高二数学定比和定比分点公式

8. 1(3)定比、定比分点公式

一、教学内容分析

本节是8.1的第三节课,是学习向量坐标表示及运算、向量的模与平行之后的又一个新的知识点. 它既是对前两节内容复习与巩固,又是对向量知识的进一步深化与拓展,如式子 λ由实数推广到定比. 同时,经历定比分点公式的推导过程,让学生领悟定PP 1=λPP 2中的

比分点的多元化表示方法.

本节的教学重点是定比分点公式的形成、深化、拓展与应用. 难点是定比λ的理解、确定及定比分点公式中分点、始点、终点坐标位置的识别.

根据本节特点,教师采取启发、提问为主的教学方法;学生则进行自主学习. 即课前进行主动预习,课中进行讨论与交流,课后进行探索研究.

二、教学目标设计

1理解定比的概念,掌握定比分点公式;

2通过定比分点公式的推导过程,巩固向量的运算方法;

感悟定比分点的几种表达方式;

3通过本节的学习,提升发现能力、推理能力,渗透数形结合思想.

三、教学重点及难点

定比的概念,定比分点公式的推导和应用.

四、教学流程设计

五、教学过程设计

一、 情景引入

观察思考,引入新课

问题1:设A (2, 1) ,B (-2, -1) ,C (4, 2) 三点共线,可知BA ∥AC ,即存在实数λ,使BA

= λAC ,那么实数λ= .

而若 BC =λCA ,则λ= .

[说明](1)本问题由共线三点坐标求实数λ,它既是对前一节向量平行的复习与巩固,同时又为定比λ的产生作好铺垫(2)通过本题可以看出使两向量平行的实数λ的取值可正可负.

P 的坐标吗?(引问题2:设P ,P 2(4,4), λ=1.当PP 1(1,1)1=λPP 2时,你能求出点

出课题)

[说明]问题2是由共线三点中的两点坐标和定比λ的值求第三点坐标,本题给出的点具有一定的特殊性,这样便于学生利用数形结合思想猜出结果,尝试成功的快乐.

二、学习新课

1.定比分点公式

一般地,设点P 1(x 1, y 1) ,P 2(x 2, y 2) ,点P 是直线 P 1P 2 上任意一点,且满足 PP 1=λPP 2,求点P 的坐标.

解:由PP 1=λPP 2 ,可知{x -x 1=λ(x 2-x ) y -y 1=λ(y 2-y ) ,因为λ≠-1, λx 2⎧x =x 1

1++λ⎨y =y 1+λy 2所以⎩1+λ ,这就是点P 的坐标.

师生通过上面的结论共同解决(一)中的问题2.

[说明]此例题的结论可作为公式掌握,此公式叫线段P 1P 2的定比分点公式.

2.小组交流

(1)定比分点公式中反映了那几个量之间的关系?当λ=1时,点P 的坐标是什么?

(2)满足式子PP 1=λPP 2的点P 称为向量 PP 12的分点.

思考:上式中正确反映 P 1,P ,P 2 三点位置关系的是( )

A 、 始→分,分→终.B 、始→分,终→分.C 、终→分,分→始

(3)关于定比λ和分点P 叙述正确的序号是

1)点P 在线段P 1P 2中点时,λ=1;2)点P 在线段P 1P 2上时,λ≥0

3)点P 在线段P 1P 2外时,λ﹤0; 4)定比λ∈R

x 1+x 2⎧x =⎪2

=1 时有⎨y =y 1+y 2⎪⎩2[说明]由定比分点公式可知λ

此公式应用很广泛.

3.例题辨析 ,此公式叫做线段P 1P 2的中点公式.

例1、已知平面上A 、B 、C 三点的坐标分别为A (x 1, y 1) , B (x 2, y 2) , C (x 3, y 3) ,G 是△ABC 的重心,求点G 的坐标.

解:由于点G 是△ABC 的重心,因此CG 与AB 的交点D 是AB 的中点,于是点D 的坐标是(x 1+x 2y 1+y 2, ). 22

设点G 的坐标为(x , y ) ,且CG =2GD

x 2⎧x 3+2x 1+

⎪x =1+22⎨y +2y 1+y 2则由定比分点公式得 ⎪y =32

1+2⎩x 1+x 2+x 3⎧x =⎪3⎨,整理得 y =y 1+y 2+y ⎪3⎩

这就是△ABC 的重心G 的坐标.

[说明]本题难度不大,但综合性却比较强. 不仅涉及到定比的概念,而且用到了中点公式、定比分点公式. (2)此结论可作为三角形重心的坐标公式.

