定比分点公式的三大应用

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定比点差法及其应用解说

定比点差法及其应用解说一、定比分点若，则称点为点、的定比分点．当时，点在线段上，称为内分点；当（）时，点在线段的延长线上，称为外分点．定比分点坐标公式：若点，，，则点的坐标为二、点差法点差法其实可以看作是方程的相减，是对方程的一个巧妙的处理。

若点在有心二次曲线上，则有两式作差得此即有心二次曲线的垂径定理，可以解决与弦的中点相关的问题．1、弦的中点点差法一个妙用：例1 已知椭圆，直线交椭圆于两点，为的中点，求证：为定值。

分析用常规方法设直线也可以解决，但是计算就很繁杂，在这里使用点差法。

解设，，在椭圆上：，作差得：即：，因为所以，为定值。

以上结论与弦的中点有关，也称为垂径定理。

考虑当椭圆为圆的时候，，则，，正好也符合圆的“垂径定理”。

在双曲线中同样有类似的结论，但定值为，在这里就不再推导了。

2、弦上的定比分点当弦上的点不再是中点时，就成了定比分点：设，，，则点坐标可以表示为：，证明设，，化简可得：，同理这时候就出现了这样形式的式子。

如果再凑出，可能大家就会有点感觉了：可以将椭圆的方程乘上一个再作差，得到这样的式子。

因此我们想到了“定比点差法”这样的技巧。

例2 已知椭圆，在椭圆外，过作直线交椭圆于两点，在线段上且满足：，求证：点在定直线上。

分析按照以上思路，要出现和这样的式子，很容易想到设的坐标，再表示出的坐标。

解设，，，则，结合图形得：则，在椭圆上：①，②得：即，所以在定直线上。

下面介绍定比点差法：若点在有心二次曲线上，则有两式作差得这样就得到了例7、过异于原点的点引椭圆的割线，其中点在椭圆上，点是割线上异于的一点，且满足．求证：点在直线上．证明：直接运用定比点差法即可．设，则有，设，则有又因为点在椭圆上，所以有两式作差得两边同除以，即可得到命题得证．例8、已知椭圆，过定点的直线与椭圆交于两点（可以重合），求的取值范围．解析：设，，则．于是，于是又因为点在椭圆上，所以有两式相减得将(1)代入(2)中得到由(1)(3)解得从而解得的取值范围为，于是的取值范围为．例9、设、为椭圆的左、右焦点，为椭圆上任意一点，直线分别交椭圆于异于的点、，若，，求证：．证明：设，，，则于是有又由点在椭圆上得到两式相减得从而有结合(4)式可解得同理可得结合(5)式得到于是有整理得，命题得证．例10、已知椭圆，点，过点作椭圆的割线，为关于轴的对称点．求证：直线恒过定点．解析：因为三点共线，三点也共线，且三点都在椭圆上，我们用定比点差法去解决这个问题．设，，则，设与轴的交点为，，，则于是有由点在椭圆上得两式相减得将(2)代入(3)得。

5-4新田中学-线段的定比分点与平移

解析：设原来函数图象上任一点坐标为(x，y)，平移后其对应点坐标为(x′，y′)． π x′＝x－， 4 由平移公式，得 y′＝y－2， π 又∵y′＝sin(x′＋ )－2， 4
π π ∴y－2＝sin[(x－4)＋4]－2，化简，得 y＝sinx. ∴原来函数的解析式为 y＝sinx.
→，当P1Q＝－3P2Q即 λ＝3 时 xQ＝－1＋2λ＝5，yQ＝ → → 3P2 Q 4
1＋λ －5＋4λ 7 5 7 ＝4，∴Q 点坐标为(4，4)． 1＋λ → → 当P1Q＝3P2Q即 λ＝－3 时－1＋2λ 7 －5＋4λ 17 xQ＝＝2，yQ＝＝2. 1＋λ 1＋λ 7 17 ∴Q 点坐标为(2， 2 )．

启示：函数与方程思想贯穿于整个中学数学，则向量模的关系转化为解不等式，再由解不等式探求不等式成立的条件，再由a·e＝1，
●回归教材 1．已知点 P 分有向线段P→ 2的比为 λ，则下列结论中正 1P 确的是 A．λ 可以是任意实数 B．λ 是不等于零的实数 C．当 λ＜－1 时，点 P 必在P→ 2的延长线上 1P D．当－1＜λ＜0 时，点 P 在P→ 2的延长线上 1P ( )
－5＋4λ1 解析：(1)由已知 1＝解得 λ1＝2， 1＋λ1 －1＋2λ1 x＝＝1. 1＋λ1 → ＝2PP2得P1P＝2(PP1＋P→ 2)整理得P→ 1 ＝－ 3 → → → (2)由P1P 1P 2P 2 → .∴λ2＝－3. P1P 2
→ → → → → → → (3)由P1Q∥P2Q且|P1Q|＝3|P2Q|知P1Q＝3P2Q或P1Q＝－
则点 P 分P→ 2所成的比是________． 1P → 2的延长线上，则P1P＝3. → 解题思路：如图，P 在P1P

三角形的定比分点公式及应用

三角形的定比分点公式及应用设在三角形ABC的边AB上，有两个点D和E，使得AD:DE:EB=m:n:p，其中m、n、p为正实数，且满足m+n+p=1、则称点D和点E是边AB上的定比分点。

应用：1.线段分点定比问题：已知两点A、B，找到两点之间的一个点P，使得AP:PB=m:n。

这个问题可以通过将线段AB看作三角形的一条边，然后应用定比分点公式来解答。

2.定比分点的证明：如果在三角形的边上有一个点是边的中点，则此点与边两端的点成1:1:1的定比分点。

证明如下：设在三角形ABC的边AB上有一点D是边AB的中点，即AD=BD，则AD:DE:EB=AD:AD:BD=1:1:1同理，三角形的另外两条边上也存在中点，可以利用定比分点公式得到其它的定比分点。

3.相似三角形的性质：如果在两个相似三角形的相应边上分别取定比分点，则这两个定比分点所确定的线段也是相似三角形的定比分点。

例如，在相似三角形ABC和DEF中，AB:DE=BC:EF=a，如果在边AB上取定比分点D和E，使得AD:DE:EB=m:n:p，则有BC:EF=AD:DE:EB=m:n:p=a。

即在三角形DEF中，BC是EF的定比分点。

4.解决长度比例问题：通过应用定比分点公式，可以解决与长度比例有关的数学问题。

例如，在已知等腰直角三角形ABC中，如果AD是边AC上的定比分点，即AD:DC=m:n，则可以根据定比分点公式求出在边AC上的偏距AD和线段AB、BC的长度。

5.解决面积比例问题：通过应用定比分点公式，可以解决与面积比例有关的数学问题。

例如，已知三角形ABC中，面积为S，若点D是边AB 上的定比分点，即AD:DB=m:n，则可以根据定比分点公式求出三角形ABD 和三角形ACD的面积，并据此计算出三角形ABC的面积。

