC的中點(diǎn)在y軸上,則頂點(diǎn)C的坐標(biāo)是( )
A (2,-7) ?B (-7,2)? C (-3,-5) ?D (-5,-3)
4 已知點(diǎn)A(x,2),B(5,1),C(-4,2x)在同一條直線上,那么x=
5 △ABC的頂點(diǎn)A(2,3),B(-4,-2)和重心G(2,-1),則C點(diǎn)坐標(biāo)為
6 已知M為△ABC邊AB上的一點(diǎn),且S△AMC= S△ABC,則M分 所成的比為
7.ΔABC的兩個(gè)頂點(diǎn)是A(1,0),B(0,3),重心G(2,2),則C點(diǎn)的坐標(biāo)是
8 若點(diǎn)P分 所成的比為2/3, 則點(diǎn)A分 的比是 ,B分 的比是
9.已知點(diǎn)P分 的比為λ(λ≠0),則點(diǎn)P分 的比為 ,點(diǎn)B分 的比為
10.已知A(x,5),B(─2,y),直線AB上的點(diǎn)C(1,1)使得AC=2BC,則x= y=
11 已知點(diǎn)A(-1,-4)、B(5,2),線段AB上的三等分點(diǎn)依次為P1、P2,求P1、P2點(diǎn)的坐標(biāo)以及A、B分 所成的比λ.
12 過P1(1,3)、P2(7,2)的直線與一次函數(shù) 的圖象交于點(diǎn)P,求P分 所成的比值 ??????
13 已知平行四邊形ABCD一個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(-2,1),一組對(duì)邊AB、CD的中點(diǎn)分別為M(3,0)、N(-1,-2),求平行四邊形的各個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo) ???
參考答案:1 D 2 C 3 A 4 2或 5 (8,-4) 6
7.(5,3) 8 (─2/5),(─5/3) 9. (1/λ),(─λ─1)
10.(7或─5); (─1或3) (1)由AC=2BC,則λ=AC/CB有兩個(gè)值:2和─2, λ=2時(shí),x=7,y=─1; λ=─2時(shí),x=─5,y=3 (2) λ用坐標(biāo)計(jì)算的計(jì)算公式
11 P1(1,-2),P2(3,0),A、B分 所成的比λ1、λ2分別為- ,-2
12 13 B(8,-1),C(4,-3),D(-6,-1)?

課前后備注

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