λ的值. 例2、P 1(2, 5), P 2(-3, 0), P (12, 15) 且有PP 1=λPP 2求实数

λ .(-15)解1: 由已知可求 PP , 1=(10,10),λPP 2=λ(-15, -15) 故10=

2 . 3 P ,P 2三点共线,由定比分点公式 解2: 因为PP 1=λPP 2,所以P 1,所以定比λ=-

得12=

2PP 2λ解3:由图形可知点P 在线段P 外,故﹤0 ,又 = , P 123P 1P

所以λ=-2+λ⨯(-3) 2 解出实数λ=- . 1+λ32 . 3

[说明] 本题已知三点坐标求定比λ的值,学生往往偏爱第一种解法;解法二是定比分点公式的一个应用,其前提是三点共线,代公式时要注意始点、终点、分点坐标的位置;解法三是求定比λ的有效方法,简洁方便,鼓励学生大胆去尝试.

三、演练反馈,巩固知识

'1设PP 1=λPP 2 ,P 2P =λPP 1 ,则下列正确的是( )

11 (D )λ=- λ'λ'

242、△ABC 中,A (2,3),B (-3,4),重心G (-, ) ,求C 点的坐标. 33

3、已知:A (3,-1),B (-4,-2),点P 在直线AB 上,且2AP =3BP ,求P 点坐标. (A )λ=λ' (B )λ=-λ' (C ) λ=

四、知识梳理,提升思维

1知识与技能小结:(1)主要的知识点有定比λ的概念,中点公式、定比分点公式,及定比分点公式的多元化表示. (2)主要的应用有定比λ的意义与范围,三点共线问题,三角形重心公式及综合应用.

2 学生的体会和感悟:对本节学习过程的认识、理解和体会;提出新的疑点和问题.

五、作业布置,课后探究

1、填空题

(1)已知三点A 、B 、C 满足AB =2BC ,设AC =λ1CB

BA =λ2AC 则λ1∙λ2=(2)△ABC 中,A (1,2),B (-2,3),C (4,-1),D 为BC 中点,且 =3 ,则G 点坐标是

2、选择题

(1)若 P 1=-3PP 2,则下列各式中不正确的是( ) 4

(A ) P 21=41P P =P 1 (B )1233

(C ) P 1=-3P 1P 2 (D )PP 2=4P 21

λ (2) 设点P 是PP 1=λPP 2,则实数12反向延长线上任意一点且PP

的范围是( )

(A )(-∞,0) (B )(—∞,-1) (C )(-1,0) (D )[-1,0)

3、解答题

(1)△ABC 中,已知A (3,1),AB 的中点D (2,4),△ABC 的重心G (3,4),求B 、C 两点的坐标.

1λ与y 的值. (2)已知设P ,P 2(-8,3) , P(,y ),若PP 1(3,2)1=λPP 2,求2

8. 1(3)定比、定比分点公式

一、教学内容分析

本节是8.1的第三节课,是学习向量坐标表示及运算、向量的模与平行之后的又一个新的知识点. 它既是对前两节内容复习与巩固,又是对向量知识的进一步深化与拓展,如式子 λ由实数推广到定比. 同时,经历定比分点公式的推导过程,让学生领悟定PP 1=λPP 2中的

比分点的多元化表示方法.

本节的教学重点是定比分点公式的形成、深化、拓展与应用. 难点是定比λ的理解、确定及定比分点公式中分点、始点、终点坐标位置的识别.

根据本节特点,教师采取启发、提问为主的教学方法;学生则进行自主学习. 即课前进行主动预习,课中进行讨论与交流,课后进行探索研究.

二、教学目标设计

1理解定比的概念,掌握定比分点公式;

2通过定比分点公式的推导过程,巩固向量的运算方法;

感悟定比分点的几种表达方式;

3通过本节的学习,提升发现能力、推理能力,渗透数形结合思想.

三、教学重点及难点

定比的概念,定比分点公式的推导和应用.

四、教学流程设计

五、教学过程设计

一、 情景引入

观察思考,引入新课

问题1:设A (2, 1) ,B (-2, -1) ,C (4, 2) 三点共线,可知BA ∥AC ,即存在实数λ,使BA

= λAC ,那么实数λ= .

而若 BC =λCA ,则λ= .

[说明](1)本问题由共线三点坐标求实数λ,它既是对前一节向量平行的复习与巩固,同时又为定比λ的产生作好铺垫(2)通过本题可以看出使两向量平行的实数λ的取值可正可负.

P 的坐标吗?(引问题2:设P ,P 2(4,4), λ=1.当PP 1(1,1)1=λPP 2时,你能求出点

出课题)

[说明]问题2是由共线三点中的两点坐标和定比λ的值求第三点坐标,本题给出的点具有一定的特殊性,这样便于学生利用数形结合思想猜出结果,尝试成功的快乐.

二、学习新课

1.定比分点公式

一般地,设点P 1(x 1, y 1) ,P 2(x 2, y 2) ,点P 是直线 P 1P 2 上任意一点,且满足 PP 1=λPP 2,求点P 的坐标.

解:由PP 1=λPP 2 ,可知{x -x 1=λ(x 2-x ) y -y 1=λ(y 2-y ) ,因为λ≠-1, λx 2⎧x =x 1

1++λ⎨y =y 1+λy 2所以⎩1+λ ,这就是点P 的坐标.

