k52006年高考第一轮复习数学:5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移-推荐下载
线段定比分点公式
线段定比分点公式线段定比分点公式是解决线段分点问题的一种方法,它在数学中有着广泛的应用。
它的原理是根据线段的长度比例,确定分点的位置。
下面我将详细介绍线段定比分点公式的应用和推导过程。
我们来看一个具体的问题。
假设有一条线段AB,长度为L。
我们需要在这条线段上确定一个点C,使得AC:CB的长度比例为m:n。
那么我们可以通过线段定比分点公式来求解这个问题。
根据线段定比分点公式,我们可以得到以下等式:AC/CB = m/n我们可以将这个等式进一步转化为:AC = mL/(m+n)CB = nL/(m+n)这就是线段定比分点公式的具体表达式。
根据这个公式,我们可以在给定的线段上确定一个满足长度比例的分点。
接下来,我们来看一个具体的例子,以更好地理解线段定比分点公式的应用。
例题:在线段AB上,已知AC:CB = 3:2,且AB的长度为10。
求点C的坐标。
解析:根据线段定比分点公式,我们可以得到以下表达式:AC = 3/5 * 10 = 6CB = 2/5 * 10 = 4因此,点C的坐标为(6, 4)。
线段定比分点公式不仅可以用于求解已知长度比例的问题,还可以用于求解已知分点和端点长度的问题。
下面我们来看一个例子。
例题:在线段AB上,已知点A的坐标为(1, 2),点C的坐标为(5, 6),且AC:CB = 2:3,求线段AB的长度。
解析:根据线段定比分点公式,我们可以得到以下表达式:AC/AB = 2/5将已知的点的坐标代入上述表达式,可以得到以下等式:√[(5-1)^2+(6-2)^2]/AB = 2/5解方程可得:√[(5-1)^2+(6-2)^2] = 2/5 * AB化简得:√[(5-1)^2+(6-2)^2] = 2/5 * AB两边平方可得:(5-1)^2+(6-2)^2 = (2/5 * AB)^2化简得:16 + 16 = (2/5)^2 * AB^2化简得:32 = (4/25) * AB^2进一步化简可得:AB^2 = 25/4 * 32化简得:AB^2 = 200开平方可得:AB = √200化简得:AB = 10√2因此,线段AB的长度为10√2。
高三数学一轮复习课件——线段的定比分点和平移
是_________
函数图象和曲线的平移
练习:把函数y 2 x 2的图像按向量a=(2, -2)平 移,则平移后函数解析式是_________。
课堂例题讲解
例1、已知 P 1P 2 4cm, 根据条件写出点P分有向线 段P 1P 2所成的比 1) P在P 1P 2上,且 P 1 P 1cm, 则 ______ 2) P在P P2 P 1cm, 则 ______ 1P 2的延长线上, 3) P在P2 P PP 1的延长线上, 1 1cm, 则 ______
x1 x2 x 2 中点 y y1 y2 2
x1 x2 x3 x 3 重心 y y1 y2 y3向量a (h, k )平移到点P '( x ', y ')
x ' x h y ' y k 如:将A(3, 4)按a (1, 2)平移得到的对应点为___
课堂例题讲解
练习:已知点A(1, 6)和B(3, 0)同在直线AB上求一 1 点P, 使 AP AB 3
课堂例题讲解
例3、函数y 2 x 4 x 5的图像按向量a平移得 2 到y 2 x 的图像,又a b, c (1, 1), b c 4,求 b坐标。
线段的定比分点
3 练习:若点P分 AB所成的比为 , 则A分 BP的比为__ 4
练习:已知ABC的顶点A(2,3)和重心G(2, 1), 则 BC边上的中点坐标为________
函数图象和曲线的平移
函数y f ( x)的图象按a (h, k )平移后的函数 解析式是 _________ 曲线f ( x, y) 0按a (h, k )平移后的曲线方程
高考数学一轮复习 5.3 线段的定比分点和平移课件
考点2 平移公式及应用
利用平移公式可研究点的平移或者曲线的平移.
例2 点(2,-3)按向量a平移后为点(1,-2),则(-7,2)
按向量a平移后点的坐标为( )
A.(-6,1)
B.(-8,3)
C.(-6,3)
D.(-8,1)
【思路分析】 由(2,-3)平移(1,-2)得向量a,按向量a平
移再得到(-7,2)的平移点
(2)定比 λ 与分点之间的一一对应关系如下表:
λ P点位置 P点名称
λ<-1 在P1P2的延
长线上
外分点
λ=-1 不存在
-1<λ<0 在P2P1的 延长线上
外分点
λ=0 与P1重合
始点
λ
0<λ<1
λ=1
λ>1
P点位置 在P1与中点之间 P为中点 在中点与P2之间
P点名称
内分点
(3)定比分点坐标公式:
§5.3 线段的定比分点和平移
本节目录
教
考
考
知
材
点
向
能
回
探
瞭
演顾究ຫໍສະໝຸດ 望练夯讲
把
轻
实
练
脉
松
双
互
高
闯
基
动
考
关
教材回顾夯实双基
• 基础梳理
1.线段的定比分点
(于1)定P1、 比分P2点的:任设意P一1、点P,2 是则直存线在一l 上个的实两数点λ,,点使_PP_→是1_P_=_l_上λ_P_→不P__2同, λ 叫做 P 分有向线段P→1P2所成的比,点 P 叫做定比分点.
y1=-41++1212×2=-83+2=-2,即 P1(1,-2).
线段中点坐标公式和定比分点坐标公式
线段中点坐标公式和定比分点坐标公式线段中点坐标公式和定比分点坐标公式是几何学中常用的计算坐标的公式,用于确定线段上点的位置。
它们在许多实际应用中都有重要的作用,如建筑设计、工程测量等。
本文将分别介绍线段中点坐标公式和定比分点坐标公式,并举例说明其应用。
设线段AB的两个端点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),则线段AB的中点C的坐标可通过以下公式计算:Cx=(x1+x2)/2Cy=(y1+y2)/2其中,Cx和Cy分别代表中点C的横坐标和纵坐标。
例如,若给定线段AB的两个端点分别为A(4,2)和B(8,6),则线段AB的中点C的坐标可通过以下计算得到:Cx=(4+8)/2=12/2=6Cy=(2+6)/2=8/2=4因此,线段AB的中点C的坐标为(6,4)。
线段中点坐标公式的应用十分广泛。
例如,在建筑设计中,我们常常需要确定一个房间或一个场地的中心点,以便布置家具或进行其他相应的规划工作。
在这种情况下,我们可以利用线段中点坐标公式计算出房间或场地的中心点的坐标。
除了线段的中点,我们还经常需要确定线段上的其他分点位置。
这时,我们可以使用定比分点坐标公式。
定比分点坐标公式:设线段AB的两个端点分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),若在AB上有一点P将AB分为内部比例m:n(m+n>0)的两部分,那么点P的坐标可以通过以下公式计算:Px = (nx1 + mx2) / (m + n)Py = (ny1 + my2) / (m + n)其中,Px和Py分别代表点P的横坐标和纵坐标。
例如,若给定线段AB的两个端点分别为A(2,4)和B(6,8),且要在AB上以内部比例2:1将其分割,即将AB分为两段,其中一段长度为整体长度的2/3,另一段长度为整体长度的1/3、那么按照定比分点坐标公式,点P的坐标可通过以下计算得到:Px=(2*2+1*6)/(2+1)=(4+6)/3=10/3≈3.33Py=(2*4+1*8)/(2+1)=(8+8)/3=16/3≈5.33因此,点P的坐标为(3.33,5.33)。
高考数学总复习 5.3线段的定比分点与平移课件 人教版
→ 点 P 分有向线段P1P2所成的比.
→ → P1P=λPP2中,要注意字母的顺序,分别是起点—分点, → 分点—终点,这一顺序是不能颠倒的,P 分P1P2的比与 P 分 → P2P1的比是两个不同的比,要注意区别. → 点 P 在线段 P1P2 上且异于 P1、 P2 两点时, 点 P 是P1P2的 内分点,这时定比 λ>0;当 P 在线段 P1P2 的延长线或反向 → → → 延长线上时,点 P 是P1P2的外分点,P1P与PP2方向相反,这 时定比 λ<0.
.
答案:(-3,-5)或(2,-7)
x2 2 5.设 F1,F2 分别为椭圆 3 +y =1 的左、右焦点,点 A, → → B 在椭圆上.若F1A=5F2B,则点 A 的坐标是______. → → 解析:设 A(m,n),由 F1 A =5F2B m+6 2 n 得 B( 5 ,5). 2 m 2 3 +n =1, 又 A,B 均在椭圆上,所以有 m+6 2 5 n 2 + 5 =1, 3
(2)三角形重心坐标公式: 在△ABC 中, A(x1, y1), B(x2, y2),C(x3,y3),若重心为 G(x,y),
则
二、平移 1.平移 设F为坐标平面内的一个图形,将F上所有点按同一个方 向 移 动 同 样 的 长 度 , 得 到 图 形 F′ , 这 个 过 程 叫 图 形 的 平 移.将一个图形平移后,图形的形状大小不变,只是在坐标 平面内的位置发生变化.