总结起来，三角形的定比分点公式是一个重要的几何定理，它可以在解决线段或面积比例问题中起到重要的作用，能够推导出一些三角形的性质和关系。

2.3.3线段的定比分点

(
x1
2
x2
,
y1
2
y2
)
C
CG 2 CG 2GD
O
x
GD
由定比分点坐标公式可得G点坐标为：
5.5 线段的定比分点
解：∵D是AB的中点
∴点D的坐标为
(
x1
2
x2
,
y1
2
y2
)
CG 2 CG 2GD
B
GD
由定比分点坐标公式可得G点坐标为：
x
x3
2
x1
2
x2
x1Βιβλιοθήκη x2x32
2
y P2
P P1
所以，点P的坐标为
(
x1
2
x2
,
y1
2
y2
)
O
x
(1)
例3.设点P是线段P1P2上的一点，P1、P2的坐标分别是
(x1, y1), (x2 , y2 ) 。
（1）当点P是线段P1P2的中点时，求点P的坐标；
（2）当点P是线段P1P2的一个三等分点时，求点P的坐标。
y P2
y P2
段P1P2 所成的比．
能根据P点的三种不同的位置和实数与向量的积的向量方向确定λ的取值范围吗？
思考：可以为-1与0吗？
5.5 线段的定比分点
设 P1( x1, y1 )，P2( x2 , y2 ) ，P分P1P2 所成的比为，如何
求P点的坐标呢？
P1P ( x x1, y y1 )
y
y1 y2 1
有向线段 P1 P2的中点坐标公式
x x1 x2 x y y1
y2 y
x
x1

定比分点坐标公式在解题中的应用

定比分点坐标公式在解题中的应用河北陈庆新许多同窗可能已经能够熟练地应用有向线段的定比分点坐标公式⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ112121y y y x x x 及定比的坐标公式λ＝x －x 1x 2－x ，求解有向线段的定比分点坐标及定点分有向线段所成的比了．事实上用这两个公式，还可巧妙地用于解决其它一些问题．如用得好，会使解题进程显得别具一格，简捷明快，充分展现咱们思维的独创性．下面举例说明其解题中的应用．一、在几何问题中的应用（一）关于公式的正用例1．证明：三角形内角平分线分其对边之比等于夹那个角的两边长度之比．证明：以ΔOAB 的极点O 为原点，∠AOB 的平分线OC 因此直线为x 轴，成立平面直角坐标系如下图，设|OA|＝m ，|OB|＝n ，∠AOC ＝∠COB ＝θ，那么A(m cos θ，m sin θ)，B(n cos θ，－nsin θ)，设C 点分−→−AB 的所成的比为λ，由定比分点的坐标公式：m sin θ－λn sin θ1＋λ＝0，解之得，λ＝m n ，即|AC||CB|＝|OA||OB|．点评：本例的结论在解题中有着很多的应用。

请看下面的例子。

例2．已知△ABC 三个极点的坐标别离为A(－1，1)，B(3，1)，C(2，5)，角A 的内角平分线交对边于D ，那么向量AD −−→的坐标为．解析：容易计算|AB −−→|＝4，|AC −−→|＝5。

依照三角形内角平分线的性质知：ABAC＝BD DC ，于是可知点D 分有向线段BC −−→所成的比为45，从而由定比分点坐标公式可求得点D 的坐标（239，259），于是AD −−→＝（329，169）．例3．已知三点A(1，2)、B(4，1)、C(3，4)，在线段AB 上取一点P ，使过P 且平行于BC 的直线把△ABC 的面积分成4∶5两部份，求点P 的坐标．A C OBx y解析：由题意得：ABCAPQ S S ∆∆＝2⎪⎭⎫ ⎝⎛AB AP ＝49．因此AP AB ＝23，即−→−AP ＝2−→−PB ，λ＝2，设P(x ，y )，那么x ＝1＋2×41＋2＝3，y ＝2＋2×11＋2＝43．因此P 点的坐标为(3，43)．例4．已知在△ABC 中，BC ＝a ，CA ＝b ，AB ＝c ，且A(x 1，y 1)、B(x 2，y 2)、C(x 3，y 3)，求△ABC 的内心坐标．解析：设I 为△ABC 的内心，AD 为∠A 的平分线，那么AB AC ＝BD DC ＝cb ，∴点D 分−→−BC 所成的比为cb ，∴由定比分点的坐标公式可求得D 点的坐标：x D ＝x 2＋c b ×x 31＋c b＝bx 2＋cx 3b ＋c，y D ＝by 2＋cy 3b ＋c．又AI ID ＝AB BD ＝AC CD ，∴AI ID ＝AB ＋AC BD ＋CD＝b ＋ca ，即点I 分−→−AD 所成的比b ＋c a ． ∴xI＝acb c b cx bx a c b x ++++⋅++1321＝ax 1＋bx 2＋cx 3a ＋b ＋c ，同理yI＝ay 1＋by 2＋cy 3a ＋b ＋c ．∴△ABC 的内心坐标为(ax 1＋bx 2＋cx 3a ＋b ＋c ，ay 1＋by 2＋cy 3a ＋b ＋c)．（二）公式的逆用例5．已知一次函数y ＝－mx －2图象与线段AB 有交点，假设A(－2，3)、B(3，2)，求实数m 的取值范围．解析：设一次函数的图象直线l 交AB 于点P(x ，y )且−→−AP ＝λ−→−PB (λ≥0)，当λ＝0时，直线过A 点，那么由定比分点坐标公式知⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++-=λλλλ123132y x ，又因P 在直线l 上，故m ·－2＋3λ1＋λ＋3＋2λ1＋λ＋2＝0，解得：λ＝2m －53m ＋4≥0，从而m ≥52或mACBDI＜－43．又当点P 与点B 重合时符合题意，因此将B(3，2)代入直线l 的方程，求得m ＝－43．故m 的取值范围为m ≥52或m ≤－43．本例能够推行为：已知定点P 1（x 1，y 1）、P 2(x 2，y 2)及直线l ：A x ＋B y ＋C=0，设直线l 与直线P 1P 2相交于点P ，求证：点P 分有向线段12P P −−→所成的比λ＝－A x 1+B y 1+CA x 2+B y 2+C．