专题地图 › 向量的概念与运算
2017 年中科大少年班初试 · 第 5 题
F2填空题向量的概念与运算
设△ABC是等边三角形,在边AC,AB上分别取点D,E,使AD=32AC,AE=31AB。直线BD与CE交于F。若AF=xAB+yAC,则x+y=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:5/7
解析
思路
以A为共同起点,用两条边作基底,分别从两条相交直线写交点,比较两个独立方向的系数。
解答
记 u=AB,v=AC,则 AD=2v/3、AE=u/3。F在BD和CE上,可分别写成
AF=(1−t)u+32tv=3su+(1−s)v.
由基底独立,1−t=s/3、2t/3=1−s,解得 t=6/7,s=3/7。所以 x=1/7,y=4/7,所求为 x+y=5/7。
复核
两参数都在 (0,1),交点实际落在两条线段内部,与题设直线交点一致。把系数代回两种表示均为 u/7+4v/7,证明解的存在和一致性。等边条件保证非退化,但系数计算本身只需两边非共线。
方法总结
交线点可写为两个不同端点组合,再通过同一非共线基底联立系数;不能把图上的相似比例当成已知。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
非共线基底系数比较及二元一次消元是标准直接路线。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用基点和线性组合表示位置
专题卡:边向量先统一起点,再比较系数