师生通过上面的结论共同解决(一)中的问题2.

[说明]此例题的结论可作为公式掌握,此公式叫线段P 1P 2的定比分点公式.

2.小组交流

(1)定比分点公式中反映了那几个量之间的关系?当λ=1时,点P 的坐标是什么?

(2)满足式子PP 1=λPP 2的点P 称为向量 PP 12的分点.

思考:上式中正确反映 P 1,P ,P 2 三点位置关系的是( )

A 、 始→分,分→终.B 、始→分,终→分.C 、终→分,分→始

(3)关于定比λ和分点P 叙述正确的序号是

1)点P 在线段P 1P 2中点时,λ=1;2)点P 在线段P 1P 2上时,λ≥0

3)点P 在线段P 1P 2外时,λ﹤0; 4)定比λ∈R

x 1+x 2⎧x =⎪2

=1 时有⎨y =y 1+y 2⎪⎩2[说明]由定比分点公式可知λ

此公式应用很广泛.

3.例题辨析 ,此公式叫做线段P 1P 2的中点公式.

例1、已知平面上A 、B 、C 三点的坐标分别为A (x 1, y 1) , B (x 2, y 2) , C (x 3, y 3) ,G 是△ABC 的重心,求点G 的坐标.

解:由于点G 是△ABC 的重心,因此CG 与AB 的交点D 是AB 的中点,于是点D 的坐标是(x 1+x 2y 1+y 2, ). 22

设点G 的坐标为(x , y ) ,且CG =2GD

x 2⎧x 3+2x 1+

⎪x =1+22⎨y +2y 1+y 2则由定比分点公式得 ⎪y =32

1+2⎩x 1+x 2+x 3⎧x =⎪3⎨,整理得 y =y 1+y 2+y ⎪3⎩

这就是△ABC 的重心G 的坐标.

[说明]本题难度不大,但综合性却比较强. 不仅涉及到定比的概念,而且用到了中点公式、定比分点公式. (2)此结论可作为三角形重心的坐标公式.

λ的值. 例2、P 1(2, 5), P 2(-3, 0), P (12, 15) 且有PP 1=λPP 2求实数

λ .(-15)解1: 由已知可求 PP , 1=(10,10),λPP 2=λ(-15, -15) 故10=

2 . 3 P ,P 2三点共线,由定比分点公式 解2: 因为PP 1=λPP 2,所以P 1,所以定比λ=-

得12=

2PP 2λ解3:由图形可知点P 在线段P 外,故﹤0 ,又 = , P 123P 1P

所以λ=-2+λ⨯(-3) 2 解出实数λ=- . 1+λ32 . 3

[说明] 本题已知三点坐标求定比λ的值,学生往往偏爱第一种解法;解法二是定比分点公式的一个应用,其前提是三点共线,代公式时要注意始点、终点、分点坐标的位置;解法三是求定比λ的有效方法,简洁方便,鼓励学生大胆去尝试.

三、演练反馈,巩固知识

'1设PP 1=λPP 2 ,P 2P =λPP 1 ,则下列正确的是( )

11 (D )λ=- λ'λ'

242、△ABC 中,A (2,3),B (-3,4),重心G (-, ) ,求C 点的坐标. 33

3、已知:A (3,-1),B (-4,-2),点P 在直线AB 上,且2AP =3BP ,求P 点坐标. (A )λ=λ' (B )λ=-λ' (C ) λ=

四、知识梳理,提升思维

1知识与技能小结:(1)主要的知识点有定比λ的概念,中点公式、定比分点公式,及定比分点公式的多元化表示. (2)主要的应用有定比λ的意义与范围,三点共线问题,三角形重心公式及综合应用.

2 学生的体会和感悟:对本节学习过程的认识、理解和体会;提出新的疑点和问题.

五、作业布置,课后探究

1、填空题

(1)已知三点A 、B 、C 满足AB =2BC ,设AC =λ1CB

BA =λ2AC 则λ1∙λ2=(2)△ABC 中,A (1,2),B (-2,3),C (4,-1),D 为BC 中点,且 =3 ,则G 点坐标是

2、选择题

(1)若 P 1=-3PP 2,则下列各式中不正确的是( ) 4

(A ) P 21=41P P =P 1 (B )1233

(C ) P 1=-3P 1P 2 (D )PP 2=4P 21

λ (2) 设点P 是PP 1=λPP 2,则实数12反向延长线上任意一点且PP

的范围是( )

(A )(-∞,0) (B )(—∞,-1) (C )(-1,0) (D )[-1,0)

3、解答题

(1)△ABC 中,已知A (3,1),AB 的中点D (2,4),△ABC 的重心G (3,4),求B 、C 两点的坐标.

1λ与y 的值. (2)已知设P ,P 2(-8,3) , P(,y ),若PP 1(3,2)1=λPP 2,求2


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