略解：设点P 分有向线段12P P −−→所成的比λ，由定比分点坐标公式可求得点P的坐标为：121211x x x y y y λλλλ+⎧=⎪⎪+⎨+⎪=⎪+⎩，将点P 的坐标代入直线l 的方程：A 121x x λλ++＋B 121y y λλ++＋C=0，整理得：（A x 1＋B y 1＋C ）＋λ(A x 2＋B y 2＋C)=0，解之得：λ＝－A x 1+B y 1+CA x 2+B y 2+C ．点评：假设利用那个结论来解答一下例5，就显得超级简捷：设点P(x ，y )分有向线段AB −−→所成的比为λ，则λ＝－A x 1+B y 1+CA x 2+B y 2+C ＝－－2m ＋3＋23m ＋2＋2＝2m －53m ＋4，因为P 为内分点，因此λ＝2m －53m ＋4≥0，解之得：m ≥52或 m ＜－43，当直线l 过点B时，有m ＝－43．综上知：m ≥52或m ≤－43．二、在代数问题中的应用（一）、解不等式例6．解不等式2－x1＋3x≥1．解析：令y ＝2－x 1＋3x －1≥0，那么x ＝1－y 4＋3y＝14＋3y 4×(－13)1＋3y 4，且y ≥0，于是此问题可转化为：数轴上以P 1(14)为起点，P 2(－13)为终点，定比λ＝34y ≥0时，求分点P 的坐标x 的范围问题．由λ＝34y ≥0知点P 为有向线段−→−21P P 的内分点，或与点P 1重合，故应有－13＜x ≤14．例7．解不等式1＜x 2－2x －1x 2－2x －2＜2．解析：在数轴上取P 1，P ，P 2点依次表示1，x 2－2x －1x 2－2x －2，2，由−→−P P 1＝λ−→−2PP 得λ＝1x 2－2x －3，因为P 内分有向线段−→−21P P ，因此λ＞0，即x 2－2x －3＞0，解之即得原不等式的解集为：{x |x ＜－1或x ＞}3．（二）、求函数的值域例8．求函数y ＝1＋3x ＋11－x ＋1的值域．解析：令λ＝－x ＋1，那么λ≤0，依题意有y ＝－1＋λ(－3)1＋λ，依照上式可知λ为点P(y )分有向线段−→−21P P 所成的比，其中P 1(1)、P 2(－3)，于是函数y 为分点P 的坐标，由定比的坐标公式：λ＝x －x 1x 2－x ＝y －1－3－y≤0，解之得y ＜－3或y ≥1．即原函数的值域为(－∞，－3)∪[1，＋)∞．例9．求函数y ＝e x －1e x ＋1的反函数的概念域．解析：问题等价于求原函数的值域．令λ＝e x ＞0，P 1(－1)，P(y )，P 2(1)，那么y ＝e x －1e x ＋1＝－1＋e x ·11＋e x ＝－1＋λ1＋λ，∵λ＞0，∴P 为有向线段−→−21P P 的内分点，∴－1＜y ＜1，故原函数的值域为(－1，1)，即其反函数的概念域为(－1，1)．例10．求函数y ＝x 2－x ＋1x 2＋x ＋1(1＜x ＜)3的值域．解析：将原函数式变形为：y ＝x 2－x ＋1x 2＋x ＋1＝－1＋(x ＋1x )·11＋(x ＋1x )，设P 1(－1，0)、P 2(1，0)，λ＝x ＋1x ，其中1＜x ＜3．由函数λ＝x ＋1x 的单调性可求得，2＜λ＜103．又当λ＝2时，y ＝13；λ＝103时，y ＝713，因此所求函数的值域为(13，713)．（三）、求函数的解析式例11．二次函数f (x )＝ax 2＋bx ＋c 的图像通过点(－1，0)且x ≤f (x )≤12(x 2＋1)，对一切实数x 都成立，求f (x )．解析：因为当x ∈R ，总有x ≤f (x )≤12(x 2＋1)，为此不妨设P 1(x )、P[f (x )]、P 2(x 2＋12)为数轴上三点，那么−→−P P 1＝λ−→−2PP ，其中λ≥0，于是由定比分点坐标公式得： f (x )＝ x ＋λ·x 2＋121＋λ，又因为y ＝ f (x )通过点(－1，0)，代入上式得，0＝－1＋λ1＋λ，解得λ＝1，再将λ＝1代入f (x )＝ x ＋λ·x 2＋121＋λ得，f (x )＝ 14x 2＋12x ＋14．（四）、用于处置三角问题例12．证明：y ＝2sin x ＋12sin x －1的值不在区间(13，3)内．证明：①当sin x ＝1时，y ＝3∉(13，3)； ②当sin x ＝－1时，y ＝－1∉(13，3)；③当sin x ≠±1时，将P(y )视为数轴上的点A(13)与B(3)的分点，由定比的坐标公式：λ＝x －x 1x 2－x ，得λ＝y －133－y ＝sin x ＋13(sin x －1)＜0，即点P(y )为有向线段−→−AB 的外分点，故有y ∉(13，3)．综上可知，y ＝2sin x ＋12sin x －1的值不在区间(13，3)内．（六）、用于解决数列问题数列是概念在正整数集上的特殊函数．而等差数列的通项公式为：a n ＝a 1＋(n －1)d ＝dn ＋(a 1－d )为变量n 的一次函数(d ≠0)，其图象为直线．故而有A(m ，a m )、B(n ，a n )、C(p ，a p )三点共线(其中a m 、a n 、a p 别离为项数是m 、n 、p 的数列中的项)．为此咱们把C 视为−→−AB 的一个定比分点，那么有λ＝p －mn －p，a p＝a m ＋λa n 1＋λ．例13 ．在3与19之间插入31个数，使它们成等差数列，求通项公式．解析：设通项为a n ，令点P(n ，a n )分A(1，a 1)，B(33，a 33)两点连成的线段所成的比为λ，那么有λ＝n －133－n ，又由题意，a 1＝3，a 33＝19，于是有a n ＝a 1＋λa 331＋λ＝3＋n －133－n ×191＋n －133－n ＝12n ＋52．即通项a n ＝12n ＋52．命题2．设数列{ a n }是等差数列，S n 是数列的前n 项和，其中S P 、S m 、S n 知足λ＝p －m n －p (λ≠－1)，那么S m m ＝S p p＋λS n n1＋λ．例14．设S n 是等差数列的前n 项和，已知S 10＝100，S 100＝10，求S 110．解析：取λ＝110－10100－110＝－10，那么S 110110＝S 1010＋λS 1001001＋λ ＝10010＋(－10)101001＋(－10) ＝－1，因此S 110＝－110．。