第三讲
线段的定比分点与平移
考点 线段的 定比分 点 分比、定比 分点坐标公 式、中点坐 标公式 平移公式, 图形按向量 平移
考纲要求 掌握平面中线段 的定比分点和中 点坐标公式
高三第一轮复习数学---线段的定比分点与平移参考资料
高三第一轮复习数学---线段的定比分点与平移一、教学目标:1.掌握线段的定比分点坐标公式和中点坐标公式,会用定比分点坐标公式求分点坐标和λ,会用中点坐标公式解决对称问题;2.掌握平移公式,会用平移公式化简函数式或求平移后的函数解析式. 二、教学重点:公式的应用三、教学过程:(一)主要知识: 1、 线段的定比分点 (1)定义设P 1,P 2是直线L 上的两点,点P 是L 上不同于P 1,P 2的任意一点,则存在一个实数λ,使21pp p λ=,λ叫做点P 分有向线段21P P 所成的比。
当点P 在线段21P P 上时,0>λ;当点P 在线段21P P 或21P P 的延长线上时,λ<0 (2)定比分点的坐标形式⎪⎩⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x ,其中P 1(x 1,y 1), P 2(x 2,y 2), P (x,y) (3)中点坐标公式当λ=1时,分点P 为线段21P P 的中点,即有⎪⎩⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x 2、平移(1)图形平移的定义设F 是坐标平面内的一个图形,将图上的所有点按照同一方向移动同样长度,得到图形F ’,我们把这一过程叫做图形的平移。
(2)平移公式设P(x,y)是图形F 上任意一点,它在平移后图形上的对应点P ’(x ’,y ’’),且'PP 的坐标为(h,k),则有⎩⎨⎧+=+=k y y hx x '',这个公式叫做点的平移公式,它反映了图形中的每一点在平移后的新坐标与原坐标间的关系。
(二)主要方法:1、平移向量一般是配方法和待定系数法。
2、正确选择平移公式,强化代入转移去思想。
(三)例题分析: [定比分点坐标公式]例1.已知点)2,5(),4,1(B A --,线段AB 上的三等分点依次为1P 、2P ,求1P 、2P ,点的坐标以及A 、B 分21P P 所成的比λ。
解:设),(111y x P 、),(222y x P ,则P AP 1121=B P AP 222= ∴135221152111=+-=+⨯+-=x232821122141-=+-=+⨯+-=y ,即)2,1(1-P 339215212==+⨯+-=x ,0212242=+⨯+-=y ,即)0,3(2P由211AP A P λ=,得:111311λλ+⨯+=-,∴211-=λ;由221BP P λ=,得:221315λλ+⨯+=,∴22-=λ;思维点拨:定比是根据PB AP λ=求得的,必须搞清起点、分点、终点。
最新高考第一轮复习数学53两点间距离公式线段的定比分点与图形的平移汇总
2006年高考第一轮复习数学53两点间距离公式线段的定比分点与图形的平移5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移●知识梳理1.设A(x1,y1),B(x2,y2),则«Skip Record If...»=(x2-x1,y2-y1).∴|«Skip Record If...»|=«Skip Record If...».2.线段的定比分点是研究共线的三点P1,P,P2坐标间的关系.应注意:(1)点P是不同于P1,P2的直线P1P2上的点;(2)实数λ是P分有向线段«Skip Record If...»所成的比,即P1→P,P→P2的顺序,不能搞错;(3)定比分点的坐标公式«Skip Record If...»(λ≠-1).3.点的平移公式描述的是平移前、后点的坐标与平移向量坐标三者之间的关系,«Skip Record If...»特别提示1.定比分点的定义:点P为«Skip Record If...»所成的比为λ,用数学符号表达即为«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...».当λ>0时,P为内分点;λ<0时,P为外分点.2.定比分点的向量表达式:P点分«Skip Record If...»成的比为λ,则«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»+«Skip Record If...»«Skip Record If...»(O为平面内任一点).3.定比分点的应用:利用定比分点可证共线问题.●点击双基1.(2004年东北三校联考题)若将函数y=f(x)的图象按向量a平移,使图象上点的坐标由(1,0)变为(2,2),则平移后的图象的解析式为A.y=f(x+1)-2B.y=f(x-1)-2C.y=f(x-1)+2D.y=f(x+1)+2解析:由平移公式得a=(1,2),则平移后的图象的解析式为y=f(x-1)+2.答案:C2.(2004年湖北八校第二次联考)将抛物线y2=4x沿向量a平移得到抛物线y2-4y=4x,则向量a为A.(-1,2)B.(1,-2)C.(-4,2)D.(4,-2)解析:设a=(h,k),由平移公式得«Skip Record If...»代入y2=4x得(«Skip Record If...»-k)2=4(«Skip Record If...»-h),«Skip Record If...»2-2k«Skip Record If...»=4«Skip Record If...»-4h-k2,即y2-2ky=4x-4h-k2,∴k=2,h=-1.∴a=(-1,2).答案:A思考讨论本题不用平移公式代入配方可以吗?提示:由y2-4y=4x,配方得(y-2)2=4(x+1),∴h=-1,k=2.(知道为什么吗?)3.设A、B、C三点共线,且它们的纵坐标分别为2、5、10,则A点分«Skip Record If...»所得的比为A.«Skip Record If...»B.«Skip Record If...»C.-«Skip Record If...»D.-«Skip Record If...»解析:设A点分«Skip Record If...»所得的比为λ,则由2=«Skip Record If...»,得λ=-«Skip Record If...».答案:C4.若点P分«Skip Record If...»所成的比是λ(λ≠0),则点A分«Skip Record If...»所成的比是____________.解析:∵«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...»,∴«Skip Record If...»=λ(-«Skip Record If...»+«Skip Record If...»).∴(1+λ)«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...».∴«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...».∴«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»«Skip Record If...».答案:-«Skip Record If...»5.(理)若△ABC的三边的中点坐标为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则△ABC的重心坐标为____________.解析:设A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则«Skip Record If...»∴«Skip Record If...»∴重心坐标为(-«Skip Record If...»,«Skip Record If...»).答案:(-«Skip Record If...»,«Skip Record If...»)(文)已知点M1(6,2)和M2(1,7),直线y=mx-7与线段M1M2的交点M分有向线段«Skip Record If...»的比为3∶2,则m的值为____________.解析:设M(x,y),则x=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»=3,y=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»=5,即M(3,5),代入y=mx-7得5=3m-7,∴m=4.答案:4●典例剖析【例1】已知点A(-1,6)和B(3,0),在直线AB上求一点P,使|«Skip Record If...»|=«Skip Record If...»|«Skip Record If...»|.剖析:|«Skip Record If...»|=«Skip Record If...»|«Skip Record If...»|,则«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»或«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...».设出P(x,y),向量转化为坐标运算即可.解:设P的坐标为(x,y),若«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»,则由(x+1,y-6)=«Skip Record If...»(4,-6),得«Skip Record If...»解得«Skip Record If...»此时P点坐标为(«Skip Record If...»,4).若«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»«Skip Record If...»,则由(x+1,y-6)=-«Skip Record If...»(4,-6)得«Skip Record If...»解得«Skip Record If...»∴P(-«Skip Record If...»,8).综上所述,P(«Skip Record If...»,4)或(-«Skip Record If...»,8).深化拓展本题亦可转化为定比分点处理.由«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»,得«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»,则P为«Skip Record If...»的定比分点,λ=«Skip Record If...»,代入公式即可;若«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»«Skip Record If...»,则«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»«Skip Record If...»,则P为«Skip Record If...»的定比分点,λ=-«Skip Record If...».«Skip Record If...»由两种方法比较不难得出向量的运算转化为坐标运算,是解决向量问题的一般方法.【例2】已知△ABC的三个顶点坐标分别是A(4,1),B(3,4),C(-1,2),BD是∠ABC的平分线,求点D的坐标及BD的长.剖析:∵A、C两点坐标为已知,∴要求点D的坐标,只要能求出D分«Skip Record If...»所成的比即可.解:∵|BC|=2«Skip Record If...»,|AB|=«Skip Record If...»,∴D分«Skip Record If...»所成的比λ=«Skip Record If...».由定比分点坐标公式,得«Skip Record If...»∴D点坐标为(9-5«Skip Record If...»,«Skip Record If...»).∴|BD|=«Skip Record If...»=«Skip Record If...».评述:本题给出了三点坐标,因此三边长度易知,由角平分线的性质通过定比分点可解出D点坐标,适当利用平面几何知识,可以使有些问题得以简化.深化拓展本题也可用如下解法:设D(x,y),∵BD是∠ABC的平分线,∴〈«Skip Record If...»,«Skip Record If...»〉=〈«Skip Record If...»,«Skip Record If...»〉.∴«Skip Record If...»,即«Skip Record If...»=«Skip Record If...».又«Skip Record If...»=(1,-3),«Skip Record If...»=(x-3,y-4),«Skip Record If...»=(-4,-2),∴«Skip Record If...»=«Skip Record If...».∴(4+«Skip Record If...»)x+(2-3«Skip Record If...»)y+9«Skip Record If...»-20=0.①又A、D、C三点共线,∴«Skip Record If...»,«Skip Record If...»共线.又«Skip Record If...»=(x-4,y-1),«Skip Record If...»=(x+1,y-2),∴(x-4)(y-2)=(x+1)(y-1).②由①②可解得«Skip Record If...»∴D点坐标为(9-5«Skip Record If...»,«Skip Record If...»),|BD|=«Skip Record If...».思考讨论若BD是AC边上的高,或BD把△ABC分成面积相等的两部分,本题又如何求解?请读者思考.【例3】已知在□ABCD中,点A(1,1),B(2,3),CD的中点为E(4,1),将□ABCD按向量a平移,使C点移到原点O.(1)求向量a;(2)求平移后的平行四边形的四个顶点的坐标.解:(1)由□ABCD可得«Skip Record If...»=«Skip Record If...»,设C(x3,y3),D(x4,y4),则«Skip Record If...»又CD的中点为E(4,1),则«Skip Record If...»由①-④得«Skip Record If...»«Skip Record If...»即C(«Skip Record If...»,2),D(«Skip Record If...»,0).∴a=(-«Skip Record If...»,-2).(2)由平移公式得A′(-«Skip Record If...»,-1),B′(-«Skip Record If...»,1),C′(0,0),D′(-1,-2).●闯关训练夯实基础1.(2004年福州质量检查题)将函数y=sin x按向量a=(-«Skip Record If...»,3)平移后的函数解析式为A.y=sin(x-«Skip Record If...»)