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定比分点 编辑
定理1
设坐标轴上有向线段
%20的起点A和终点B的坐标分别为%20和%20分点M分%20的比为%20,那么,分点M的坐标%20证明:%20分点M的坐标为x,那么由定理1%20知
%20由此得
推论
设坐标轴上线段AB的端点A和B的坐标分别为x1和x2%20,那么线段AB的中点的坐标%20
解:设
%20,则有%20得评注:先由起点、分点、终点的纵坐标求出
%20,进一步再得到分点的横坐标。%20【例2】%20已知平行四边形ABCD的三个顶点A(-1,-2),B(3,4),C(0,3),则顶点D的坐标为多少?
解:设平行四边形ABCD的对角线AC,BD的交点为E(x,y),即E为AC的中点,所以
%20即E点的坐标为%20。
又因为E为BD的中点,所以
解得%20。评注:%20利用平行四边形性质。%20
【例3】%20在平面上有五个整点(坐标为整数的点),证明其中至少有两个点的连线的中点也是整点。
证明:%20设A,B,C,D,E是五个整点,则每个点的坐标的奇偶不外四种可能,就是(偶,偶)、(奇,奇)、(奇,偶)和(偶,奇)。我们取四个点A、B、C、D,它们的坐标的“最坏”情形是(偶,偶)、(奇,奇)、(奇,偶)、(偶,奇)。因为这时四个点中任意两个点的连线的中点都不是整点,第五个点E的坐标只能是上面说的四种情形之一,但不论是哪种情形,容易验证E与A、B、C、D中的某一点的连线的中点必是整点。
【例4】%20在点
%20和%20处各放置质量为m1和m2的质点,求证:这两个质点组成的质点系的重心的坐标为在n个点
%20处各放置质量为%20的质点,求证:这n个质点组成的质点系的重心的坐标为证明:两个质点组成的质点系的重心G在线段P1P2上,并且满足条件
%20即
%20所以
%20所以重心G的坐标
%20一般情形请读者用数学归纳法证明。
【例5】已知n个点
%20,在有向线段%20上取一点G2,使G2分%20的比为1:1;在有向线段%20上取一点G3,使G3分%20的比为1:2;在有向线段%20上取一点G4,使G4分%20的比为1:3;......;在有向线段%20上取一点Gn,使Gn分%20的比为1:n-1,求证:最后的分点Gn的坐标为%20点Gn叫作已知的n个点P1,P2,…,Pn的(几何)重心(图1)。
图1
特别地,以
为顶点的三角形的(几何)重心的坐标为证明: 设例4中的n个质点的质量都相等,这时n个质点的力学重心即是n个点P1,P2,…,Pn的几何重心Gn,所以Gn的坐标为
不利用例4也可独立证明。
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