要求分点,先把比例化成整条线段的分数,再写 →OP = →OA + (分数) × →AB。只需两行,不必记公式。
如何把比例变成位置向量?
- 把比例的各部分相加得到分母。2 : 3 的分母是 5。
- 把 →AP 写成 →AB 的一部分。 比例的第一项是分子:→AP = 2/5 →AB。
- 把 →AB 写成 b − a。
- 用 →OP = →OA + →AP 并化简。
例题
→OA = a,→OB = b。P 在 AB 上,AP : PB = 2 : 3。求 →OP。
第 1 步: AB 被分成 2 + 3 = 5 份,所以 →AP = 2/5 →AB。
第 2 步: →AB = b − a,所以 →AP = 2/5(b − a)。
第 3 步: →OP = →OA + →AP = a + 2/5(b − a)。
第 4 步: →OP = a − 2/5a + 2/5b = 3/5 a + 2/5 b。
合理性检查: P 离 A 较近,a 的系数 (3/5) 比 b 的系数 (2/5) 大。另外 3/5 + 2/5 = 1,AB 线上的每个点都满足这一点。
要留意的错误
常见的失误是按顺序把比例和向量配对。
错误答案: →OP = 2/5 a + 3/5 b
学生因为比例中 2 在前,就把“2”配给 a,把“3”配给 b。
合理性检查能发现它:这个答案让 P 含有更多的 b,P 就会靠近 B。但 AP 是较小的一份,所以 P 应靠近 A。纠正方法是推导 →OP = →OA + →AP,而不是按位置配对数字。
自我检测
1. →OA = a,→OB = b,P 在 AB 上,AP : PB = 1 : 3。求 →OP。
显示答案
共 4 份,→AP = 1/4(b − a)。→OP = a + 1/4b − 1/4a。
3/4 a + 1/4 b
2. A 是 (1, 2),B 是 (9, 10)。P 在 AB 上,AP : PB = 3 : 1。求 P 的坐标。
显示答案
→AB = (8, 8)。→AP = 3/4 × (8, 8) = (6, 6)。→OP = (1, 2) + (6, 6)。
P = (7, 8)
3. P 在 AB 上,→OP = 5/8 a + 3/8 b。求 AP : PB。
显示答案
→OP = a + k(b − a) 中 b 的系数等于 k,所以 →AP = 3/8 →AB。AP 占 3 份,PB 占 8 − 3 = 5 份。
AP : PB = 3 : 5
接下来学什么
点定好之后,就可以检验三个点是否在同一直线上:用标量关系证明三点共线。回到模块总览可以看到完整的学习路线。
如果比例题总让你把系数放错,线上一对一附加数学补习的老师可以带你从 →OP = →OA + →AP 一步步推导,不用死记。