+3B.y=sin(x-«Skip Record If...»)-3C.y=sin(x+«Skip Record If...»)+3D.y=sin(x+«Skip Record If...»)-3解析:由«Skip Record If...»得«Skip Record If...»∴«Skip Record If...»-3=sin(«Skip Record If...»+«Skip Record If...»).∴«Skip Record If...»=sin(«Skip Record If...»+«Skip Record If...»)+3,即y=sin(x+«Skip Record If...»)+3.答案:C2.(2003年河南调研题)将函数y=2sin2x的图象按向量a平移,得到函数y=2sin (2x+«Skip Record If...»)+1的图象,则a等于A.(-«Skip Record If...»,1)B.(-«Skip Record If...»,1)C.(«Skip Record If...»,-1)D.(«Skip Record If...»,1)解析:由y=2sin(2x+«Skip Record If...»)+1得y=2sin2(x+«Skip Record If...»)+1,∴a=(-«Skip Record If...»,1).答案:B3.(2004年东城区模拟题)已知点P是抛物线y=2x2+1上的动点,定点A(0,-1),若点M分«Skip Record If...»所成的比为2,则点M的轨迹方程是____________,它的焦点坐标是____________.解析:设P(x0,y0),M(x,y).«Skip Record If...»«Skip Record If...»«Skip Record If...»代入y0=2x02+1得3y+2=18x2+1,即18x2=3y+1,x2=«Skip Record If...»y+«Skip Record If...»=«Skip Record If...»(y+«Skip Record If...»),∴p=«Skip Record If...»,焦点坐标为(0,-«Skip Record If...»).答案:x2=«Skip Record If...»(y+«Skip Record If...»)(0,-«Skip Record If...»)4.把函数y=2x2-4x+5的图象按向量a平移后,得到y=2x2的图象,且a⊥b,c=(1,-1),b·c=4,则b=____________.解析:a=(0,0)-(1,3)=(-1,-3).设b=(x,y),由题意得«Skip Record If...»«Skip Record If...»则b=(3,-1).答案:(3,-1)5.已知向量«Skip Record If...»=(3,1),«Skip Record If...»=(-1,2),«Skip Record If...»⊥«Skip Record If...»,«Skip Record If...»∥«Skip Record If...».试求满足«Skip Record If...»+«Skip Record If...»=«Skip Record If...»的«Skip Record If...»的坐标.解:设«Skip Record If...»=(x,y),则«Skip Record If...»=(x,y)+(3,1)=(x+3,y+1),«Skip Record If...»=«Skip Record If...»-«Skip Record If...»=(x+3,y+1)-(-1,2)=(x+4,y-1),则«Skip Record If...»所以«Skip Record If...»«Skip Record If...»=(11,6).6.已知A(2,3),B(-1,5),且满足«Skip Record If...»=«Skip Record If...»«Skip Record If...»,«Skip Record If...»=3«Skip Record If...»,«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»«Skip Record If...»,求C、D、E的坐标.解:用向量相等或定比分点坐标公式均可,读者可自行求解.C(1,«Skip Record If...»),D(-7,9),E(«Skip Record If...»,«Skip Record If...»).培养能力7.(2004年福建,17)设函数f(x)=a·b,其中a=(2cos x,1),b=(cos x,«Skip Record If...»sin2x),x∈R.(1)若f(x)=1-«Skip Record If...»,且x∈[-«Skip Record If...»,«Skip Record If...»],求x;(2)若y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)(|m|<«Skip Record If...»)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n的值.解:(1)依题设f(x)=2cos2x+«Skip Record If...»sin2x=1+2sin(2x+«Skip Record If...»),由1+2sin(2x+«Skip Record If...»)=1-«Skip Record If...»,得sin(2x+«Skip Record If...»)=-«Skip Record If...».∵|x|≤«Skip Record If...»,∴-«Skip Record If...»≤2x+«Skip Record If...»≤«Skip Record If...».∴2x+«Skip Record If...»=-«Skip Record If...»,即x=-«Skip Record If...».(2)函数y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)平移后得到函数y=2sin2(x-m)+n的图象,即y=f(x)的图象.由(1)得f(x)=2sin2(x+«Skip Record If...»)+1.又|m|<«Skip Record If...»,∴m=-«Skip Record If...»,n=1.8.有点难度哟!(2004年广州综合测试)已知曲线x2+2y2+4x+4y+4=0按向量a=(2,1)平移后得到曲线C.(1)求曲线C的方程;(2)过点D(0,2)的直线与曲线C相交于不同的两点M、N,且M在D、N之间,设«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...»,求实数λ的取值范围.解:(1)原曲线即为(x+2)2+2(y+1)2=2,则平移后的曲线C为x2+2y2=2,即«Skip Record If...»+y2=1.(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),则«Skip Record If...»由于点M、N在椭圆x2+2y2=2上,则«Skip Record If...»即«Skip Record If...»消去x22得,2λ2+8λy2+8=2λ2+4λ+2,即y2=«Skip Record If...».∵-1≤y2≤1,∴-1≤«Skip Record If...»≤1.又∵λ>0,故解得λ≥«Skip Record If...».故λ的取值范围为[«Skip Record If...»,+∞).思考讨论本题若设出直线l的方程y=kx+2,然后与x2+2y2=2联立,利用韦达定理能求解吗?(不要忘记讨论斜率不存在的情况)读者可尝试一下.探究创新9.甲船由A岛出发向北偏东45°的方向做匀速直线航行,速度为15«Skip Record If...»n mile/h,在甲船从A岛出发的同时,乙船从A岛正南40 n mile处的B岛出发,朝北偏东θ(θ=arctan«Skip Record If...»)的方向作匀速直线航行,速度为10«Skip Record If...»n mile/h.(如下图所示)«Skip Record If...»(1)求出发后3 h两船相距多少海里?(2)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里?解:以A为原点,BA所在直线为y轴建立如下图所示的坐标系.«Skip Record If...»设在t时刻甲、乙两船分别在P(x1,y1),Q(x2,y2),则«Skip Record If...»由θ=arctan«Skip Record If...»,可得cosθ=«Skip Record If...»,sinθ=«Skip Record If...»,x2=10«Skip Record If...»t sinθ=10t,y2=10«Skip Record If...»t cosθ-40=20t-40.(1)令t=3,P、Q两点的坐标分别为(45,45),(30,20).|PQ|=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»=5«Skip Record If...»,即两船出发后3 h时,两船相距5«Skip Record If...» n mile.(2)由(1)的解法过程易知|PQ|=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»=«Skip Record If...»≥20«Skip Record If...».∴当且仅当t=4时,|PQ|的最小值为20«Skip Record If...»,即两船出发4 h时,相距20«Skip Record If...» n mile为两船最近距离.●思悟小结1.理解线段的定比分点公式时应注意以下问题:(1)弄清起点、分点、终点,并由此决定定比λ;(2)在计算点分有向线段所成比时,首先要确定是内分点,还是外分点,然后相应地把数量之比转化为长度之比.也可直接由定义«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...»获解.2.线段的定比分点的坐标表示,强化了坐标运算的应用,确定λ的值是公式应用的关键.3.关于平面图形的平移,主要确定的是平移向量.注意公式正、逆使用,并特别注意分清新旧函数解析式.4.配凑法、待定系数法、对应点代入法是确定平移向量的重要方法.●教师下载中心教学点睛1.线段的定比分点公式«Skip Record If...»=λ«Skip Record If...»,该式中已知P1、P2及λ可求分点P的坐标,并且还要注意公式的变式在P1、P2、P、λ中知三可求第四个量.2.定比分点坐标公式要用活不要死记.可设出坐标利用向量相等列方程组.该解法充分体现了向量(形)与数之间的转化具有一般性.3.平移前后坐标之间的关系极易出错,要引导学生弄清知识的形成过程不要死记硬背.拓展题例【例1】(2004年豫南三市联考)已知f(A,B)=sin22A+cos22B-«Skip Record If...»sin2A-cos2B+2.(1)设△ABC的三内角为A、B、C,求f(A,B)取得最小值时,C的值;(2)当A+B=«Skip Record If...»且A、B∈R时,y=f(A,B)的图象按向量p平移后得到函数y=2cos2A的图象,求满足上述条件的一个向量p.解:(1)f(A,B)=(sin2A-«Skip Record If...»)2+(cos2B-«Skip Record If...»)2+1,由题意«Skip Record If...»得«Skip Record If...»∴C=«Skip Record If...»或C=«Skip Record If...».(2)∵A+B=«Skip Record If...»,∴2B=π-2A,cos2B=-cos2A.∴f(A,B)=cos2A-«Skip Record If...»sin2A+3=2cos(2A+«Skip Record If...»)+3=2cos2(A+«Skip Record If...»)+3.从而p=(«Skip Record If...»,-3)(只要写出一个符合条件的向量p即可).【例2】设曲线C的方程是y=x3-x,将C沿x轴、y轴正向分别平移t、s单位长度后,得到曲线C1.(1)写出曲线C1的方程;(2)证明:曲线C与C1关于点A(«Skip Record If...»,«Skip Record If...»)对称.(1)解:C1:y-s=(s-t)3-(x-t).①(2)分析:要证明曲线C1与C关于点A(«Skip Record If...»,«Skip Record If...»)对称,只需证明曲线C1上任意一个点关于A点的对称点都在曲线C上,反过来,曲线C上任意一个点关于A点的对称点都在曲线C1上即可.证明:设P1(x1,y1)为曲线C1上任意一点,它关于点A(«Skip Record If...»,«Skip Record If...»)的对称点为P(t-x1,s-y1),把P点坐标代入曲线C的方程,左=s-y1,右=(t-x1)3-(t-x1).由于P1在曲线C1上,∴y1-s=(x1-t)3-(x1-t).∴s-y1=(t-x1)3-(t-x1),即点P(t-x1,s-y1)在曲线C上.同理可证曲线C上任意一点关于点A的对称点都在曲线C1上.从而证得曲线C与C1关于点A(«Skip Record If...»,«Skip Record If...»)对称.。
【精品含答案】高考一轮复习5.3线段的定比分点与平移基础训练题(理科)
2009届高考一轮复习5.3线段的定比分点与平移基础训练题(理科)注意:本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,考试时间45分钟。
