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培优点 8 等和(高)线定理与奔驰定理
1.等和(高)线定理
(1)由三点共线结论推导等和(高)线定理:如图,由三点共线结论可知,若OP=λOA+
μOB(λ,μ∈R),则λ+μ=1,由△OAB与△OA′B′相似,必存在一个常数k,k∈R,使得
OP′=kOP,则OP′=kOP=kλOA+kμOB,又OP′=xOA+yOB(x,y∈R),∴x+y=kλ+kμ=
k;反之也成立.
(2)平面内一组基底OA,OB及任一向量OP′,OP′=λOA+μOB(λ,μ∈R),若点P′在直线
AB上或在平行于AB的直线上,则λ+μ=k(定值);反之也成立,我们把直线AB以及与直线
AB平行的直线称为等和(高)线.
①当等和线恰为直线AB时,k=1;
②当等和线在O点和直线AB之间时,k∈(0,1);
③当直线AB在O点和等和线之间时,k∈(1,+∞);
④当等和线过O点时,k=0;
⑤若两等和线关于O点对称,则定值k,k 互为相反数;
1 2
⑥定值k的变化与等和线到O点的距离成正比.
2.奔驰定理
如图,已知P为△ABC内一点,则有S ·PA+S ·PB+S ·PC=0.
△PBC △PAC △PAB
由于这个定理对应的图象和奔驰车的标志很相似,所以我们把它称为“奔驰定理”.这个定
理对于利用平面向量解决平面几何问题,尤其是解决跟三角形的面积和“四心”相关的问题,
有着决定性的基石作用.
题型一 利用等和线求基底系数和的值
例1 如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点.若BE=
λBA+μBD(λ,μ∈R),则λ+μ等于( )
A.1 B. C. D.思维升华 利用等和线求基底系数和的步骤
(1)确定值为1的等和线;
(2)平移该线,作出满足条件的等和线;
(3)从长度比或点的位置两个角度,计算满足条件的等和线的值.
跟踪训练1 设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=AB,BE=BC.若DE=λAB+
1
λAC(λ,λ 为实数),则λ+λ=________.
2 1 2 1 2
题型二 利用等和线求基底系数和的最值(范围)
例2 如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆 O,P为圆O上任一点,若AP=xAB+
yAC,则2x+2y的最大值为( )
A. B.2 C. D.1
跟踪训练2 在扇形OAB中,∠AOB=60°,C为AB上的一个动点,若OC=xOA+yOB,则
3x+y的取值范围是________.
题型三 奔驰定理
例3 已知O是△ABC内部一点,满足OA+2OB+mOC=0,且=,则实数m等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
跟踪训练 3 已知点 A,B,C,P 在同一平面内,PQ=PA,QR=QB,RP=RC,则
S ∶S 等于( )
△ABC △PBC
A.14∶3 B.19∶4
C.24∶5 D.29∶6
1.在△ABC中,已知D是AB边上一点,若CD=CA+λCB,则λ等于( )
A. B. C.- D.-
2.已知△ABC和点M满足MA+MB+MC=0,若存在实数m,使得AB+AC=mAM,则m
等于( )
A.2 B.3 C.4 D.5
3.在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM的中点,AN=λAB+μAC,则λ+μ的值
为( )
A. B. C. D.14.点P在△ABC内部,满足PA+2PB+3PC=0,则S ∶S 为( )
△ABC △APC
A.2∶1 B.3∶2 C.3∶1 D.5∶3
5.如图,△BCD与△ABC的面积之比为2,点P是区域ABDC内的任一点(含边界),且AP=
λAB+μAC,则λ+μ的取值范围是( )
A.[0,1] B.[0,2]
C.[0,3] D.[0,4]
6.已知点C为扇形AOB的弧AB上任意一点,且∠AOB=120°,若OC=λOA+μOB(λ,
μ∈R),则λ+μ的取值范围是( )
A.[-2,2] B.(1,]
C.[1,] D.[1,2]
7.如图所示,在△ABC中,D,F分别是AB,AC的中点,BF与CD交于点O,设AB=a,
AC=b,向量AO=λa+μb,则λ+μ的值为________.
8.已知O是面积为4的△ABC内部一点,且有OA+OB+2OC=0,则△AOC的面积为
________.
9.设点O在△ABC的内部,且AB=4OB+5OC,则S 与S 之比是________.
△OAB △OBC
10.在正六边形 ABCDEF中,P是△CDE 内(包括边界)的动点,设AP=αAB+βAF(α,
β∈R),则α+β的取值范围是________________.