高一数学第五章(第8课时)线段的定比分点

课题：线段的定比分点教学目的： 1掌握线段的定比分点坐标公式及线段的中点坐标公式； 2熟练运用线段的定比分点坐标公式及中点坐标公式； 3理解点P 分有向线段21P P 所成比λ的含义； 4明确点P 的位置及λ范围的关系教学重点：线段的定比分点和中点坐标公式的应用教学难点：用线段的定比分点坐标公式解题时区分λ＞0还是λ＜０授课类型：新授课课时安排：1课时教具：多媒体、实物投影仪教学过程：一、复习引入：1向量的加法：求两个向量和的运算，叫做向量的加法向量加法的三角形法则和平行四边形法则2．向量加法的交换律：a +b =b +a3．向量加法的结合律：(a +b ) +c =a + (b +c )4．向量的减法向量a 加上的b 相反向量，叫做a 与b的差即：a - b = a + (-b )5．差向量的意义： OA = a , OB = b , 则BA = a - b即a - b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量6．实数与向量的积：实数λ与向量a ρ的积是一个向量，记作：λa ρ（1）|λa ρ|=|λ||a ρ|；（2）λ>0时λa ρ与a ρ方向相同；λ<0时λa ρ与a ρ方向相反；λ=0时λa ρ=0 7．运算定律 λ(μa ρ)=(λμ)a ρ，(λ+μ)a ρ=λa ρ+μa ρ，λ(a ρ+b ρ)=λa ρ+λb ρ8．向量共线定理向量b ρ与非零向量a ρ共线的充要条件是：有且只有一个非零实数λ，使b ρ=λa ρ9．平面向量基本定理：如果1e ，2e 是同一平面内的两个不共线向量，那么对于这一平面内的任一向量a ρ，有且只有一对实数λ1，λ2使a ρ=λ11e +λ22e (1)我们把不共线向量ｅ１、ｅ２叫做表示这一平面内所有向量的一组基底；(2)基底不惟一，关键是不共线；(3)由定理可将任一向量ａ在给出基底ｅ１、ｅ２的条件下进行分解；(4)基底给定时，分解形式惟一 λ1，λ2是被a ρ，1e ，2e 唯一确定的数量 10．平面向量的坐标表示分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底任作一个向量a ，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x 、y ，使得yj xi a +=把),(y x 叫做向量a 的（直角）坐标，记作),(y x a =其中x 叫做a 在x 轴上的坐标，y 叫做a 在y 轴上的坐标，特别地，)0,1(=i ，)1,0(=j ，)0,0(0=11．平面向量的坐标运算若),(11y x a =，),(22y x b =，则b a +),(2121y y x x ++=，b a -),(2121y y x x --=，),(y x a λλλ=若),(11y x A ，),(22y x B ，则()1212,y y x x AB --=12．a ρ∥b ρ (b ρ≠0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0二、讲解新课：1．线段的定比分点及λP 1, P 2是直线l 上的两点，P 是l 上不同于P 1, P 2的任一点，存在实数λ，使 P P 1=λ2PP ，λ叫做点P 分21P P 所成的比，有三种情况：λ>0(内分) (外分) λ<0 (λ<-1) ( 外分)λ<0 (-1<λ<0)2定比分点坐标公式：若点P １(x 1,y 1) ，Ｐ２(x 2,y 2)，λ为实数，且P P 1＝λ2PP，则点P 的坐标为（λλλλ++++1,12121y y x x ），我们称λ为点P 分21P P 所成的比设P 1=λ2PP点P 1, P, P 2坐标为(x 1,y 1) (x,y) (x 2,y 2)，由向量的坐标运算 P 1=(x-x 1,y-y 1) ，2PP=( x 2-x, y 2-y) ∵P 1=λ2PP∴ (x-x 1,y-y 1) =λ( x 2-x, y 2-y) ∴⎩⎨⎧-=--=-)()(2121y y y y x x x x λλ ⎪⎩⎪⎨⎧++=++=⇒λλλλ112121y y y x x x 定比分点坐标公式(1-≠λ) 点P 分12P 所成的比与点P 分21P P 所成的比是两个不同的比，要注意方向 3P 的位置与λ的范围的关系：①当λ＞０时，P P 1与2PP 同向共线，这时称点P 为21P P 的内分点特别地，当λ＝１时，有P 1＝2PP，即点P 是线段Ｐ１Ｐ２之中点，其坐标为（2,22121y y x x ++） ②当λ＜０(1-≠λ)时，P 1与2PP 反向共线，这时称点P 为21P P 的外分点探究：若Ｐ１、Ｐ２是直线l 上的两点，点P 是l 上不同于Ｐ１、Ｐ２的任意一点，则存在一个实数λ，使P P 1＝λ2PP ，λ叫做P 分有向线段21P P 所成的比而且，当点P 在线段Ｐ１Ｐ２上时，λ＞０；当点P 在线段Ｐ１Ｐ２或Ｐ2Ｐ1的延长线上时，λ＜０对于上述内容，逆过来是否还成立呢?(1)若λ＞０，则点P 为线段Ｐ１Ｐ２的内分点；(2)若λ＜０，则点P 为线段Ｐ１Ｐ２的外分点一般来说，(1)是正确的，而(2)却不一定正确这是因为，当λ＝－１时，定比分点的坐标公式ｘ＝λλ++121x x 和ｙ＝λλ++121y y 显然都无意义，也就是说，当λ＝－１时，定比分点不存在由此可见，当点P 为线段Ｐ１Ｐ２的外分点时，应有λ＜０且λ≠－１ 4线段定比分点坐标公式的向量形式：在平面内任取一点O ，设1OP ＝ａ，2OP ＝ｂ，由于P P 1＝OP －1OP ＝OP －ａ，2PP ＝2OP －OP ＝ｂ－OP 且有21P P ＝λ2PP，所以OP -a =λ(b -OP )即可得 OP =b a b a λλλλλ+++=++1111 这一结论在几何问题的证明过程中应注意应用三、讲解范例：例1已知A (1，3)，B (－２，０)，Ｃ（２，１）为三角形的三个顶点，L 、M 、N 分别是BC 、CA 、AB 上的点，满足BL ∶BC ＝CM ∶CA ＝NA ∶AB＝１∶３，求L 、M 、N 三点的坐标分析：所给线段长度的比，实为相应向量模的比，故可转换所给比值为点L 、M 、N 分向量BC 、CA 、AB 所成的比，由定比分点坐标公式求三个点的坐标另外，要求L 、M 、N 的坐标，即求OL 、OM 、ON 的坐标(这里O 为坐标原点)，为此，我们可借用定比分点的向量形式下面给出第二种解法解：∵Ａ（１，３），Ｂ（－２，０），Ｃ（２，１），∴OA ＝（１，３），OB ＝（－２，０），OC ＝（２，１）又∵ＢＬ∶ＢＣ＝ＣＭ∶ＣＡ＝ＡＮ∶ＡＢ＝１∶３∴可得：L 分CB ，M 分AC ，N 分BA 所成的比均为λ＝２∴OL ＝λ+11OC ＋λ+11OB ＝31（２，１）＋32（-2，0）=（-32，31） OM =λ+11OA +λλ+1OC =31 (1,3)+ 32（２，１）＝（35，35） ON ＝λ+11OB ＋λλ+1OA ＝31（－２，０）＋32（１，３）＝（０，２） ∴Ｌ（－32，31）、Ｍ（35，35）、Ｎ（０，２）为所求上述两种解题思路，各有特色，各有侧重，望同学们比较选择，灵活应用例2已知三点A (0，8)，B (－４，０)，Ｃ（５，－３），Ｄ点内分AB 的比为１∶３，E 点在BC 边上，且使△BDE 的面积是△ABC 面积的一半，求DE 中点的坐标分析：要求DE 中点的坐标，只要求得点D 、E 的坐标即可，又由于点E 在BC 上，△BDE 与△ABC 有公共顶点B ，所以它们的面积表达式选定一公用角可建立比例关系求解解：由已知有AD ＝31DB ，则得AB DB＝34又21=∆∆ABC BDES S ，而Ｓ△ＢＤＥ＝21｜DB ｜·｜BE ｜·sin ∠DBE ，Ｓ△ＡＢＣ＝21｜AB ｜·｜BC ｜sin ∠ABC ，且∠DBE ＝∠ABC∴21=⋅⋅BC AB BEDB ，即得：32=BCBE又点E 在边BC 上，所以2=BCBE，∴点E 分BC 成比λ＝２由定比分点坐标公式有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+-⨯+==+⨯+-=221)3(20221524E E y x ,即Ｅ（２，－２），又由⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+=-=+-⨯+=631181311)4(310D D y x ,有D （－１，６）记线段DE 的中点为M (x ,y ),则⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-==-+=2262212)1(2y x ,即M （21，２）为所求四、课堂练习： 1．已知点A (－２，-３)，点Ｂ（４，１），延长AB 到P ，使｜AP ｜＝３｜PB ｜，求点P 的坐标解：因为点P 在AB 上的延长线上，P 为AB 的外分点，所以，AP ＝λPB ，λ＜０，又根据｜AP ｜＝３｜PB ｜，可知λ＝－３，由分点坐标公式易得P 点的坐标为（７，３）．2．已知两点P １（３，２），Ｐ２（－８，３），求点P (21，ｙ)分21P P 所成的比λ及ｙ的值解：由线段的定比分点坐标公式得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+⨯+=+-+=λλλλ1321)8(321y ，解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2249175y λ 五、小结六、课后作业：1已知点A 分有向线段BC 的比为2，则在下列结论中错误的是（）A 点C 分AB 的比是-31B 点C 分BA 的比是-3 C 点C 分AC 的比是-32D 点A 分CB 的比是22已知两点P １（－１，－６）、Ｐ２（３，０），点P （－37，ｙ）分有向线段21P P 所成的比为λ，则λ、ｙ的值为（）A －41，８B 41，－８C －41，－８D ４，81 3ABC 的两个顶点A (3，7)和B (-2，5)，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)4已知点A (x ,2),B (5,1),C (-4,2x )在同一条直线上，那么x =5△ABC 的顶点A (2，3)，B (-4，-2)和重心G (2，-1)，则C 点坐标为 6已知M 为△ABC 边AB 上的一点，且Ｓ△ＡＭＣ＝81Ｓ△ＡＢＣ，则M 分AB 所成的比为7已知点A (-1,-4)、B (5,2)，线段AB 上的三等分点依次为P １、Ｐ２，求Ｐ１、Ｐ２点的坐标以及A 、B 分21P P 所成的比λ．8过P １（１，３）、Ｐ２（７，２）的直线与一次函数5852+=x y 的图象交于点P ，求P 分21P P 所成的比值9已知平行四边形ABCD 一个顶点坐标为A (-2,1)，一组对边AB 、CD 的中点分别为M (3，0)、N (-1，-2)，求平行四边形的各个顶点坐标参考答案：1D 2C 3A 42或27 5(8,-4) 6 71 7P 1(1,-2),P 2(3,0),A 、B 分21p p 所成的比λ1、λ2分别为-21,-2 8 125 9Ｂ（８，－１），Ｃ（４，－３），Ｄ（－６，－１）七、板书设计（略）八、课后记：。

