定比分点坐标公式_妙证定比分点公式和共面向量定理

定比分点坐标公式_妙证定比分点公式和共面向量定理

作者:学夫子
  定比分点公式:将三个同一平面并且不共线的向量e,f和a的起点移动在一起,如果其终点在一条直线上,那么存在实数对(m,n),使得a=me+nf.并且m+n=1.
  共面向量定理:将四个不共面向量e、f、g和a的起点移动在一起,如果其终点在一个平面上,那么存在实数对(m,n,l),使得a=me+nf+lg,并且m+n+l=1.
  一般情况下对这两个定理的证明,都是采用向量法,变化来变化去,虽然简单,但是学夫子总觉得有些饶人,这么漂亮的结论,怎么个也想找一个直观简单的方法出来。我们就要利用昨天文章的内容了。
  1:定比分点公式
  如图所示,考虑向量a、e和f,我们以e和f为基底,建立坐标系:
  其中O为坐标原点,那么向量a的坐标就是其终点F的坐标。如果a=me+nf,那么a的坐标就是(m,n),也是F点的坐标。由于该坐标系是以e和f为基底,所以A点坐标为(0,1),B点坐标为(1,0)。希望这个地方大家没有搞乱,从向量角度讲,因为e=e+0f,f=0e+f也可以得。在这样的坐标系下,单位长度就不是尺子上的单位长度,而是基底的长度就是单位长度。
  由于在这样一个坐标系下,直线的方程形式保持不变,而直线AB又过点(0,1)好(1,0),所以AB所在直线的方程为x+y=1,因为F点在直线AB上,所以m+n=1.
  2:共面向量定理
  同样的道理可以拿来证明共面向量定理,以e、f和g为基底建立坐标,如果a=me+nf+lg,那么(m,n,l)为a向量在该坐标系下的坐标。
  由于平面方程在该坐标系下的形式仍然是ax+by+cz+d=0,不妨考虑平面ABC的方程,这个平面过点A(1,0,0)、B(0,1,0)、C(0,0,1),所以该平面的方程就为x+y+z=1.因为D点在平面ABC立面,其坐标为(m,n,l),所以有m+n+l=1.
  自己感觉这样来证明的话会显得非常简单,只要理解坐标的真正概念即可。(来源:学夫子数学博客)

本文来源:https://www.oubohk.cn/shuxue/190789/

定比分点公式推导 向量定比分点公式
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