第Ⅰ卷(选择题部分 共36分)一、选择题(本大题共6小题,每小题6分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.(2007·辽宁高考)若函数)x (f y =的图象按向量a 平移后,得到函数2)1x (f y -+=的图象,则向量=a ( )(A ))2,1(-- (B ))2,1(-(C ))2,1(- (D ))2,1(2. 设点P 在有向线段AB 的延长线上,且|BP |4|AP |=,则点A 分BP 所成的比为( )(A )45- (B )32-(C )43- (D )34- 3. 将函数x 1y =的图象按向量a 平移后,得到1x 12y ++=的图象,则( ) (A ))2,1(a = (B ))2,1(a -= (C ))2,1(a -= (D ))2,1(a --= 4.(易错警示题)已知)1,2(P 1-,)5,0(P 2且点P 在21P P 延长线上,使P 2P 21=,则点P 的坐标是( ) (A ))11,2(- (B ))3,34( (C ))3,32( (D ))7,2(- 5.(2008·长春模拟)若把一个函数的图象按)2,3(a -π-= 平移后,得到函数x cos y =的图象,则原图象的函数解析式是( )(A )2)3x cos(y -π+= (B )2)3x cos(y -π-= (C )2)3x cos(y +π+= (D )2)3x cos(y +π-= 6. 已知点)2,6(M 1和)7,1(M 2,直线7mx y -=与线段21M M 的交点M 分有向线段21M M 的比为2:3,则m 的值为( )(A )23- (B )32- (C )41 (D )4第Ⅱ卷(非选择题部分 共64分)二、填空题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。
高考数学一轮复习必备 线段的定比分点及平移
第42课时:第五章 平面向量——线段的定比分点及平移课题:线段的定比分点及平移一.复习目标:1.掌握线段的定比分点坐标公式和中点坐标公式,会用定比分点坐标公式求分点坐标和λ,会用中点坐标公式解决对称问题;2.掌握平移公式,会用平移公式化简函数式或求平移后的函数解析式.二.知识要点:1.线段的定比分点:内分点、外分点、λ的确定; 2.定比分点坐标公式是 ;线段的中点坐标公式是 ;3.平移公式是 . 三.课前预习:1.若点P 分AB 的比为34,则点A 分BP 的比是 . 2.把函数1124y x =-的图象,按向量(2,4)a =-平移后,图象的解析式是( ) ()A 12124y x =- ()B 11324y x =- ()C 11924y x =+ ()D 12124y x =-- 3.将函数241y x x =--顶点P 按向量a 平移后得到点(1,3)P '-,则a = .4.ABC ∆中三边中点分别是(2,1),(3,4),(2,1)D E F --,则ABC ∆的重心是 .四.例题分析:例1.已知两点(,5)A x ,(2,)B y -,点(1,1)P 在直线AB 上,且||2||AP BP =,求点A 和点B 的坐标.例2.已知(1,2),(1,3),(2,2)A B C --,点M 分BA 的比λ为3:1,点N 在线段BC 上,且ABC AMNC S S ∆=32,求点N 的坐标.例3.已知函数 22(2)1y x =---的图象经过按a 平移后使得抛物线顶点在y 轴上,且在x 轴上截得的弦长为4,求平移后函数解析式和a .例4.已知,,D E F 分比是ABC ∆的三边,,BC CA AB 上的点,且使BD CE AF DC EA FB==,证明:ABC ∆与DEF ∆的重心相同.五.课后作业:1.已知点(1,3)按向量a 平移后得到点(4,1),则点(2,1)按向量a 平移后的坐标是( )()A (5,1) ()B (5,1)-- ()C (5,1)- ()D (5,1)-2.平面上有(2,1)A -,(1,4)B ,(4,3)D -三点,点C 在直线AB 上,且12AC BC =,连DC 并延长到E ,使1||||4CE ED =,则E 点的坐标为( ) ()A (0,1) ()B (0,1)或811(,)33 ()C 811(,)33- ()D 5(8,)3-- 3.平移曲线()y f x =使曲线上的点(1,1)变为(2,3),这时曲线方程为( )()A (1)2y f x =-+ ()B (1)2y f x =++()C (1)2y f x =-- ()D (2)1y f x =-+4.把一个函数的图象向量(,2)4a π=平移后图象的解析式为sin()24y x π=++,则原来函数图象的解析式为 .5.已知函数11x y x-=+,按向量a 平移该函数图形,使其化简为反比例函数的解析式,则向量a = ,化简后的函数式为 .6.已知(1,0)A ,(0,1)B -,(,)P x y ,O 为坐标原点,若1OA OB OP λλ+=+,则P 点的轨迹方程为 .7.已知三角形ABC 的三个顶点为(1,2),(4,1),(3,4)A B C ,(1)求三边的长;(2)求AB 边上的中线CM 的长;(3)求重心G 的坐标;(4)求A ∠的平分线AD 的长;(5)在AB 上取一点P ,使过P 且平行于BC 的直线PQ 把ABC ∆的面积分成4:5的两部分,求点P 的坐标.8.如图已知三点(0,8),(4,0),(5,3)A B C --,D 点内分AB 的比是1:3,E 在BC 上,且BDE ∆的面积是ABC ∆面积的一半,求E 点的坐标.9.将函数2y x =-的图象进行怎样的平移,才能使平移后得到的图象与函数22y x x =--的两交点关于原点对称?并求平移后的图象的解析式。
高考数学一轮复习第5章平面向量:线段的定比分点与平移.doc
课时作业28 线段的定比分点与平移时间:45分钟 分值:100分一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知点P 为线段AB 上的一点,且P 分AB →的比为2,则点B 分有向线段AP →的比为( ) A .-2 B .-3 C.12 D .-12 答案:B2.已知△ABC 的三个顶点分别是A (1,32),B (4,-2),C (1,y ),重心为G (x ,-1),则x 、y 的值分别是( )A .x =2,y =5B .x =1,y =-52C .x =1,y =-1D .x =2,y =-52解析:由重心坐标公式x =1+4+13=2,-1=32-2+y 3⇒y =-52.答案:D3.已知点A (2,3),B (10,5),直线AB 上一点P 满足|P A →|=2|PB →|,则点P 的坐标是( )A .(223,133) B .(18,7)C .(223,133)或(18,7) D .(18,7)或(-6,-1)解析:设AP →=λPB →,由|P A →|=2|PB →|可知λ=±2,由定比分点坐标公式可得P 点坐标为(223,133)或(18,7).答案:C4.(·河北实验中学检测)若已知函数y =1x 的图象按向量n =(b,0)平移后得到函数y =1x -2的图象,则函数f (x )=a x -b (a >0且a ≠1)的反函数的图象恒过定点( )A .(2,1)B .(1,2)C .(-2,1)D .(0,2)解析:函数y =1x 的图象按n =(b,0)平移后得到函数y =1x -2的图象,∴b =2.f (x )=a x -2恒过(2,1)点,f -1(x )恒过(1,2)点. 答案:B5.将函数y =sin ωx (ω>0)的图象按向量a =(-π6,0)平移,平移后的图象如图1所示,则平移后的图象所对应函数的解析式是()图1A .y =sin(x +π6)B .y =sin(x -π6)C .y =sin(2x +π3)D .y =sin(2x -π3)解析:由图象可看出ω=2πT =2ππ=2.按向量a =(-π6,0)平移,即向左平移π6个单位.平移后的函数解析式为y =sin[2(x +π6)]=sin(2x +π3).答案:C 6.(·湖北八校联考)将函数f (x )=x 3+3x 2+3x 的图象按向量a 平移后得到函数g (x )的图象,若函数g (x )满足g (x )+g (2-x )=1,则向量a 的坐标是( )A .(-1,-1)B .(2,32)C .(2,2)D .(-2,-32)解析:设平移向量a =(m ,n ),(x ,y )是函数f (x )=x 3+3x 2+3x 图象上任意点的坐标,(x ′,y ′)是按向量a =(m ,n )平移后函数g (x )图象上对应点的坐标,则平移公式⎩⎪⎨⎪⎧x =x ′-m y =y ′-n,代入f (x )=x 3+3x 2+3x 得g (x ′)=(x ′-m +1)3-1+n ,由于g (x )+g (2-x )=1,(1-m +x )3-1+n +(3-m -x )3-1+n =1,整理并解得m =2,n =32,选择B.答案:B二、填空题(每小题5分,共7.把函数y =3x 的图象按a =(2,-2)平移得到F ′,F ′的解析式为__________.答案:y =3x -2-28.已知A (1,0),B (0,-1),P (x ,y ),O 为坐标原点,若OP →=OA →+λOB→1+λ,则P 点的轨迹方程为__________.解析:⎩⎪⎨⎪⎧x =11+λy =-λ1+λ消去参数得:y =x -1,(x ≠0).答案:y =x -1,(x ≠0)9. 已知点A (0,0),B (3,0),C (0,1).设AD ⊥BC 于D ,那么有CD →=λCB →,其中λ=________.解析:如图2,|AB |=3,|AC |=1,|CB |=2,由于AD ⊥BC ,且CD →=λCB →,所以C 、D 、B 共线,所以|CD ||CB |=14,即λ=14.图2答案:1410. P 为△ABC 所在平面上的点,且满足AP →=AB →+12AC →,则△ABP 与△ABC 的面积之比是________.图3解析:∵AP →=AB →+12AC →,∴BP →=12AC →∴P 点位置如图3所示:∴S △ABP S △ABC =12答案:1 2三、解答题(共50分)11.(15分)已知A (2,3),B (-1,5),且满足AC →=13AB →,AD →=3AB →,AE →=-14AB →,求C ,D ,E 的坐标.解:解法1:设C (x C ,y C ),D (x D ,y D ),E (x E ,y E ). ∴AC →=(x C -2,y C -3),AB →=(-3,2). AD →=(x D -2,y D -3),AE →=(x E -2,y E -3).由条件得(x C -2,y C -3)=13(-3,2),(x D -2,y D -3)=3(-3,2),(x E -2,y E -3)=-14(-3,2).从而有⎩⎪⎨⎪⎧x C -2=-1y C -3=23,⎩⎪⎨⎪⎧x D -2=-9y D -3=6,⎩⎨⎧x E -2=34y E -3=-12. ∴C (1,113),D (-7,9),E (114,52).解法2:由AD →=3AB →=3(AD →+DB →)得AD →=-32DB →.由AE →=-14(AE →+EB →),得AE →=-15EB →.由AC →=13AB →=13(AC →+CB →),得AC →=12CB →.由定比分点公式,可得x C =2+12×(-1)1+12=1,y C =3+12×51+12=113;x D =2+(-32)×(-1)1-32=-7,y D =3+(-32)×51-32=9;x E =2+(-15)×(-1)1-15=114,y E =3+(-15)×51-15=52.∴C (1,113),D (-7,9),E (114,52).12.(15分)已知函数y =-2(x -2)2-1经过a 平移后使得抛物线顶点在y 轴上,且在x 轴上截得的弦长为4,求平移后的函数解析式和a .解:设a =(h ,k ),则平移公式为 ⎩⎪⎨⎪⎧x ′=x +h y ′=y +k ,将其代入y =-2(x -2)2-1, 得平移后的抛物线为y ′-k =-2(x ′-h -2)2-1, 即y -k =-2(x -h -2)2-1,∵它的顶点在y 轴上,∴-h -2=0,h =-2, ∴y -k =-2x 2-1,令y =0,得2x 2-k +1=0,x =±k -12.又∵|x 1-x 2|=4,∴2k -12=4,∴k =9,∴y =-2x 2+8,a =(-2,9).13.(已知点M (2,3),N (8,4)在线段MN 内是否存在点P ,使MP →=λPN →=λ2MN →(λ≠0)成立?若存在,求出对应的λ的值和P 点坐标;若不存在,请说明理由.解:由λPN →=λ2MN →即PN →=λMN →. ∴PN →=λ(MP →+PN →),整理得MP →=1-λλPN →又MP →=λPN →,∴λ=1-λλ,即λ2+λ-1=0.又λ>0,∴λ=5-12.∴x =2+8·5-121+5-12=11-35,y =3+4·5-121+5-12=9-52.因此存在一点P 满足条件,对应的λ=5-12,P 点坐标为(11-35,9-52).。
高考理科数学第一轮复习第五章平面向量 4线段的定比分点与平移
线段的定比分点与平移高三备课组一、基础知识1、 线段的定比分点 (1)定义设P 1,P 2是直线L 上的两点,点P 是L 上不同于P 1,P 2的任意一点,则存在一个实数λ,使21pp p λ=,λ叫做点P 分有向线段21P P 所成的比。
当点P 在线段21P P 上时,0>λ;当点P 在线段21P P 或21P P 的延长线上时,λ<0 (2)定比分点的向量表达式:点P 分有向线段21P P 所成的比是λ,则21111OP λλλ+++=(O 为平面内任意点) (3)定比分点的坐标形式⎪⎩⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x ,其中P 1(x 1,y 1), P 2(x 2,y 2), P (x,y) (4)中点坐标公式当λ=1时,分点P 为线段21P P 的中点,即有⎪⎩⎪⎨⎧+=+=222121y y y x x x (5)ABC ∆的重心坐标公式:⎪⎩⎪⎨⎧++=++=33CB AC B A y y y y x x x x2、平移(1)图形平移的定义设F 是坐标平面内的一个图形,将图上的所有点按照同一方向移动同样长度,得到图形F ’,我们把这一过程叫做图形的平移。
(2)平移公式设P(x,y)是图形F 上任意一点,它在平移后图形上的对应点P ’(x ’,y ’’),且'PP 的坐标为(h,k),则有⎩⎨⎧+=+=ky y hx x '',这个公式叫做点的平移公式,它反映了图形中的每一点在平移后的新坐标与原坐标间的关系。
二、题型剖析[定比分点坐标公式]例1.已知点)2,5(),4,1(B A --,线段AB 上的三等分点依次为1P 、2P ,求1P 、2P ,点的坐标以及A 、B 分21P P 所成的比λ。
解:设),(111y x P 、),(222y x P ,则B P AP 1121=B P AP 222= ∴135221152111=+-=+⨯+-=x232821122141-=+-=+⨯+-=y ,即)2,1(1-P339215212==+⨯+-=x ,0212242=+⨯+-=y ,即)0,3(2P由211AP A P λ=,得:111311λλ+⨯+=-,∴211-=λ;由221BP B P λ=,得:221315λλ+⨯+=,∴22-=λ;思维点拨:定比是根据PB AP λ=求得的,必须搞清起点、分点、终点。
高考第一轮复习数学:53两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移-教案(含习题及答案).