高一数学;线段的定比分点

教学目标1．理解点P分有向线段所成的比λ的含义，能确定λ的正负号；2．掌握有向线段的定比分点和中点的坐标公式，并能熟练运用这两个公式解决实际问题；3．向学生渗透数形结合的思想，培养学生的思维能力，发现事物间的变化规律.教学建议知识结构重点难点分析本节重点线段的定比分点和中点坐标公式的应用．线段的定比分点和中点的坐标公式，在向量运算以及解析几何中会经常用到，因此首先要学生掌握它们的应用．其中对λ值的确定是正确运用定比分点公式的关键，尤其符号的确定．本节难点是利用线段定比分点坐标公式解题时确定λ的值．由于是有向线段的比，涉及到方向问题，要通过λ的正负来确定，学生求λ值时经常出现错误，要讲清确定λ的方法，先确定有向线段的起点、分点、终点，在确定比值和正负（即方向问题）．教法建议1．本节课通过共线向量引入来介绍，一点分一条有向线段所成比的概念，结合图形讲清λ的符号情况，让学生理解符号正负的确定是由方向确定的，另外要注意比值的顺序始点、分点、终点，λ值是求解线段定比分点坐标的关键．2．本节是运用已有知识推导出新的结论，因此可以以学生推导、分析、总结为主，培养学生运用数学概念分析问题、解决问题的能力．对“数形结合”这一数学思想的渗透贯穿于本节课的始终，作为本节课的一条主线．3．通过具体例题及练习让学生掌握公式的应用，尤其是λ值的确定．让学生通过例题练习归纳总结规律．教学设计示例一．教学目标1．理解点P分有向线段所成的比λ的含义，能确定λ的正负号；2．掌握有向线段的定比分点和中点的坐标公式，并能熟练运用这两个公式解决实际问题；3．向学生渗透数形结合的思想，培养学生的思维能力，发现事物间的变化规律.二．教学重点线段的定比分点和终点的坐标公式的应用．教学难点用线段的定比分点坐标公式解题时区分λ＞0还时λ＜0．三．教学具准备投影仪，直尺．四．教学过程1．设置情境已知线段的两个端点、，为线段所在直线上任一点，由共线向量知识，必有．我们能否解决这样的问题，（1）已知及、，求P点坐标；（2）已知、及，求值．本节课就来讨论上述两个问题，（板书课题——线段的定比分点）2．探索研究（1）师：请同学们回忆叙述向量的加、减、实数与向量的积的坐标运算法则．生：两个向量的和（差）的坐标，等于这两个向量的相应的坐标的和（差）；实数与向量的积的坐标，等于这个实数与这个向量的相应坐标的积．师：已知直线l上两点、，在直线l上取不同于、的任一点P，则P点的位置有哪几种情形？生：有三种情形，P在之间；P在的延长线上，P在的延长线上．师：请得很好，下面我们就P在直线上的三种情况给出定义：设、是直线l上的两点，点P是l上不同于、的任意一点，若存在一个实数使，则叫做点P分有向线段所成的比．你能根据P点的三种不同的位置和实数与向量的积的向量方向确定的取值范围吗？（启发学生从向量的方向上考虑）生：当P在之间时，与方向相同，所以；当点P在的延长线上时，；若点P在的延长线上时，同理可得．下面我们利用平面向量的坐标运算推导定比分点坐标公式师：设，，P分所成的比为，如何求P点的坐标呢？（按以下思路引导学生进行思考）师：设，你能用坐标表示等式吗？生：师：由两个向量相等的条件，可以得出什么结论呢？生：师：对！这就是线段的定比分点P的坐标公式，特别地，当时，得中点P的坐标公式：（2）例题分析【例1】已知两点，，求点分所成的比及y的值．解：由线段的定比分点坐标公式得【例2】如图所示，的三个顶点的坐标分别为，，，D是边AB的中点，G是CD上的一点，且，求点G的坐标．解：∵D是AB的中点∴点D的坐标为∵∴由定比分点坐标公式可得G点坐标为：即点G的坐标为，也就是的重心的坐标公式．3．演练反馈（投影）（1）如图所示，点B分有向线段的比为，点C分有向线段的比为，点A分有向线段的比为．（2）连结A（4，1）和B（－2，4）两点的直线，和x 轴交点的坐标是，和y轴交点的坐标是．（3）如图所示，中，AB的中点是D（－2，1），AC的中点是E（2，3），重心是G（0，1），求A、B、C的坐标．参考答案：（1）；（2）（6，0）、（0，3）；（3）用三角形基法作图得：A（0，5），B（－4，－3），C（4，1）4．总结提炼（1）定比分点的几种表达方式：……向量式……坐标式……公式形式（2）中点公式，重心公式要熟记．（3）定比分点公式也是判定或证明两向量是否共线、平行的有效方法．五．板书设计1．定比分点的定义（1）内分点3．例1（2）外分点a．b．2．分点坐标公式4．演练反馈a．5．总结提炼b．典型例题例1．已知，，且，，求点、的坐标.分析：借助线段的定比分点式求解.解：设， .由，可得，即， .运用定比点公式可知仿上可求得，综上可知，欲求、两点坐标为， .小结：对于本题欲求点的坐标时，也可以由，得到，从而由定比公点公有得，. 同理，也可以由求得点坐标，这表明，我们在利用定点比分点公式时，既要注意使用公式的前提，同时也要注意灵活地使用公式。

定比分点公式的三大应用

定比分点公式的应用线段的定比分点坐标公式：设P 1（x 1，y 1），P 2（x 2，y 2）是平面内两个定点，点P 0（x 0，y 0）分有向线段12PP u u u u r所成的比为λ，则有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ11210210y y y x x x （λ≠－1）而 01012020x x y y x x y y λ--==--特别地，当点P 0为内分点或者与点P 1重合时，恒有λ≥0，当点P 为外分点时，恒有λ＜0（λ≠－1）。

定比分点公式揭示了直线上点的位置与数量变化之间的转化关系。

灵活应用这个公式，可使解题过程简洁明快，充分展现思维的独创性。

下面举例说明它在解题中的应用。

一、用于求解数值的范围例2.已知,0,1,a b c c <<≠-a+bcx=且1+c求证：[,]x a b ∉。

证明：设(),(),()A a B b P x 是数轴上的三点，P u u r是AB 的定比分点，则定比P ∴u u r是AB 的外分点，则 [,]x a b ∉。

二、用于解决不等式问题例1.已知1,1a b <<，求证：11a bab+<+。

证明：设(1),(1),()1a bA B P ab+-+是数轴上的三点，P λu u r 分AB 的比是，则1,10,a b P λ<<∴>Q 是u u rAB 的内分点，1a bab+∴+在-1与1之间，即11a b ab +<+。

定比分点公式的类比推理从定比分点公式的结构形式来看，它与平面几何中的平行于梯形、三角形底边的截线问题，立体几何中的平行于柱、锥、台底面的截面问题以及数列中的通项公式、前n 项和与项数n 的关系等问题，具有很明显的相似之处。

