定比分点的几种形式在高考中的应用

2021-08-05 07:31杨伟达
数理化解题研究 2021年16期
关键词:分点抛物线比值

杨伟达

(广东省广州市花都区第二中学 510800)

纵观近几年高考题,笔者发现定比分点在现成的人教版教材不作要求,但它却是平面向量的一部分(人教版必修4第99页例8),在数学教材的思考、探索之中,在历年的高考中都能够捕捉到它的影子.

一、向量形式

定比分点作为向量分解的补充,以三角形形式在高考中累累呈现,常常考查基向量系数或比值,对提高学生的逻辑推理和数学运算素养具有重要意义.

特别地,当点P为线段P1P2的中点时,此时λ=1有

又因为B、C、D三点共线,所以

因为△ABC中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°

二、坐标形式

定比分点以线段的形式出现,常常转化为坐标,结合方程思想求出;另一种方式根据向量的分解,依托三角形法则分解未知向量,化为基本量,用坐标法即可解决.这些在解析几何或空间立体几何中时常呈现,在高考中是一种习以为常的题型.

设P1、P2的坐标分别是(x1,y1),(x2,y2)

分析本题考查了椭圆与直线的综合问题.题目给出分点坐标和比值,采用坐标法代入,列方程组转化为关于一元二次函数即可将问题解决.

解设A(x1,y1),B(x2,y2),

即x1=-2x2,y1=3-2y2.

所以当m=5时,点B横坐标的绝对值最大,最大值为2.

(1)求证:CD⊥平面PAD;

(2)求二面角F-AE-P的余弦值;

分析本题考查了立体几何的线面垂直、二面角、线面关系.关键是分点F和分点G.第二、三问涉及定比分点,题目已知端点坐标和比值,用三角形法则或坐标法即可求得.

三、坐标形式拓展

例4(2015浙江)如图6,设抛物线y2=4x的焦点为F,不经过焦点的直线上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B在抛物线上,点C在y轴上,则△BCF与△ACF的面积之比是( ).

分析本题考查抛物线与直线相交的综合问题.利用等高不同底原理把面积比转化为线段之比,再利用相似比转化为坐标比,结合抛物线的定义问题即可解决.

当然,定比分点的代数形式还与函数、数列、不等式等有着千丝万缕的联系,笔者在此没有展开,不一一列举.

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