5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移●知识梳理 1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则AB =(x 2-x 1,y 2-y 1).∴|AB |=212212)()(y y x x -+-. 2.线段的定比分点是研究共线的三点P 1,P ,P 2坐标间的关系.应注意:(1)点P 是不同于P 1,P 2的直线P 1P 2上的点;(2)实数λ是P 分有向线段21P P 所成的比,即P 1→P ,P →P 2的顺序,不能搞错;(3)定比分点的坐标公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x ,(λ≠-1).3.点的平移公式描述的是平移前、后点的坐标与平移向量坐标三者之间的关系,⎩⎨⎧+='+='.k y y h x x ,特别提示1.定比分点的定义:点P 为21P P 所成的比为λ,用数学符号表达即为P P 1=λ2PP .当λ>0时,P 为内分点;λ<0时,P 为外分点.2.定比分点的向量表达式:P 点分21P P 成的比为λ,则OP =λ+111OP +λλ+12OP (O 为平面内任一点). 3.定比分点的应用:利用定比分点可证共线问题. ●点击双基1.(2004年东北三校联考题)若将函数y=f (x )的图象按向量a 平移,使图象上点的坐标由(1,0)变为(2,2),则平移后的图象的解析式为A.y=f (x+1)-2B.y=f (x -1)-2C.y=f (x -1)+2D.y=f (x+1)+2 解析:由平移公式得a=(1,2),则平移后的图象的解析式为y=f (x -1)+2. 答案:C2.(2004年湖北八校第二次联考)将抛物线y 2=4x 沿向量a 平移得到抛物线y 2-4y=4x ,则向量a 为A.(-1,2)B.(1,-2)C.(-4,2)D.(4,-2) 解析:设a=(h ,k ),由平移公式得 ⎩⎨⎧-'=-'=⇒⎩⎨⎧=-'=-',,k y y h x x k y y h x x 代入y 2=4x 得(y '-k )2=4(x '-h ),y '2-2k y '=4x '-4h -k 2, 即y 2-2ky=4x -4h -k 2, ∴k=2,h=-1. ∴a=(-1,2). 答案:A 思考讨论本题不用平移公式代入配方可以吗?提示:由y 2-4y=4x ,配方得(y -2)2=4(x+1),∴h=-1,k=2.(知道为什么吗?)3.设A 、B 、C 三点共线,且它们的纵坐标分别为2、5、10,则A 点分BC 所得的比为 A.83 B.38 C.-83 D.-38解析:设A 点分BC 所得的比为λ,则由2=λλ+1+105,得λ=-83.答案:C4.若点P 分AB 所成的比是λ(λ≠0),则点A 分BP 所成的比是____________. 解析:∵=λ,∴=λ(-+).∴(1+λ)=λ.∴=λλ+1.∴BA =-λλ+1. 答案:-λλ+15.(理)若△ABC 的三边的中点坐标为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则△ABC 的重心坐标为____________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3), 则⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=+-=+=+-=+=+=+.121242321222323231312121yy xx y y x x y y x x ,,,,, ∴⎩⎨⎧=++-=++42321321y y y x x x∴重心坐标为(-32,34).答案:(-32,34)(文)已知点M 1(6,2)和M 2(1,7),直线y=mx -7与线段M 1M 2的交点M 分有向线段21M M 的比为3∶2,则m 的值为____________.解析:设M (x ,y ),则x=231236++=515=3,y=2312372+⨯+=5214+=5,即M (3,5),代入y=mx -7得5=3m -7,∴m=4.答案:4 ●典例剖析【例1】 已知点A (-1,6)和B (3,0),在直线AB 上求一点P ,使||=31||.剖析:|AP |=31|AB |,则AP =31AB 或AP =31BA .设出P (x ,y ),向量转化为坐标运算即可.解:设P 的坐标为(x ,y ),若AP =31AB ,则由(x+1,y -6)=31(4,-6),得 ⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+.26341y x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧==.431y x ,此时P 点坐标为(31,4).若AP =-31AB ,则由(x+1,y -6)=-31(4,-6)得⎪⎩⎪⎨⎧=--=+.26341y x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=.837y x ,∴P (-37,8).综上所述,P (31,4)或(-37,8).深化拓展本题亦可转化为定比分点处理.由AP =31AB ,得AP =21PB ,则P 为AB 的定比分点,λ=21,代入公式即可;若AP =-31AB ,则AP =-41PB ,则P 为AB 的定比分点,λ=-41.A PB P A B由两种方法比较不难得出向量的运算转化为坐标运算,是解决向量问题的一般方法.【例2】 已知△ABC 的三个顶点坐标分别是A (4,1),B (3,4),C (-1,2),BD 是∠ABC 的平分线,求点D 的坐标及BD 的长.剖析:∵A 、C 两点坐标为已知,∴要求点D 的坐标,只要能求出D 分AC 所成的比即可.解:∵|BC|=25,|AB|=10,∴D 分AC 所成的比λ=22==BC AB DC AD . 由定比分点坐标公式,得 ⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=++=-=+-⨯+=.2221212592211224D D y x ,)( ∴D 点坐标为(9-52,2).∴|BD|=22423259)()(-+--=268104-. 评述:本题给出了三点坐标,因此三边长度易知,由角平分线的性质通过定比分点可解出D 点坐标,适当利用平面几何知识,可以使有些问题得以简化.深化拓展本题也可用如下解法:设D (x ,y ),∵BD 是∠ABC 的平分线,∴〈BA ,BD 〉=〈BC ,BD 〉. ∴||||||||BD BC BD BA ⋅=,即||BA BD BA ⋅=||BC BD BC ⋅.又BA =(1,-3),BD =(x -3,y -4),BC =(-4,-2), ∴101233+--y x =2082124+-+-y x .∴(4+2)x+(2-32)y+92-20=0.①又A 、D 、C 三点共线,∴AD ,AC 共线. 又AD =(x -4,y -1),AC =(x+1,y -2),∴(x -4)(y -2)=(x+1)(y -1).②由①②可解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2259y x ,∴D 点坐标为(9-52,2),|BD|=268104-.思考讨论若BD 是AC 边上的高,或BD 把△ABC 分成面积相等的两部分,本题又如何求解?请读者思考.【例3】 已知在□ABCD 中,点A (1,1),B (2,3),CD 的中点为E (4,1),将 □ABCD 按向量a 平移,使C 点移到原点O.(1)求向量a ;(2)求平移后的平行四边形的四个顶点的坐标. 解:(1)由□ABCD 可得=, 设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则⎩⎨⎧=-=-②①,.214343y y x x又CD 的中点为E (4,1), 则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+④③,.12424343y y x x由①-④得⎪⎩⎪⎨⎧==,,22933y x ⎪⎩⎪⎨⎧==,,02744y x即C (29,2),D (27,0).∴a=(-29,-2).(2)由平移公式得A ′(-27,-1),B ′(-25,1),C ′(0,0),D ′(-1,-2).●闯关训练 夯实基础1.(2004年福州质量检查题)将函数y=sinx 按向量a=(-4π,3)平移后的函数解析式为A.y=sin (x -4π)+3B.y=sin (x -4π)-3C.y=sin (x+4π)+3 D.y=sin (x+4π)-3 解析:由⎩⎨⎧-'=-'=,,k y y h x x 得⎪⎩⎪⎨⎧-'=+'=.34πy y x x ,∴y '-3=sin (x '+4π).∴y '=sin (x '+4π)+3,即y=sin (x+4π)+3.答案:C 2.(2003年河南调研题)将函数y=2sin2x 的图象按向量a 平移,得到函数y=2sin (2x+3π)+1的图象,则a 等于A.(-3π,1)B.(-6π,1) C.(3π,-1)D.(6π,1) 解析:由y=2sin (2x+3π)+1得y=2sin2(x+6π)+1,∴a=(-6π,1). 答案:B3.(2004年东城区模拟题)已知点P 是抛物线y=2x 2+1上的动点,定点A (0,-1),若点M 分所成的比为2,则点M 的轨迹方程是____________,它的焦点坐标是____________.解析:设P (x 0,y 0),M (x ,y ).⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==32300y y x x ⇒⎩⎨⎧+==,,23300y y x x 代入y 0=2x 02+1得3y+2=18x 2+1,即18x 2=3y+1,x 2=61y+181=61(y+31),∴p=121,焦点坐标为(0,-247).答案:x 2=61(y+31) (0,-247)4.把函数y=2x 2-4x+5的图象按向量a 平移后,得到y=2x 2的图象,且a ⊥b ,c=(1,-1),b ·c=4,则b=____________.解析:a=(0,0)-(1,3)=(-1,-3).设b=(x ,y ),由题意得⎩⎨⎧=-=--,,403y x y x ⎩⎨⎧-==,,13y x 则b=(3,-1).答案:(3,-1)5.已知向量=(3,1),=(-1,2),⊥,∥.试求满足+=的的坐标.解:设OD =(x ,y ),则OC =(x ,y )+(3,1)=(x+3,y+1), =-=(x+3,y+1)-(-1,2)=(x+4,y -1),则⎩⎨⎧=--+=+++-.01340123)()(,)()(y x y x所以⎩⎨⎧==,,611y x =(11,6).6.已知A (2,3),B (-1,5),且满足AC =31AB ,AD =3AB ,AE =-41AB ,求C 、D 、E 的坐标.解:用向量相等或定比分点坐标公式均可,读者可自行求解.C (1,311),D (-7,9),E (411,25). 培养能力7.(2004年福建,17)设函数f (x )=a ·b ,其中a=(2cosx ,1),b=(cosx ,3sin2x ),x ∈R.(1)若f (x )=1-3,且x ∈[-3π,3π],求x ;(2)若y=2sin2x 的图象按向量c=(m ,n )(|m|<2π)平移后得到函数y=f (x )的图象,求实数m 、n 的值.解:(1)依题设f (x )=2cos 2x+3sin2x=1+2sin (2x+6π),由1+2sin (2x+6π)=1-3,得sin (2x+6π)=-23.∵|x|≤3π,∴-2π≤2x+6π≤6π5.∴2x+6π=-3π,即x=-4π.(2)函数y=2sin2x 的图象按向量c=(m ,n )平移后得到函数y=2sin2(x -m )+n 的图象,即y=f (x )的图象.由(1)得f (x )=2sin2(x+12π)+1.又|m|<2π,∴m=-12π,n=1.8.有点难度哟!(2004年广州综合测试)已知曲线x 2+2y 2+4x+4y+4=0按向量a=(2,1)平移后得到曲线C.(1)求曲线C 的方程;(2)过点D (0,2)的直线与曲线C 相交于不同的两点M 、N ,且M 在D 、N 之间,设DM =λ,求实数λ的取值范围.解:(1)原曲线即为(x+2)2+2(y+1)2=2,则平移后的曲线C 为x 2+2y 2=2, 即22x +y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=+=.1212121λλλλy y x x ,由于点M 、N 在椭圆x 2+2y 2=2上,则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+,,222222222121y x y x 即⎪⎩⎪⎨⎧=+=++++.222122122222222y x y x ,)()(λλλλ消去x 22得,2λ2+8λy 2+8=2λ2+4λ+2,即y 2=λλ432-.