1．平面几何中的定比分点：命题1：设梯形ABCD 的上、下底边长分别为l 1、l 2 若平行于底边的截线EF 把梯形的腰（高）分成上、下两部分之比为λ（λ≠-1），则EF 的长l=λλ++121l l (λ≥0)。

巧用定比分点公式解题

巧用定比分点公式解题
定比公点公式除了用来求定比分点坐标和点分线段的比外，还有很多巧妙的应用，了解这些应用可以进一步拓宽思维空间，有助于发散思维能力的培养．
一．判断直线或曲线与线段相交问题
例1．若l：kx－y－k＝0与以A(－3，2)，B(2，3)为端点的线段相交，求k的范围．
解设l与AB交于点C，C分AB的比为λ，则λ≥0．由定比分点公式得C．代入l的方程并整理得．
解：由点(x，y)在直线x＋2y＝3上，且0＜x＜3，0＜y＜．设A(0，)，B(3，0)，M(x，y)为线段AB内任一点(不包含端点)，则M分AB的比为λ且λ＞0，
∴解得，再考虑端点得m∈[)．
二．解(证)不等式
例3．解不等式．
解：不等式可变为．－3，，3可看作数轴上的三点坐标．设点分－3和3的对应点的比为λ，则
，
∴x＜－2或x＞－1．
例3．求证：sin2θ≥0，8＋5sin2θ＞0，
∴λ≥0，即对应的点内分与3对应的点(或过端点)．
∴原不等式成立．
三．求函数的定义域，值域和最值
例5．求函数的定义域．
解：∵≥0，∴0＜．
．
∵λ≥0，∴＜x＜3．再考虑端点，有．
例6．求函数的值域．
解：令λ＝－，则λ≤0．而y＝．λ为数轴上y对应的点分1和－3所对应点的比，
∴，则，解得y＜－3或y≥1．
∴函数的值域为{y|y＜－3或y≥1}
例7．设x，y∈R＋，x＋y＝3，求的最小值．
由λ≥0，并考虑端点，得k≥3或k≤．
例2．设A(0，1)，B(2，3)，已知线段AB与抛物线y＝x2＋mx＋2有两个相异交点，求m的取值范围．
解：设抛物线与线段AB的交点为C，C分AB所成的比为λ，则λ≥0．由定比分点公式得C，代入抛物线方程并整理得(3＋2m)λ2＋2mλ＋1＝0．线段与抛物线有两个交点等价于该方程有相异非负实根，

线段的定比分点

课题：线段的定比分点．目的：掌握有向线段的定比分点和线段的中点公式，并能简单应用．重点、难点：线段的定比分点．过程：一、复习引入前面我们学习了有向直线，有向线段，有向线段的长度，有向线段的数量等许多概念和符号．今天我们想在此基础上跟大家讨论线段的定比分点．二、新授1．定义：有向直线l 上的一点P ，把l 上的有向线段21P P 分成两条有向线段P P 1和2PP ．P P 1和2PP 数量的比叫做点P 分21P P 所成的比，通常用字母λ来表示这个比值，21PP P P =λ，点P 叫做21P P 的定比分点． 2．说明：（1）21P P 是在过两点1P 、2P 的一条有向直线上的有向线段，1P 是起点，2P 是终点；（2）P P 1是以1P 为起点，P 为终点；2PP 是以P 为起点，2P 为终点．顺序不能颠倒，否则λ的值就会随之改变；（为了联系紧密，P 为分点，∴21PP P P =λ中，P P →1，2P P →，就是起点→分点，分点→终点．）（3）21PP P P 不是线段的长度之比，而是有向线段的数量之比，这个比与过21P P 的有向直线无关；（4）在21PP P P 中，分子是由线段的起点1P 到分点P 的有向线段P P 1的数量，分母是由分点P 到终点2P 的有向线段2PP 的数量．请思考，点P 分21P P 所成的比和点P 分12P P 所成的比有何关系．3．练习：如图，求点B 分AC ，点B 分CA ，点C 分AB ，点C 分BA ，点A分BC ，点A 分CB 所成的比．（23，32，25-，52-，53-，35-）由此回答：（1）P 分21P P 的比与P 分12P P 的比互为倒数；（2）λ的符号与点P 的位置有关．4．小结：若点P 在线段21P P 上，点P 叫做21P P 的内分点，此时0>λ；若点P 在线段12P P 或21P P 的延长线上，点P 叫做21P P 的外分点，此时0<λ．三、解几的基础是坐标系、点的坐标，那么我们怎样求定比分点的坐标呢？问题：设21P P 的两个端点分别为),(111y x P 和),(222y x P ，点P 分21P P 所成的比为λ（1-≠λ），求分点P 的坐标),(y x ．分析：过点1P 、2P 、P 分别作x 轴的垂线11M P 、22M P 、PM ，则垂足分别是)0,(11x M 、)0,(22x M 、)0,(x M ．根据平行线分线段成比例定理，得2121MM M M PP PP =．如果点P 在线段21P P 上，那么点M 也在线段21M M 上；如果点P 在线段21P P 或12P P 的延长线上，那么点M 也在线段21M M 或12M M 的延长线上．因此21PP P P 与21MM M M 的符号相同，所以21PP P P =21MM M M ． ∵11x x M M -=，x x MM -=22，∴xx x x --=21λ，即21)1(x x x λλ+=+，当1-≠λ时，得λλ++=121x x x ．同理可以求得y y y y --=21λ，λλ++=121y y y ．因此，当已知两个端点为),(111y x P 、),(222y x P ，点),(y x P 分21P P 所成的比为λ时，点P 的坐标是λλ++=121x x x ，λλ++=121y y y （1-≠λ）．（1）把P P 1、2PP ，M M 1、2MM 看成一般的线段，根据初中几何平行截割定理得2121MM M M PP PP =；（2）从有向线段的数量的符号来验证这个比例．当点P 在两点1P 、2P 之间，这时点M 也在两点1M 、2M 之间，有向线段P P 1和2PP 都具有相同的方向，它们的数量符号相同，∴=λ21PP P P 是正的．同样有向线段M M 1、2MM 也具有相同的方向，它们的数量的符号也相同，所以21MM M M 也是正的，因此，=λ21PP P P =21MM M M ．当点P 在线段21P P 或12P P 的延长线上，那么点M 也在线段21M M 或12M M 的延长线上，而P P 1与2PP 的符号相反，于是=λ21PP P P 0<．同样M M 1、2MM 的符号也相反，所以21MM M M 也是负的，因此，=λ21PP P P =21MM M M ．所以1P 、2P 不论在哪个象限，相互位置关系怎样，也不论点P 在21P P 上或在延长线上，定比分点公式都是正确的．特别地，当点P 是线段21P P 的中点时，有21PP P P =，即1=λ，因此线段21P P 中点P 的坐标是221x x x +=，221y y y +=．四．简单应用例．点1P 和2P 的坐标分别是)6,1(--和)0,3(，点P 的横坐标为37-．求点P 分21P P 所成的比λ和点P 的纵坐标y ．解：由λ的定义，可得x x x x --=21λ41373)1(37-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-----=． 84110416121-=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=++=λλy y y ．点P 分21P P 所成的比是41-，点P 的纵坐标是8-．五．练习1．已知两点)2,3(1-P 、)4,9(2-P ．求点)0,(x P 分21P P 所成的比λ及x 的值．2．点M 分有向线段21M M 的比为λ，求点M 的坐标),(y x ，其中)5,1(1M 、)3,2(2M ，2-=λ；六．小结1．定比分点P 的位置与λ的符号关系；2．定比分点坐标公式；3．λ的求法．七．作业。

