朱俊鴻
【摘?要】??本文將運用“坐標法”,來解決與向量相結(jié)合的平面幾何題,力爭打破傳統(tǒng)的坐標法,從方法上,降低學生思考的難度,從而提高學生解決這類問題的正確率.
【關(guān)鍵詞】??坐標法;向量
在學習平面向量的時候,有一類題目很常見,就是將平面向量與平面幾何圖形相結(jié)合的題目,也就是“平面向量基本定理”與“平面向量的線性運算”相結(jié)合的應用,因為這類題目考察了學生對向量知識的綜合運用,也是高考中比較??嫉念}目,而且常出現(xiàn)在選擇題和填空題中,有些學生對此類題目非常頭痛,除了傳統(tǒng)的方法,有沒有更容易理解,更快速的方法呢?本文將從坐標的角度入手,來求解這類題目.
1?方法初識
例1???在△ABC中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點,則?EB??=(?)
(?A?)?3?4??AB??-?1?4??AC??.
(?B?)?1?4??AB??-?3?4??AC??.
(?C?)?3?4??AB??+?1?4??AC??.
(?D?)?1?4??AB??+?3?4??AC??.??(2018年全國卷Ⅰ)
解法1?傳統(tǒng)解法
因為?AD為中線,E為AD的中點,
所以??EB??=?ED??+?DB??=?1?2??AD??+?1?2??CB
=?1?2?×?1?2?(?AB??+?AC??)+?1?2?(?AB??-?AC??)
=?3?4??AB??-?1?4??AC??,
故選(?A?).
解法2?坐標法+特殊值法
假設△ABC為等腰直角三角形,并設邊長為2.將△ABC放入直角坐標系xOy中,如圖2,可以得到各點的坐標:
A(0,0),B(2,0),C(0,2),D(1,1),E??1?2?,?1?2??,
于是題目轉(zhuǎn)化為
EB??=λ?AB??+μ?AC??,
只需要把λ,μ求出來就可以了.
又??EB??=??3?2?,-?1?2??,
AB??=(2,0),?AC??=(0,2),
于是有???3?2?=2λ,-?1?2?=2μ,
解得?λ=?3?4?,μ=-?1?4?,
故選(?A?).
例2???在平行四邊形ABCD中,E和F分別是邊CD和BC的中點,若?AC??=?λ?AE???+μ?AF??,其中λ,μ∈?R?,則λ+μ=?.
解法1?傳統(tǒng)解法
由題意知??AC??=?AB??+?AD??,
AE??=?1?2??AB??+?AD??,?AF??=?AB??+?1?2??AD??,
AC???=λ?AE??+μ?AF
=??1?2?λ+μ??AB??+?λ+?1?2?μ??AD??,
于是有???1?2?λ+μ=1,λ+?1?2?μ=1,
解得?λ=?2?3?,μ=?2?3?,
所以?λ+μ=?4?3?.
解法2?坐標法+特殊值法
不妨設ABCD是邊長為2的正方形,如圖4建立坐標系xOy,得
A(0,0),B(2,0),C(2,2),E(1,2),F(xiàn)(2,1),
所以??AC??=(2,2),?AE??=(1,2),?AF??=(2,1).
設?AC??=λ?AE??+μ?AF??,
于是??λ+2μ=2,2λ+μ=2,
解得?λ=?2?3?,μ=?2?3?,
所以?λ+μ=?4?3?.
2?再識方法
利用上面這種做法解題具有一定的局限性:如果題目里面規(guī)定了邊的長度,以及邊的夾角,就不能隨心所欲地取特殊圖形,需要根據(jù)題目條件來相應做題,下面再來看幾道例題,用坐標法如何解決.
例3???已知菱形ABCD的邊長為2,∠A=120?°?,E是BC邊上靠近B的三等分點,用?AC??和?BD??來表示?AE??為?.
解??可以建立如圖5所示的直角坐標系,其中,利用幾何的關(guān)系可以求得
E??8?3?,??3??3??.
同樣地,可得
AC??=(1,?3?),
BD??=(-3,?3?),?AE??=??5?3?,??3??3??.
設??AE??=λ?AC??+μ?BD??,
于是??λ-3μ=?5?3?,?3?λ+?3?μ=??3??3?,
解得?λ=?2?3?,μ=-?1?3?,
所以??AE??=?2?3??AC??-?1?3??BD??.
例4???在△ABC中,AD為BC邊上的中線,E為AD的中點,延長BE交AC于P,用?AC??和?AB??來表示?BP??為?.
分析??這道題目中,點P的位置無法確????圖6?定,如果要用傳統(tǒng)方法做,需要利用B,E,P三點共線來解決,而且其中的數(shù)量關(guān)系不好確定,不妨用坐標法來解決看看:
把△ABC看作等腰直角三角形,建立如圖6所示的直角坐標系,
設直角邊長為2,
易得?B(2,0),E??1?2?,?1?2??,
k??BE?=?0-?1?2??2-?1?2??=-?1?3?,
l??BE?:y=-?1?3?(x-2),
令x=0,得?y=?2?3?,
所以?P?0,?2?3??,
即?P是AC上的三等分點,
于是??BP??=?-2,?2?3??,
AB??=(2,0),?AC??=(0,2),
設?BP??=λ?AB??+μ?AC??,
于是??2λ=-2,2μ=?2?3?,
解得?λ=-1,μ=?1?3?,
所以??BP??=?AB??+?1?3??AC??.