∵-1≤y 2≤1,∴-1≤λλ432-≤1.又∵λ>0,故解得λ≥21.故λ的取值范围为[21,+∞).思考讨论本题若设出直线l 的方程y=kx+2,然后与x 2+2y 2=2联立,利用韦达定理能求解吗?(不要忘记讨论斜率不存在的情况)读者可尝试一下.探究创新 9.甲船由A 岛出发向北偏东45°的方向做匀速直线航行,速度为152 n mile/h ,在甲船从A 岛出发的同时,乙船从A 岛正南40 n mile 处的B 岛出发,朝北偏东θ(θ=arctan 21)的方向作匀速直线航行,速度为105 n mile/h.(如下图所示)B❑ 东北(1)求出发后3 h 两船相距多少海里?(2)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里? 解:以A 为原点,BA 所在直线为y 轴建立如下图所示的坐标系.APQB❑东北x y 设在t 时刻甲、乙两船分别在P (1122), 则⎪⎩⎪⎨⎧===︒=.151545cos 215111t x y t t x , 由θ=arctan 21,可得cos θ=552,sin θ=55,x 2=105tsin θ=10t ,y 2=105tcos θ-40=20t -40.(1)令t=3,P 、Q 两点的坐标分别为(45,45),(30,20).|PQ|=2220453045)-()(+-=850=534, 即两船出发后3 h 时,两船相距534 n mile. (2)由(1)的解法过程易知|PQ|=212212)()(y y x x -+-=221540201510)()(t t t t --+- =1600400502+-t t=8004502+-)(t ≥202.∴当且仅当t=4时,|PQ|的最小值为202,即两船出发4 h 时,相距202 n mile 为两船最近距离. ●思悟小结1.理解线段的定比分点公式时应注意以下问题: (1)弄清起点、分点、终点,并由此决定定比λ;(2)在计算点分有向线段所成比时,首先要确定是内分点,还是外分点,然后相应地把数量之比转化为长度之比.也可直接由定义P P 1=λ2PP 获解.2.线段的定比分点的坐标表示,强化了坐标运算的应用,确定λ的值是公式应用的关键.3.关于平面图形的平移,主要确定的是平移向量.注意公式正、逆使用,并特别注意分清新旧函数解析式.4.配凑法、待定系数法、对应点代入法是确定平移向量的重要方法. ●教师下载中心 教学点睛 1.线段的定比分点公式P P 1=λ2PP ,该式中已知P 1、P 2及λ可求分点P 的坐标,并且还要注意公式的变式在P 1、P 2、P 、λ中知三可求第四个量.2.定比分点坐标公式要用活不要死记.可设出坐标利用向量相等列方程组.该解法充分体现了向量(形)与数之间的转化具有一般性.3.平移前后坐标之间的关系极易出错,要引导学生弄清知识的形成过程不要死记硬背. 拓展题例 【例1】 (2004年豫南三市联考)已知f (A ,B )=sin 22A+cos 22B -3sin2A -cos2B+2. (1)设△ABC 的三内角为A 、B 、C ,求f (A ,B )取得最小值时,C 的值;(2)当A+B=2π且A 、B ∈R 时,y=f (A ,B )的图象按向量p 平移后得到函数y=2cos2A的图象,求满足上述条件的一个向量p.解:(1)f (A ,B )=(sin2A -23)2+(cos2B -21)2+1, 由题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,,212cos 232sin B A 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===.6π3π6πB A A ,或 ∴C=3π2或C=2π.(2)∵A+B=2π,∴2B=π-2A ,cos2B=-cos2A.∴f (A ,B )=cos2A -3sin2A+3=2cos (2A+3π)+3=2cos2(A+6π)+3.从而p=(6π,-3)(只要写出一个符合条件的向量p 即可).【例2】 设曲线C 的方程是y=x 3-x ,将C 沿x 轴、y 轴正向分别平移t 、s 单位长度后,得到曲线C 1.(1)写出曲线C 1的方程;(2)证明:曲线C 与C 1关于点A (2t ,2s)对称.(1)解:C 1:y -s=(s -t )3-(x -t ). ①(2)分析:要证明曲线C 1与C 关于点A (2t ,2s)对称,只需证明曲线C 1上任意一个点关于A 点的对称点都在曲线C 上,反过来,曲线C 上任意一个点关于A 点的对称点都在曲线C 1上即可.证明:设P 1(x 1,y 1)为曲线C 1上任意一点,它关于点A (2t ,2s)的对称点为 P (t -x 1,s -y 1),把P 点坐标代入曲线C 的方程,左=s -y 1,右=(t -x 1)3-(t -x 1).由于P 1在曲线C 1上,∴y 1-s=(x 1-t )3-(x 1-t ).∴s -y 1=(t -x 1)3-(t -x 1),即点P (t -x 1,s -y 1)在曲线C 上. 同理可证曲线C 上任意一点关于点A 的对称点都在曲线C 1上.从而证得曲线C 与C 1关于点A (2t ,2s)对称.。
高考数学一轮复习学案定比分点及平移公式
定比分点及平移公式一、知识回顾1.点P 分有向线段12PP所成的比λ的含义 2.线段的定比分点公式设点P 分有向线段21P P 所成的比为λ,即P 1=λ2PP,则 =λ+111+1λλ+2OP (线段的定比分点的向量公式) ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=.1,12121λλλλy y y x x x (线段定比分点的坐标公式) 当λ=1时,得中点公式:OP =21(1OP +2OP )或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=.2,22121y y y x x x 3.平移公式设点P (x ,y )按向量a =(h,k)平移后得到点P ′(x ′,y ′),则P O '=+a 或⎩⎨⎧+='+='.,k y y h x x曲线y =f (x )按向量a =(h,k)平移后所得的曲线的函数解析式为:y -k=f (x -h)定比分点坐标公式二、基本训练1.已知点(2,3),(1,1)M N --,点1(,)2P x 在线段M N 的中垂线上,则点P 的横坐标x 的值是 A. 52- B. 32- C. 72- D. 3-2.已知(,0),(3,2)A a B a +,直线12y ax =与线段AB 交于M ,且2A M MB =,则a 等于 A. -4 B. 2 C. 2或-4 D.-2或43.若点P 分AB 所成的比为34,则A 分BP 所成的比为A. 37B. 73C. 73-D. 37-4.(05全国卷Ⅱ)点P 在平面上作匀速直线运动,速度向量v =(4,-3)(即点P 的运动方向与v 相同,且每秒移动的距离为|v |个单位.设开始时点P 的坐标为(-10,10),则5秒后点P 的坐标为 ( )A .(-2,4)B .(-30,25)C .(10,-5)D .(5,-10) 5.(05湖南)P 是△ABC 所在平面上一点,若⋅=⋅=⋅,则P 是△ABC 的( ) A .外心B .内心C .重心D .垂心6.设线段12P P 的长为5cm ,写出点P 分有向线段12PP所成的比为λ (1)点P 在线段12P P 上,11PP cm =,则λ=______. (2)点P 在12P P 的延长线上,21P P cm =,则λ=______. (3)点P 在12P P 的反向延长线上,11PP cm =,则λ=______. 7.把函数2x y =的图像F 按向量a平移后得到的图像F '的函数解析式为221x y -=-,则a=_____.8.把函数的图像F 按向量(,2)3a π= 平移后得到函数2sin y x =的图像F ',则平移前图像F 的函数解析式为_______________.三、例题分析例1. 已知点12(2,1),(4,3)P P -,求下列情况下,点P 分有向线段12PP所成的比λ及点P 的坐标:(1)点P 在线段12P P 上,且12114PP PP =(2)点P 在12P P 的反向延长线上,2123P P P P =例2. 已知(1,1),(2,3),(8,3)O A B -且,C D 是AB的三等分点,试求,OC OD 的坐标.例3. 把函数2log (2)3y x =-+的图像经过怎样的平移,可以得到函数2log y x =的图像?变题:将函数72sin(2)13y x π=-+图像,按向量a 平移后得到的函数图像关于原点对称,这样的向量是否唯一?若唯一,求出a;若不唯一,求出模最小的向量.例4. 已知三点(0,8),(4,0),(5,3)A B C --,点D 分AB 所成的比为13,E 为BC 上的点且使BDE ∆的面积是ABC ∆的面积的一半,求E 的坐标.四、作业 同步练习 定比分点及平移公式1.按向量a 把(2,3)-平移到(1,2)-,则按向量a把点(7,2)-平移到点 ( )A. (-6,1)B.(-8,3)C.(-6,3)D.(-8,1) 2.已知ABC ∆的两个顶点(3,7)A 和(2,5)B -,若AC 的中点在x 轴上,BC 的中点在y 轴上,则顶点C 的坐标是 ( ) A.(2,-7) B.(-7,2) C.(-3,-5) D.(5,-3)3.已知向量1(1,1),(4,4)OP OP ==- ,且点P 分有向线段12PP 的比为-2,则2OP的坐标可以是 ( ) A.53(,)22- B. 53(,)22- C. (7,9)- D. (9,7)-4.已知平面上直线l 的方向向量43,55e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,点O (0,0)和A (1,-2)在l上的射影分别是O e λ''''=和A ,则O A ,其中λ等于 () A 、115 B 、115- C 、2 D 、—25.将直线l 沿y 轴负向平移a (a >0)个单位,再沿x 轴正向平移a+1个单位,若此时所得的直线与直线l 重合,则直线l 的斜率是 ( )A 、1a a -+B 、1a a +C 、1a a +-D 、1a a+6. (05全国I )点O 是三角形ABC 所在平面内的一点,满足⋅=⋅=⋅,则点O 是ABC ∆的( )(A )三个内角的角平分线的交点(B )三条边的垂直平分线的交点 (C )三条中线的交点(D )三条高的交点7.(05天津卷)在直角坐标系xOy 中,已知点A(0,1)和点B(-3,4),若点C 在∠AOB 的平分线上且| |=2,则=8.(05全国卷Ⅰ)ABC ∆的外接圆的圆心为O ,两条边上的高的交点为H ,)(m ++=,则实数m =9.已知,,A B C 三点共线,A 分BC 的比为38λ=-,,A B 的纵坐标分别为2,5,则点C 的纵坐标为____________。
2006年高考第一轮复习数学:5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移