定比分点的向量公式及应用

定比分点的向量公式及应用向量是在数学中广泛应用的一种重要概念。

在向量中，可以定义加法、减法和数量乘法等运算，这些运算规则以及向量的模、方向等性质，使得向量在数学、物理和工程等领域的应用中具有重要的意义。

在计算机科学和计算机图形学中，向量被广泛用于表示三维空间中的点、方向和位移等概念。

这些向量通常表示为[x,y,z]，其中x、y和z分别表示在三个坐标轴上的分量。

定比分点的向量公式可以用于计算两个点之间的中点、分点以及线段的长度。

假设有两个点A和B，它们的坐标分别为A(x1,y1,z1)和B(x2,y2,z2)，我们可以使用如下的公式来计算两个点之间的中点：M=(A+B)/2其中M是点A和点B之间的中点，"+"表示向量的加法运算，"/"表示向量与标量的除法运算。

通过这个公式，我们可以计算出两个点之间的中点的坐标。

在计算两个点之间的分点时，可以使用类似的方法。

假设有一个分点P，它位于点A和点B之间的t比例处，我们可以使用如下的公式来计算分点的坐标：P=A+t*(B-A)其中t是一个介于0和1之间的比例值。

当t等于0时，分点P的坐标就是点A的坐标；当t等于1时，分点P的坐标就是点B的坐标。

通过改变t的值，我们可以在点A和点B之间找到任意位置的分点。

除了计算中点和分点之外，向量的长度也是一个重要的概念。

在三维空间中，向量的长度可以通过计算其模来获得。

一个向量的模定义为其各个分量的平方和的平方根。

对于一个三维向量V=[x,y,z]，其模的计算公式如下：V， = sqrt(x^2 + y^2 + z^2)通过计算向量的模，我们可以获得向量的长度信息。

定比分点的向量公式在计算机图形学中有许多应用。

例如，在三维建模中，我们经常需要计算物体的表面上的点的位置和属性。

通过定比分点的向量公式，我们可以在物体的两个顶点之间找到任意位置的点，从而进行物体的细分或者其他形变操作。

此外，向量的线性插值也是一个重要的应用。

定比分点1

定比分点（1）教学目标：要求学生理解点P 分有向线段12P P u u u u r 所成的比λ的含义和有向线段的定比分点坐标公式，并能应用解题。

教学重、难点：1．线段的定比分点和中点坐标公式及其应用；2．用线段的定比分点坐标公式解题时区分0λ>还是0λ<。

教学过程：（一）复习： 1．向量的加减，实数与向量积的运算法则；2．向量的坐标运算。

（二）新课讲解：1．线段的定比分点及λ12,P P 是直线l 上的两点，P 是l 上不同于12,P P 的任一点，存在实数λ，使12PP PP λ=u u u r u u u r ，λ叫做点P 分12P P u u u u r 所成的比。

有三种情况：0λ>(内分) (外分) 0(1)λλ<<- ( 外分)0(10)λλ<-<<注意几个问题：①λ是关键，0λ>内分 0λ<外分 1λ≠-； ②12||||||PP PP λ=u u u r u u u r ，λ的符号由1P P uuu r 和2PP uuu r 方向的异同确定，当1P P uuu r 和2PPuuu r 方向相同时0λ>；当1P P uuu r 和2PPuuu r 方向相反时0λ<． ③始点终点很重要，如P 分21P P 的定比12λ=，则P 分12P P 的定比2λ=． 2．线段定比分点坐标公式：设12PP PP λ=u u u r u u u r ，点12,,P P P 坐标分别为1122(,),(,),(,x y x y x y由向量的坐标运算：111(,)PP x x y y =--u u u r 222(,)PP x x y y =--u u u r ， ∵12PP PP λ=u u u r u u u r 即：11(,)x x y y --22(,)x x y y λ=--， P P P 222P P P∴⎩⎨⎧-=--=-)()(2121y y y y x x x x λλ ⎪⎩⎪⎨⎧++=++=⇒λλλλ112121y y y x x x ——定比分点坐标公式。

5-4线段的定比分点与平移

答案：A
)
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第五章
平面向量
4．(教材P1352题改编)将点A(－4,3)按向量a＝(5，－2)
平移后的坐标是 ( A．(9，－5) C．(1,1) B．(－9,5) D．(－8,1) )
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解析：按向量平移公式计算得知应选C.
为________．
答案：y＝log2(x＋6)＋4
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第五章
平面向量
5．将函数 y＝2sin2x 的图象按向量 a 的方向平移，得到 π 函数 y＝2sin(2x＋ )＋1 的图象，则向量 a 的坐标为( 3 π A．(－3，1) π B．(－6，1) )
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第五章
平面向量
2．平移公式设 P(x，y)为图形 F 上任一点，它按向量 a＝(h，k)平移后的图形 F′上对应点为
x′＝x＋h P′(x′， y′)，则有 y′＝y＋k
，
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第五章
平面向量
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第五章
平面向量
该类问题要正确地选取线段的起点与终点，应用定比

教案高教版(数学)第二册——7.7 线段的中点坐标公式和定比分点坐标公式

线段的中点坐标公式和定比分点坐标公式教学目标1、理解点P 分有向线段所成的比λ的含义，能确定λ的正负号；明确点P 的位置与λ的范围的关系；2、掌握有向线段的定比分点和中点的坐标公式，并能熟练运用这两个公式解决实际问题；3、向学生渗透数形结合的思想，培养学生的思维能力，发现事物间的变化规律。

教学重点线段的定比分点和中点坐标公式的应用。

教学难点利用线段定比分点坐标公式解题时确定λ的值。

教学过程一、定比分点设P 1、P 2是直线l 上的两个点，P 是l 上不同于P 1，P 2的点，则存在一个实数λ，使得12PP PP λ=，则λ叫做点P 分有向线段12PP 所成的比，点P 叫做定比分点。

注意：1、1212,,PP PP PP 均是有向线段，P 1为起点，P 2为终点，P 为分点，这三条有向线段的顺序不能颠倒，否则λ的值会改变.记忆规律：1PP ：起点到分点；2PP ：分点到终点。

2、当点P 在线段P 1P 2上时，λ>0，这时称P 为内分点；当点P 在线段P 1P 2或P 2P 1的延长线上时，λ<0(1λ=-)，此时称P 为外分点。

具体地说，当点P 在线段P 1P 2的延长线上时，1λ<-；当点P 在线段P 2P 1的延长线上时，10λ-<<。

3、具体解题时，起点、分点、终点可根据情况灵活决定.这样计算过程稍有不同，但结果一样。

二、定比分点公式 1、坐标形式设点P 分有向线段12PP 所成的比为λ，即12PP PP λ=，则12111OP OP OP λλλ=+++ (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)（1）2、特别地，当1λ=时，显然此时点P 为12PP 的中点，1212121212(1)12x x x x x x y y y y y y λλλλλ++⎧⎧==⎪⎪⎪⎪+≠⇒⎨⎨++⎪⎪==⎪⎪+⎩⎩……….中点坐标公式（2）我们将（2）式称为有向线段12PP 的中点坐标公式。

