平行四边形的一个向量性质及其空间推广 - 范文中心

平行四边形的一个向量性质及其空间推广

01/13

  摘 要:本文主要证明了平行四边形的一个向量性质:不过点A的直线l分别交平行四边形ABCD边所在直线AB,AD于点P,Q,交对角线所在直线AC于点M,若满足并探讨了该向量性质的逆定理及进行空间上的推广.

  关键词:平行四边形;向量性质;空间推广

  利用平面向量的知识,平行四边形有以下性质:

  定理1:不过点A的直线l分别交平行四边形ABCD边所在直线AB,AD于点P,Q,交对角线所在直线AC于点M,若满足=x,=y,=k,则+=.

  证:如图1所示,因为=+,所以=k+k.……①

  又P,Q,M三点共线(A不在直线l上),所以=λ+μ(其中λ+μ=1),……②

  结合题设,由②得=λx+μy.……③

  联立①③得k+k=λx+μy?.

  又因为与不共线,故有λ+μ=1,λx=μy=k,所以+=1,即+=.

  定理1的逆定理:P,Q,M分别是平行四边形ABCD边所在直线AB,AD及对角线所在直线AC都异于点A的点,且=x,=y,=k,若满足+=,则P,Q,M三点共线.

  证:如图1所示,因为=+,所以=k+k.

  由题设知=,=,则=+.

  由于+=k×+=k×=1,从而有P,Q,M三点共线.

  利用类比的方法易将平行四边形的性质推广到空间,于是有以下性质:

  定理2:不过点A的平面α分别交平行六面体ABCD-A1B1C1D1棱所在直线AB,AD,AA1于点P,Q,R,交对角线所在直线AC1于点M,若满足=x,=y,=z,=k,则++=.

  证:如图2所示,在平行六面体中有=++,

  所以=k+k+k.……①

  又P,Q,R,M四点共面(A不在平面α上),

  所以=λ+μ+t(其中λ+μ+t=1),……②

  结合题设,由②得=λx+μy+tz.……③

  联立①③得k+k+k=λx+μy+tz.

  又因为,与不共面,故有λ+μ+t=1,λx=μy=tz=k,所以++=1,即++=.

  定理2的逆定理:?摇P,Q,R,M分别是平行六面体ABCD-A1B1C1D1棱所在直线AB,AD,AA1及对角线所在直线AC1都异于点A的点,且=x,=y,=z,=k,若满足++=,则P,Q,R,M四点共面.

  证:如图2所示,因为=++,所以=k+k+k.

  由题设知=,=,=,则=++.

  由于++=k×++=k×=1,从而有P,Q,R,M四点共面.


相关内容

  • 人教版高中数学必修(1-5)目录
    必修一(高一) 第一章 集合与函数概念 一 总体设计 二 教科书分析 1.1 集合 1.2 函数及其表示 1.3 函数的基本性质 实习作业 三 自我检测题 四 拓展资源 第二章 基本初等函数(Ⅰ) 一 总体设计 二 教科书分析 2.1 指数 ...
  • 20**年下半年全国教师资格考试高中数学
    2015年下半年中小学教师资格考试 数学学科知识与教学能力(高级中学) 一. 选择题 1. 若多项式f (x )=x 4+x 3-3x 2-4x -1和g (x )=x 3+x 2-x -1,则f(x)和g(x) 的公因式为 A.x+l B ...
  • 空间向量知识点归纳总结(经典)
    空间向量与立体几何知识点归纳总结 一.知识要点. 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量. 注:(1 (2)向量具有平移不变性 2. 空间向量的运算. 定义:与平面向量运算一样,空间向量的加法.减法与数乘运算如下(如 ...
  • 空间向量与立体几何知识点归纳总结
    勤奋,博学,笃志,感恩! 空间向量与立体几何知识点归纳总结 一.知识要点. 1. 空间向量的概念:在空间,我们把具有大小和方向的量叫做向量. 注:(1 (2)向量具有平移不变性 2. 空间向量的运算. 定义:与平面向量运算一样,空间向量的加 ...
  • 高考数学知识点总结
    集合与函数概念 ,把一些元素组成的总体叫做. 集合三要素:确定性.互异性.无序性. N 或N +,整数集合:Z ,有理数集合:Q ,实数集合:R . * 一般地,对于两个集合A .B ,如果集合A 中任意一个元素都是集合B 中的元素,则称集 ...
  • 高中数学(文科)知识点有哪些啊 请帮我总结一下
    1.集合.简易逻辑 理解集合.子集.补集.交集.并集的概念: 了解空集和全集的意义: 了解属于.包含.相等关系的意义: 掌握有关的术语和符号,并会用它们正确表示一些简单的集合. 理解逻辑联结词"或"."且&qu ...
  • 20**年注册环保工程师基础知识大纲
    注册环保工程师考试(基础知识)复习内容高等数学 一.高等数学 1.1 空间解析几何 向量代数 直线 平面 柱面 旋转曲面 二次曲面 空间曲线 1.2 微分学 极限 连续 导数 微分 偏导数 全微分 导数与微分的应用 1.3 积分学 不定积分 ...
  • 平面向量基础知识
    平面向量基础知识 编制:管福春 审定:高后运 1. 具有 的线段叫做有向线段.以A 为起点,B 为终点的有向线段记作 .有向线段包含三个要素: . . . 2. 既有 又有 的量叫做向量,向量的大小叫做向量的 (或称 ). 3. 长度 的向 ...
  • 上海数学高考容易混淆知识点的题目汇总
    上海数学高考易错题目分类汇总 点击教育研究室出品 2016年8月25日 目 录 第一部分第二部分第三部分第四部分第五部分第六部分第七部分第八部分第九部分第十部分 集合 .................................... ...