5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移●知识梳理1.设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2), 则AB =(x 2-x 1,y 2-y 1).∴|AB |=212212)()(y y x x -+-. 2.线段的定比分点是研究共线的三点P 1,P ,P 2坐标间的关系.应注意:(1)点P 是不同于P 1,P 2的直线P 1P 2上的点;(2)实数λ是P 分有向线段21P P 所成的比,即P 1→P ,P →P 2的顺序,不能搞错;(3)定比分点的坐标公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x ,(λ≠-1).3.点的平移公式描述的是平移前、后点的坐标与平移向量坐标三者之间的关系,⎩⎨⎧+='+='.k y y h x x ,特别提示1.定比分点的定义:点P 为21P P 所成的比为λ,用数学符号表达即为P P 1=λ2PP .当λ>0时,P 为内分点;λ<0时,P 为外分点.2.定比分点的向量表达式:P 点分21P P 成的比为λ,则OP =λ+111OP +λλ+12OP (O 为平面内任一点). 3.定比分点的应用:利用定比分点可证共线问题.●点击双基1.(2004年东北三校联考题)若将函数y =f (x )的图象按向量a 平移,使图象上点的坐标由(1,0)变为(2,2),则平移后的图象的解析式为A.y =f (x +1)-2B.y =f (x -1)-2C.y =f (x -1)+2D.y =f (x +1)+2解析:由平移公式得a =(1,2),则平移后的图象的解析式为y =f (x -1)+2.答案:C2.(2004年湖北八校第二次联考)将抛物线y 2=4x 沿向量a 平移得到抛物线y 2-4y =4x ,则向量a 为A.(-1,2)B.(1,-2)C.(-4,2)D.(4,-2)解析:设a =(h ,k ),由平移公式得⎩⎨⎧-'=-'=⇒⎩⎨⎧=-'=-',,k y y h x x k y y h x x 代入y 2=4x 得(y '-k )2=4(x '-h ),y '2-2k y '=4x '-4h -k 2, 即y 2-2ky =4x -4h -k 2, ∴k =2,h =-1.∴a =(-1,2). 答案:A思考讨论本题不用平移公式代入配方可以吗? 提示:由y 2-4y =4x ,配方得 (y -2)2=4(x +1),∴h =-1,k =2.(知道为什么吗?)3.设A 、B 、C 三点共线,且它们的纵坐标分别为2、5、10,则A 点分BC 所得的比为A.83 B.38C.-83D.-38解析:设A 点分BC 所得的比为λ,则由2=λλ+1+105,得λ=-83. 答案:C4.若点P 分所成的比是λ(λ≠0),则点A 分所成的比是____________.解析:∵AP =λPB ,∴AP =λ(-AP +AB ).∴(1+λ)AP =λAB . ∴AB =λλ+1AP .∴BA =-λλ+1AP .答案:-λλ+15.(理)若△ABC 的三边的中点坐标为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则△ABC 的重心坐标为____________.解析:设A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),C (x 3,y 3),则⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=+-=+=+-=+=+=+.121242321222323231312121yy xx y y x x y y x x ,,,,, ∴⎩⎨⎧=++-=++42321321y y y x x x∴重心坐标为(-32,34). 答案:(-32,34)(文)已知点M 1(6,2)和M 2(1,7),直线y =mx -7与线段M 1M 2的交点M 分有向线段21M M 的比为3∶2,则m 的值为____________.解析:设M (x ,y ),则x =231236++=515=3,y =2312372+⨯+=5214+=5,即M (3,5),代入y =mx -7得5=3m -7,∴m =4.答案:4 ●典例剖析【例1】 已知点A (-1,6)和B (3,0),在直线AB 上求一点P ,使||=31||.剖析:|AP |=31|AB |,则AP =31AB 或AP =31BA .设出P (x ,y ),向量转化为坐标运算即可.解:设P 的坐标为(x ,y ),若AP =31AB ,则由(x +1,y -6)=31(4,-6),得⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+.26341y x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧==.431y x ,此时P 点坐标为(31,4). 若AP =-31AB ,则由(x +1,y -6)=-31(4,-6)得 ⎪⎩⎪⎨⎧=--=+.26341y x ,解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=.837y x ,∴P (-37,8).综上所述,P (31,4)或(-37,8).深化拓展本题亦可转化为定比分点处理.由AP =31AB ,得AP =21PB ,则P 为AB 的定比分点,λ=21,代入公式即可;若AP =-31AB ,则AP =-41PB ,则P 为AB的定比分点,λ=-41.A PB P A B由两种方法比较不难得出向量的运算转化为坐标运算,是解决向量问题的一般方法.【例2】 已知△ABC 的三个顶点坐标分别是A (4,1),B (3,4),C (-1,2),BD 是∠ABC 的平分线,求点D 的坐标及BD 的长.剖析:∵A 、C 两点坐标为已知,∴要求点D 的坐标,只要能求出D 分AC 所成的比即可.解:∵|BC |=25,|AB |=10,∴D 分AC 所成的比λ=22==BC AB DC AD . 由定比分点坐标公式,得⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=++=-=+-⨯+=.2221212592211224D D y x ,)( ∴D 点坐标为(9-52,2).∴|BD |=22423259)()(-+--=268104-. 评述:本题给出了三点坐标,因此三边长度易知,由角平分线的性质通过定比分点可解出D 点坐标,适当利用平面几何知识,可以使有些问题得以简化.深化拓展本题也可用如下解法:设D (x ,y ),∵BD 是∠ABC 的平分线, ∴〈BA ,BD 〉=〈BC ,BD 〉. ∴||||||||BD BC BD BC BD BA BD BA ⋅⋅=⋅,即||BA BD BA ⋅=||BC BD BC ⋅.又BA =(1,-3),BD =(x -3,y -4),BC =(-4,-2), ∴101233+--y x =2082124+-+-y x .∴(4+2)x +(2-32)y +92-20=0.①又A 、D 、C 三点共线,∴AD ,AC 共线. 又AD =(x -4,y -1),AC =(x +1,y -2), ∴(x -4)(y -2)=(x +1)(y -1).②由①②可解得⎪⎩⎪⎨⎧=-=.2259y x ,∴D 点坐标为(9-52,2),|BD |=268104-.思考讨论若BD 是AC 边上的高,或BD 把△ABC 分成面积相等的两部分,本题又如何求解?请读者思考.【例3】 已知在□ABCD 中,点A (1,1),B (2,3),CD 的中点为E (4,1),将□ABCD 按向量a 平移,使C 点移到原点O .(1)求向量a ;(2)求平移后的平行四边形的四个顶点的坐标. 解:(1)由□ABCD 可得=DC , 设C (x 3,y 3),D (x 4,y 4),则⎩⎨⎧=-=-②①,.214343y y x x又CD 的中点为E (4,1),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+=+④③,.12424343y y x x由①-④得⎪⎩⎪⎨⎧==,,22933y x ⎪⎩⎪⎨⎧==,,02744y x即C (29,2),D (27,0). ∴a =(-29,-2).(2)由平移公式得A ′(-27,-1),B ′(-25,1),C ′(0,0),D ′(-1,-2).●闯关训练 夯实基础1.(2004年福州质量检查题)将函数y =sin x 按向量a =(-4π,3)平移后的函数解析式为A.y =sin (x -4π)+3 B.y =sin (x -4π)-3 C.y =sin (x +4π)+3D.y =sin (x +4π)-3 解析:由⎩⎨⎧-'=-'=,,k y y h x x 得⎪⎩⎪⎨⎧-'=+'=.34πy y x x ,∴y '-3=sin (x '+4π). ∴y '=sin (x '+4π)+3,即y =sin (x +4π)+3. 答案:C2.(2003年河南调研题)将函数y =2sin2x 的图象按向量a 平移,得到函数y =2sin (2x +3π)+1的图象,则a 等于A.(-3π,1) B.(-6π,1) C.(3π,-1)D.(6π,1) 解析:由y =2sin (2x +3π)+1得y =2sin2(x +6π)+1,∴a =(-6π,1). 答案:B3.(2004年东城区模拟题)已知点P 是抛物线y =2x 2+1上的动点,定点A (0,-1),若点M 分所成的比为2,则点M 的轨迹方程是____________,它的焦点坐标是____________.解析:设P (x 0,y 0),M (x ,y ).⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==32300y y x x ⇒⎩⎨⎧+==,,23300y y x x 代入y 0=2x 02+1得3y +2=18x 2+1,即18x 2=3y +1,x 2=61y +181=61(y +31),∴p =121,焦点坐标为(0,-247). 答案:x 2=61(y +31) (0,-247) 4.把函数y =2x 2-4x +5的图象按向量a 平移后,得到y =2x 2的图象,且a ⊥b ,c =(1,-1),b ·c =4,则b =____________.解析:a =(0,0)-(1,3)=(-1,-3).设b =(x ,y ),由题意得⎩⎨⎧=-=--,,403y x y x ⎩⎨⎧-==,,13y x 则b =(3,-1).答案:(3,-1)5.已知向量=(3,1),=(-1,2),⊥,∥.试求满足OD +OA =OC 的OD 的坐标.解:设OD =(x ,y ),则OC =(x ,y )+(3,1)=(x +3,y +1),=-=(x +3,y +1)-(-1,2)=(x +4,y -1),则⎩⎨⎧=--+=+++-.01340123)()(,)()(y x y x所以⎩⎨⎧==,,611y x =(11,6). 6.已知A (2,3),B (-1,5),且满足AC =31AB ,AD =3AB ,AE =-41AB ,求C 、D 、E 的坐标.解:用向量相等或定比分点坐标公式均可,读者可自行求解.C (1,311),D (-7,9),E (411,25). 培养能力7.(2004年福建,17)设函数f (x )=a ·b ,其中a =(2cos x ,1),b =(cos x ,3sin2x ),x ∈R .(1)若f (x )=1-3,且x ∈[-3π,3π],求x ;(2)若y =2sin2x 的图象按向量c =(m ,n )(|m |<2π)平移后得到函数y =f (x )的图象,求实数m 、n 的值.解:(1)依题设f (x )=2cos 2x +3sin2x =1+2sin (2x +6π), 由1+2sin (2x +6π)=1-3,得 sin (2x +6π)=-23.∵|x |≤3π,∴-2π≤2x +6π≤6π5. ∴2x +6π=-3π,即x =-4π. (2)函数y =2sin2x 的图象按向量c =(m ,n )平移后得到函数y =2sin2(x -m )+n 的图象,即y =f (x )的图象.由(1)得f (x )=2sin2(x +12π)+1.又|m |<2π,∴m =-12π,n =1. 8.有点难度哟!(2004年广州综合测试)已知曲线x 2+2y 2+4x +4y +4=0按向量a =(2,1)平移后得到曲线C .(1)求曲线C 的方程;(2)过点D (0,2)的直线与曲线C 相交于不同的两点M 、N ,且M 在D 、N 之间,设=λMN ,求实数λ的取值范围.解:(1)原曲线即为(x +2)2+2(y +1)2=2,则平移后的曲线C 为x 2+2y 2=2,即22x +y 2=1.(2)设M (x 1,y 1),N (x 2,y 2),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=+=.1212121λλλλy y x x ,由于点M 、N 在椭圆x 2+2y 2=2上,则⎪⎩⎪⎨⎧=+=+,,222222222121y x y x 即⎪⎩⎪⎨⎧=+=++++.222122122222222y x y x ,)()(λλλλ消去x 22得,2λ2+8λy 2+8=2λ2+4λ+2, 即y 2=λλ432-. ∵-1≤y 2≤1,∴-1≤λλ432-≤1. 又∵λ>0,故解得λ≥21. 故λ的取值范围为[21,+∞).思考讨论本题若设出直线l 的方程y =kx +2,然后与x 2+2y 2=2联立,利用韦达定理能求解吗?(不要忘记讨论斜率不存在的情况)读者可尝试一下.探究创新9.甲船由A 岛出发向北偏东45°的方向做匀速直线航行,速度为152 n mile/h ,在甲船从A 岛出发的同时,乙船从A 岛正南40 n mile 处的B 岛出发,朝北偏东θ(θ=arctan 21)的方向作匀速直线航行,速度为105 n mile/h.(如下图所示)B 东北(1)求出发后3 h 两船相距多少海里?(2)求两船出发后多长时间相距最近?最近距离为多少海里? 解:以A 为原点,BA 所在直线为y 轴建立如下图所示的坐标系.东x设在t 时刻甲、乙两船分别在P (x 1,y 1),Q (x 2,y 2), 则⎪⎩⎪⎨⎧===︒=.151545cos 215111t x y t t x ,由θ=arctan 21,可得cos θ=552,sin θ=55, x 2=105t sin θ=10t , y 2=105t cos θ-40=20t -40.