線段的定比分點與平移

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網(wǎng)
題目 第五章平面向量 線段的定比分點與平移
高考要求
掌握平面兩點間的距離公式,以及線段的定比分點和中點坐標公式 并且能熟練運用掌握平移公式
知識點歸納
1 線段的定比分點定義:設P1,P2是直線L上的兩點,點P是L上不同于P1,P2的任意一點,則存在一個實數(shù) ,使 , 叫做點P分有向線段 所成的比 當點P在線段 上時, ;當點P在線段 或 的延長線上時, <0
2 定比分點的向量表達式:點P分有向線段 所成的比是 ,
則 (O為平面內任意點)
3 定比分點的坐標形式: ,其中P1(x1,y1), P2(x2,y2), P (x,y)
4 中點坐標公式: 當 =1時,分點P為線段 的中點,即有
5 的重心坐標公式:
6 圖形平移的定義:設F是坐標平面內的一個圖形,將圖上的所有點按照同一方向移動同樣長度,得到圖形F’,我們把這一過程叫做圖形的平移
7 平移公式: 設點 按向量 平移后得到點 ,則 = + 或 ,曲線 按向量 平移后所得的曲線的函數(shù)解析式為:
這個公式叫做點的平移公式,它反映了圖形中的每一點在平移后的新坐標與原坐標間的關系
題型講解
例1 已知點 ,線段 上的三等分點依次為 、 ,求 、 ,點的坐標以及 、 分 所成的比
解:設 、 ,
則 ,

,即
, ,即
由 ,得: ,∴ ;
由 ,得: ,∴ ;
點評:定比是根據(jù) 求得的,必須搞清起點、分點、終點 順序不可搞錯
例2 已知ΔABC的三個頂點為A(1,5),B(─2,4),C(─6,─4),BC邊上有一點M,使ΔABM的面積等于ΔABC面積的1/4 求線段AM的長度
分析:關鍵是求出點M的坐標,而ΔABC和ΔABC共用∠B和邊AB 把兩個三角形的面積比轉化為它們相對應的邊的比,再轉化為M分 的比λ,這是解決此問題的關鍵
解:由 = ,知 ,
而M是 的內分點,故λ= ,
由公式求得M(─3,2) ∴AM=5
例3(1)把點A(3,5)按向量 平移,求平移后對應點A’的坐標
(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A’(x,y),根據(jù)平移坐標公式得,得 得A’(7,10)
(2)設P (x,y)為F上的任意一點,它在F’上的對應點P’(x’,y’),
則 ,即
代入 中,得到

所以F’的函數(shù)解析式為
點評:正確選擇平移公式,強化代入轉移去思想
例4 是否存在這樣的平移,使拋物線: 平移后過原點,且平移后的拋物線的頂點和它與 軸的兩個交點構成的三角形面積為 ,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 ,頂點為
由已知它過原點得: ①
令 ,求得 因此它在 軸上截得的弦長為
據(jù)題意: ,∴ 代入①

故存在這樣的平移 或
當 時,平移后解析式為 ;
當 時,平移后解析式
點評: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 的圖象是中心對稱圖形嗎?
⑶寫出 的單調區(qū)間
解:⑴令 ,化簡得 ,

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個單位,再向上平移1個單位,便得到 的圖象
⑵由圖知, 的圖象是中心對稱圖形,其對稱中心為
⑶單調減區(qū)間為 和
例6 已知ΔABC的三個頂點的坐標是A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),求ΔABC的內心I坐標
解:根據(jù)角平分線的性質定理結合定比分點的概念解法相當簡潔
設∠A的平分線交BC于點D,
則λ=
由兩點間的距離公式可求出c=AB= ,
類似的可求出CA(設為b)和BC(設為a),
∴由定比分點的坐標公式可得I(x,y)為:
例7 定點A(3,0)為圓x2+y2=1外一點,P為圓上的動點,∠POA的平分線交PA于Q 求Q點的軌跡方程
分析:角平分線條件的轉化,是本題的關鍵 設Q(x,y),P(x1,y1),思路是找出P和Q兩點坐標之間的關系,列參數(shù)方程
解:設Q(x,y),P(x1,y1),
點Q分 的比為AQ/QP=OA/OP=3,
∴x= , y= ?x1=4x/3─1, y1=4y/3,
代入 =1化簡得: (x─3/4)2+y2=9/16
點評:本題巧妙運用了定比分點的概念,并和角平分線性質定理結合起來,要認真體會并在解題中根據(jù)條件靈活運用定比分點的概念
小結:
1 運用有向線段的定比分點公式時,應注意有向線段的起點及終點的位置及“內分”,“外分”的不同特點 P在直線P1P2上的位置與λ的值是一一對應的 具體求λ或定比分點坐標時,要注意根據(jù)給定條件利用平面幾何的主要結論 比如平行線的性質,角平分線的性質定理等
2 使用平移公式時,要注意:點的平移時,給定平移向量由舊標求新標用公式 ;由新標求舊標用公式 圖形平移時,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 直角坐標系中通過坐標平移,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點的相互位置關系與曲線方程的形式 某些曲線方程可以通過化簡給我們的研究曲線帶來方便
學生練習
1 已知點A分有向線段 的比為2,則在下列結論中錯誤的是( )
A 點C分 的比是- ?B 點C分 的比是-3?
C 點C分 的比是- ?D 點A分 的比是2
2 已知兩點P1(-1,-6)、P2(3,0),點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的兩個頂點A(3,7)和B(-2,5),若AC的中點在x軸上,BC的中點在y軸上,則頂點C的坐標是( )
A (2,-7) ?B (-7,2)? C (-3,-5) ?D (-5,-3)
4 已知點A(x,2),B(5,1),C(-4,2x)在同一條直線上,那么x=
5 △ABC的頂點A(2,3),B(-4,-2)和重心G(2,-1),則C點坐標為
6 已知M為△ABC邊AB上的一點,且S△AMC= S△ABC,則M分 所成的比為
7.ΔABC的兩個頂點是A(1,0),B(0,3),重心G(2,2),則C點的坐標是
8 若點P分 所成的比為2/3, 則點A分 的比是 ,B分 的比是
9.已知點P分 的比為λ(λ≠0),則點P分 的比為 ,點B分 的比為
10.已知A(x,5),B(─2,y),直線AB上的點C(1,1)使得AC=2BC,則x= y=
11 已知點A(-1,-4)、B(5,2),線段AB上的三等分點依次為P1、P2,求P1、P2點的坐標以及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P,求P分 所成的比值 ??????
13 已知平行四邊形ABCD一個頂點坐標為A(-2,1),一組對邊AB、CD的中點分別為M(3,0)、N(-1,-2),求平行四邊形的各個頂點坐標 ???
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有兩個值:2和─2, λ=2時,x=7,y=─1; λ=─2時,x=─5,y=3 (2) λ用坐標計算的計算公式
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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