向量的定比分点公式运用

向量的定比分点公式运用设有向量AB表示一条线段，点C为分割点，将AB分成的两个线段分别为AC和CB。

那么根据向量的定比分点公式，我们可以得到以下关系式：AC=λABCB=(1-λ)AB其中，λ是一个标量，表示分割点C到点A的距离与线段AB的长度之比。

下面我们将介绍向量的定比分点公式的几种具体运用。

1.证明三点共线：给定三个点A、B、C，要证明它们共线，可以使用向量的定比分点公式。

假设分割点C在点A和点B之间，那么根据向量的定比分点公式，可以得到AC=λAB，CB=(1-λ)AB。

若AC与CB的坐标相同，则说明三点共线。

2.点的坐标求解：已知线段AB的坐标，要求分割点C的坐标。

根据向量的定比分点公式，我们可以得到AC=λAB，即(x_C-x_A,y_C-y_A)=λ(x_B-x_A,y_B-y_A)。

令点C的坐标为(x_C,y_C)，代入这个关系式可以求解出点C的坐标。

3. 矢量平均值：给定一组n维向量，要求它们的平均值。

可以使用向量的定比分点公式求解。

假设向量集合为{v_1, v_2, ..., v_n}，则平均向量v_avg可以表示为v_avg = λ_1*v_1 + λ_2*v_2 + ... +λ_n*v_n。

其中，λ_1 + λ_2 + ... + λ_n = 1，且λ_i >= 0。

这样可以求得平均向量v_avg的坐标。

4.线段的等分点：已知线段AB的长度，要求线段上的一个点C，使得AC与AB的长度比为m:n。

根据向量的定比分点公式，我们可以得到AC=λAB，其中λ=(m/(m+n))。

将AB的长度乘以λ，得到AC的长度，即可得到分割点C的坐标。

5.找出一些点到线段的最近点：假设有线段AB和点P，要求点P到线段AB上的最近点Q的坐标。

根据向量的定比分点公式，可以得到向量AQ=λAB，其中λ表示AQ与AB的长度之比。

我们可以通过遍历0≤λ≤1的所有值，计算出对应的点Q的坐标，再选择距离最近的点作为最近点Q的坐标。

定比分点公式的三大应用

定比分点公式的应用线段的定比分点坐标公式：设P 1x 1,y 1,P 2x 2,y 2是平面内两个定点,点P 0x 0,y 0分有向线段12PP 所成的比为λ,则有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧++=++=λλλλ11210210y y y x x x λ≠－1 而 01012020x x y y x x y y λ--==--特别地,当点P 0为内分点或者与点P 1重合时,恒有λ≥0,当点P 为外分点时,恒有λ＜0λ≠－1;定比分点公式揭示了直线上点的位置与数量变化之间的转化关系;灵活应用这个公式,可使解题过程简洁明快,充分展现思维的独创性;下面举例说明它在解题中的应用;一、用于求解数值的范围例2.已知,0,1,a b c c <<≠-a+bcx=且1+c求证：[,]x a b ∉; 证明：设(),(),()A a B b P x 是数轴上的三点,P 是AB 的定比分点,则定比P ∴是AB 的外分点,则 [,]x a b ∉;二、用于解决不等式问题例1.已知1,1a b <<,求证：11a bab+<+; 证明：设(1),(1),()1a bA B P ab+-+是数轴上的三点,P λ分AB 的比是,则1,10,a b P λ<<∴>是AB 的内分点,1a bab+∴+在-1与1之间,即11a b ab +<+; 定比分点公式的类比推理从定比分点公式的结构形式来看,它与平面几何中的平行于梯形、三角形底边的截线问题,立体几何中的平行于柱、锥、台底面的截面问题以及数列中的通项公式、前n 项和与项数n 的关系等问题,具有很明显的相似之处;1．平面几何中的定比分点：命题1：设梯形ABCD 的上、下底边长分别为l 1、l 2 若平行于底边的截线EF 把梯形的腰高分成上、下两部分之比为λλ≠-1,则EF 的长l=λλ++121l l λ≥0; 特别地,1当l 1=l 2时,条件为一平行四边形,结论仍成立；2当l 1=0时,条件为一三角形,结论仍成立；3当λ＝1时,即可得到梯形的中位线公式;证明：设BA 的延长线与CD 的延长线交于O,由三角形相似可得由12可得λλ++=121l l l ; 依照命题1的推导方法,不难证明出以下命题：命题1’：设梯形ABCD 的上,下底边长分别为l 1,l 2,若平行于底边的截线EF 把梯形的面积分成上下两部分之比为λ,则有==22l EF λλ++12221l l 特别当l 1=0梯形退化为一个三角形时,结论为2l =λλ+122l 仍成立;2、立体几何中的定比分点：命题2 ：设棱台的上、下底面积分别为S 1、S 2,平行于底面的截面的面积为S 0,此截面到上底面距离与它到下底面距离的比为λ,则有： λλ++1210S S S ＝;特别地,当λ＝1时,=;证明：将棱台补成棱锥,设所补的小棱锥的高为x,截面到上、下底面的距离分别为λh 和h,则由截面性质定理可得：x h x h h S S x h x S S +++=+=λλλ0201,h h x λλ=+ …………1 hh xλ=+…………2, 由1 ÷ 2得λ．即：λλ１＋Ｓ＋Ｓ＝Ｓ２１０．依照公式2的推导方法,不难证明出以下两公式：命题2’:设棱台的上、下底面积分别为S 1、S 2,平行于底面的截面的面积为S 0,若此截面将棱台的侧面分成的上、下两部分的面积之比为λ,则有λλ++=1)()()(222120S S S命题2”: 设棱台的上、下底面积分别是S 1、S 2,平行于底面的面积为S 0．若此截面将棱台分成的上、下两部分的体积比为λ,则有λλ++=1)()()(323130S S S注：以上三个公式,对于圆台也同样成立．上述三个“定比分点”公式,形式整齐,结构对称,富有美感,便于记忆；而且在求解立体几何的有关问题时,有着广泛的应用;3．数列中的定比分点：命题3：设{}n a 是等差数列,其中a p 、a m 、a n ,满足,nm mp --=λ则)1(1-≠++=λλλn p m a a a ; 证明：a p =a 1+p-1d , a m =a 1+m-1d , a n =a 1+n-1d其中a 1、d 分别是等差数列{}n a 的首项与公差将a p 、a m 、a n 代入 nm mp --=λ 中可得 λλ++=1n p m a a a命题3’:设{}n a 是等差数列,Ｓn 是数列{}n a 的前n 项和,其中Ｓp 、Ｓm 、Ｓn满足p mm nλ-=-1-≠λ,则λλ++=1nS p S m S npm ;证明：因为d n n na S n 2)1(1-+= =n da n d )2(212-+⋅ 那么S n =An 2+Bn,即B An n S n +=,所以数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是等差数列,由命题3,即有λλ++=1nS p S m S npm ;三、用于求函数的解析式对于函数y=fx,如果能够化为)1)(()(1)(-≠+⨯+=x t x t x t n m y ,就与λλ++=121y y y 的形式完全相同只须把tx 看成λ,用数轴上两点P 1、P 2分别表示m 、n,不妨设m<n,P 点表示y,且)(21x t PP PP =,则当tx>0时,m<y<n;当tx=0时,y=m;当tx<0时,y<m 或y>m ;例3.已知二次函数fx 满足条件：1 f-1=0；2对一切x ∈R,都有21)(2x x f x +≤≤成立,求fx的解析式;本题如果应用函数、根的判别式、基本不等式等知识来解题的话,过程比较繁琐,有些学生因为综合能力差,听完讲解后仍然似懂非懂,但如果运用定比分点公式解题则非常简单：解：由21)(,2x x f x R x +≤≤∈,可设数轴上的点P 1x,0、Pfx,0,)021(22，x P +,且λ=21PP P P , 则fx=λλ+++1)21(2x x ,因为f －1=0 ,所以01)211(1=+++-λλ,解得 λ＝1, 所以412141)(2++=x x x f ; 四、。

定比分点公式的三大应用

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5-4新田中学-线段的定比分点与平移

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