本题导读
本题主要考查平面向量的线性组合形式及其几何意义。解题的核心在于识别向量线性关系式 且 所代表的经典几何结论—— 三点共线,从而将向量问题转化为求已知两点的直线方程问题。
📌【题干】
Question
(2002年新课标卷(理)) 平面直角坐标系中, 为坐标原点,已知两点 、,若点 满足 ,其中 ,且 ,则点 的轨迹方程为()
A. B.
C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 识别几何定理:根据平面向量的基本定理推广,当 且系数和 时,动点 的几何轨迹是经过 两点的直线。
- 确定求解目标:由于轨迹是直线 ,题目转化为求过点 和 的直线方程。
- 计算直线方程:利用直线的两点式或斜截式公式算出方程,并化为一般式与选项比对。
✅【答案】
Success
D
✍【详细解析】
Abstract
方法一:几何意义法(推荐)
根据平面向量共线定理的推论: 若 且 ,则 三点共线。 因此,动点 的轨迹就是过点 和 的直线。
计算直线 的斜率 :
利用点斜式写出直线方程(选择点 ):
两边同乘以 2 并化为一般式:
方法二:坐标代数法
设点 的坐标为 ,则 。 已知 ,。
由 可得 ,代入向量关系式:
写成坐标形式:
由此得到参数方程组:
利用消元法消去参数 :将 ② 式两边乘以 2 得 ③。 将 ① 式与 ③ 式相加: 即 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:平面向量共线定理的充要条件结构,直线的参数方程与一般方程的互化。
- 核心方法:数形结合与转化思想。将抽象的向量系数和为 直接翻译为“三点共线”的几何状态,免去了繁琐的代数消元过程。
- 避坑指南:部分考生如果没记住系数和为 的几何意义,采用坐标代数法时容易在参数消元步骤中因计算失误导致丢分。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题属于平面向量章节的经典结论题。源于教材中对向量共线以及空间向量中“四点共面”基础定义的等价变形。
- 结论推广:
- 若 且 ,且限制 ,则点 的轨迹为线段 。
- 若在空间直角坐标系中, 且 ,则 四点共面。
🔗【关联脉络】
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