(1)令t =3,P 、Q 两点的坐标分别为(45,45),(30,20).|PQ |=2220453045)-()(+-=850=534,即两船出发后3 h 时,两船相距534 n mile. (2)由(1)的解法过程易知|PQ |=212212)()(y y x x -+-=221540201510)()(t t t t --+-=1600400502+-t t=8004502+-)(t ≥202. ∴当且仅当t =4时,|PQ |的最小值为202,即两船出发4 h 时,相距202 n mile 为两船最近距离. ●思悟小结1.理解线段的定比分点公式时应注意以下问题: (1)弄清起点、分点、终点,并由此决定定比λ;(2)在计算点分有向线段所成比时,首先要确定是内分点,还是外分点,然后相应地把数量之比转化为长度之比.也可直接由定义P 1=λ2PP 获解.2.线段的定比分点的坐标表示,强化了坐标运算的应用,确定λ的值是公式应用的关键.3.关于平面图形的平移,主要确定的是平移向量.注意公式正、逆使用,并特别注意分清新旧函数解析式.4.配凑法、待定系数法、对应点代入法是确定平移向量的重要方法. ●教师下载中心 教学点睛1.线段的定比分点公式P P 1=λ2PP ,该式中已知P 1、P 2及λ可求分点P 的坐标,并且还要注意公式的变式在P 1、P 2、P 、λ中知三可求第四个量.2.定比分点坐标公式要用活不要死记.可设出坐标利用向量相等列方程组.该解法充分体现了向量(形)与数之间的转化具有一般性.3.平移前后坐标之间的关系极易出错,要引导学生弄清知识的形成过程不要死记硬背.拓展题例【例1】 (2004年豫南三市联考)已知f (A ,B )=sin 22A +cos 22B -3sin2A -cos2B +2.(1)设△ABC 的三内角为A 、B 、C ,求f (A ,B )取得最小值时,C 的值; (2)当A +B =2π且A 、B ∈R 时,y =f (A ,B )的图象按向量p 平移后得到函数y =2cos2A 的图象,求满足上述条件的一个向量p .解:(1)f (A ,B )=(sin2A -23)2+(cos2B -21)2+1, 由题意⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==,,212cos 232sin B A 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===.6π3π6πB A A ,或 ∴C =3π2或C =2π.(2)∵A +B =2π,∴2B =π-2A ,cos2B =-cos2A . ∴f (A ,B )=cos2A -3sin2A +3=2cos (2A +3π)+3=2cos2(A +6π)+3. 从而p =(6π,-3)(只要写出一个符合条件的向量p 即可).【例2】 设曲线C 的方程是y =x 3-x ,将C 沿x 轴、y 轴正向分别平移t 、s单位长度后,得到曲线C 1.(1)写出曲线C 1的方程;(2)证明:曲线C 与C 1关于点A (2t ,2s )对称. (1)解:C 1:y -s =(s -t )3-(x -t ).①(2)分析:要证明曲线C 1与C 关于点A (2t ,2s )对称,只需证明曲线C 1上任意一个点关于A 点的对称点都在曲线C 上,反过来,曲线C 上任意一个点关于A 点的对称点都在曲线C 1上即可.证明:设P 1(x 1,y 1)为曲线C 1上任意一点,它关于点A (2t,2s )的对称点为P (t -x 1,s -y 1),把P 点坐标代入曲线C 的方程,左=s -y 1,右=(t -x 1)3-(t -x 1).由于P 1在曲线C 1上,∴y 1-s =(x 1-t )3-(x 1-t ).∴s -y 1=(t -x 1)3-(t -x 1),即点P (t -x 1,s -y 1)在曲线C 上. 同理可证曲线C 上任意一点关于点A 的对称点都在曲线C 1上. 从而证得曲线C 与C 1关于点A (2t,2s )对称.。
高中数学两点间距离公式
高中数学两点间距离公式高中数学中,两点间距离公式是我们学习的重要内容之一。
在解决空间中两点之间的距离问题时,我们可以利用这个公式来求解,从而得到准确的答案。
下面,我们将详细讨论这个公式及其应用。
我们来看一下两点间距离公式的表达形式。
假设平面上有两个点A(x1, y1)和B(x2, y2),那么它们之间的距离可以通过以下公式来计算:d = √((x2 - x1)² + (y2 - y1)²)其中,d表示两点之间的距离。
这个公式实际上就是利用勾股定理来计算两点距离的。
我们可以将这个公式应用于各种各样的问题中,比如求两个城市之间的直线距离、求两个坐标点之间的距离等等。
接下来,我们来看一些具体的例题,以帮助我们更好地理解和运用两点间距离公式。
例题1:已知平面上有两个点A(3, 4)和B(7, 8),求它们之间的距离。
解:根据两点间距离公式,我们有:d = √((7 - 3)² + (8 - 4)²)= √(4² + 4²)= √(16 + 16)= √32≈ 5.66所以,点A和点B之间的距离约为5.66。
例题2:已知三维空间中有两个点A(1, 2, 3)和B(4, 5, 6),求它们之间的距离。
解:同样地,根据两点间距离公式,我们有:d = √((4 - 1)² + (5 - 2)² + (6 - 3)²)= √(3² + 3² + 3²)= √(9 + 9 + 9)= √27≈ 5.2所以,点A和点B之间的距离约为5.2。
通过以上两个例题,我们可以看出,无论是在平面上还是在空间中,两点间距离公式都可以很方便地帮助我们求解距离问题。
只需要将两个点的坐标代入公式中,按照一定的计算步骤,我们就能得到最终的结果。
在实际应用中,两点间距离公式也有一些特殊的情况需要注意。
例如,如果两个点的坐标相同,那么它们之间的距离就是0。
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5.3 两点间距离公式、线段的定比分点与图形的平移
●知识梳理 1.设 A(x1,y1),B(x2,y2),
则 AB =(x2-x1,y2-y1).
∴| AB |= (x2 x1)2 (y2 y1)2 .
2.线段的定比分点是研究共线的三点 P1,P,P2 坐标间的关系.应注意:(1)点 P 是不
h, k,
( y -k)2=4( x -h), y 2-2k y =4 x -4h-k2,
即 y2-2ky=4x-4h-k2, ∴k=2,h=-1. ∴a=(-1,2). 答案:A 思考讨论
本题不用平移公式代入配方可以吗? 提示:由 y2-4y=4x,配方得 (y-2)2=4(x+1), ∴h=-1,k=2.(知道为什么吗?)
OP2
B.y=f(x-1)-2
D.y=f(x+1)+2
B.(1,-2)
D.(4,-2)
x
y
x1 x2 1 y1 y2 1
(O 为平面内任一点).
, (λ≠-1).
x
y
x y
代入 y2=4x 得
h k
x
y
x y
知识就是力量
3.设 A、B、C 三点共线,且它们的纵坐标分别为 2、5、10,则 A 点分 BC 所得的比为
A. 3
8
C.- 3 8
解析:设 A 点分 BC 所得的比为 λ,则由 2= 5 10 ,得 λ=- 3 .
答案:C
4.若点 P 分 AB 所成的比是 λ(λ≠0),则点 A 分 BP 所成的比是____________.
x3 y3
2 4
∴重心坐标为(- 2 , 4 ). 33
答案:(- 2 , 4 ) 33
(文)已知点 M1(6,2)和 M2(1,7),直线 y=mx-7 与线段 M1M2 的交点 M 分有
向线段 M1M 2 的比为 3∶2,则 m 的值为____________.
解析:设
M(x,y),则
入 y=mx-7 得 5=3m-7,∴m=4. 答案:4 ●典例剖析
同于 P1,P2 的直线 P1P2 上的点;(2)实数 λ 是 P 分有向线段P1P2 所成的比,即
P1→P,P→P2
的顺序,不能搞错;(3)定比分点的坐标公式
3.点的平移公式描述的是平移前、后点的坐标与平移向量坐标三者之间的关系,
x x h,
y
yFra bibliotek特别提示
k.
1.定比分点的定义:点 P 为 P1P2 所成的比为 λ,用数学符号表达即为 P1P =λ PP2 .
算即可.
x=
6
3 2
1 3 5
2
15 =
=3,y=
【例 1】 已知点 A(-1,6)和 B(3,0),在直线 AB 上求一点 P,使| AP |= 1 | AB |. 3
剖析:| AP |= 1 | AB |,则 AP = 1 AB 或 AP = 1 BA .设出 P(x,y),向量转化为坐标运
当 λ>0 时,P 为内分点;λ<0 时,P 为外分点.
2.定比分点的向量表达式:
P 点分 P1P2
成的比为
λ,则
3.定比分点的应用:利用定比分点可证共线问题.
●点击双基
OP
=
1
1
OP1 + 1
1.(2004 年东北三校联考题)若将函数 y=f(x)的图象按向量 a 平移,使图象上点的
x
1
y 6 2.
3
4 3
, 解得
x
y 8.
7 3
,
3
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
3
3
2
7
1 3
2
3 2
=
4
5
21
=5,即
3
M(3,5),代
∴P(- 7 ,8).综上所述,P( 1 ,4)或(- 7 ,8).
深化拓展
3
3
知识就是力量
本题亦可转化为定比分点处理.由 AP = 1 AB ,得 AP = 1 PB ,则 P 为 AB 的定比分点,
解析:∵ AP =λ PB ,∴ AP =λ(- AP + AB ).∴(1+λ) AP =λ AB .
∴ AB = 1 AP .∴ BA =- 1 AP .
答案:- 1
5.(理)若△ABC 的三边的中点坐标为(2,1)、(-3,4)、(-1,-1),则△ABC 的
重心坐标为____________.
3
3
解:设 P 的坐标为(x,y),若 AP = 1 AB ,则由(x+1,y-6)= 1 (4,-6),得
x
1
y 6 2.
4 3
, 解得
此时 P 点坐标为( 1 ,4). 3
x
y 4.
1 3
,
若 AP =- 1 AB ,则由(x+1,y-6)=- 1 (4,-6)得
解析:设 A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。
A.(-1,2)
C.(-4,2)
解析:设 a=(h,k),由平移公式得
对全部高中资料试卷电气设备,在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验;通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术通关,1系电过,力管根保线据护敷生高设产中技工资术艺料0不高试仅中卷可资配以料置解试技决卷术吊要是顶求指层,机配对组置电在不气进规设行范备继高进电中行保资空护料载高试与中卷带资问负料题荷试2下卷2,高总而中体且资配可料置保试时障卷,各调需类控要管试在路验最习;大题对限到设度位备内。进来在行确管调保路整机敷使组设其高过在中程正资1常料中工试,况卷要下安加与全强过,看度并22工且22作尽22下可22都能22可地护以缩1关正小于常故管工障路作高高;中中对资资于料料继试试电卷卷保破连护坏接进范管行围口整,处核或理对者高定对中值某资,些料审异试核常卷与高弯校中扁对资度图料固纸试定,卷盒编工位写况置复进.杂行保设自护备动层与处防装理腐置,跨高尤接中其地资要线料避弯试免曲卷错半调误径试高标方中高案资等,料,编试要5写、卷求重电保技要气护术设设装交备备置底4高调、动。中试电作管资高气,线料中课并敷3试资件且、设卷料中拒管技试试调绝路术验卷试动敷中方技作设包案术,技含以来术线及避槽系免、统不管启必架动要等方高多案中项;资方对料式整试,套卷为启突解动然决过停高程机中中。语高因文中此电资,气料电课试力件卷高中电中管气资壁设料薄备试、进卷接行保口调护不试装严工置等作调问并试题且技,进术合行,理过要利关求用运电管行力线高保敷中护设资装技料置术试做。卷到线技准缆术确敷指灵设导活原。。则对对:于于在调差分试动线过保盒程护处中装,高置当中高不资中同料资电试料压卷试回技卷路术调交问试叉题技时,术,作是应为指采调发用试电金人机属员一隔,变板需压进要器行在组隔事在开前发处掌生理握内;图部同纸故一资障线料时槽、,内设需,备要强制进电造行回厂外路家部须出电同具源时高高切中中断资资习料料题试试电卷卷源试切,验除线报从缆告而敷与采设相用完关高毕技中,术资要资料进料试行,卷检并主查且要和了保检解护测现装处场置理设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况,然后根据规范与规程规定,制定设备调试高中资料试卷方案。