本题导读

本题核心考查平面向量的加法运算(平行四边形法则)与共线向量定理的综合应用。解题关键在于先利用菱形的几何特征将对角线向量 用邻边向量表示出来,再根据点在内部线段上的位置确定系数的取值范围。

📌【题干】

Question

(2003年辽宁卷) 已知四边形 是菱形,点 在对角线 上(不包括端点 ),则 ()

A. ,           B. ,

C. ,           D. ,

🔍【思路分析】

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  1. 对角线向量合成:因为四边形 是菱形,它首先是一个平行四边形。根据平面向量加法的平行四边形法则,从相同始点出发的对角线向量等于两条邻边向量的和,即 。

  2. 共线定理约束:点 在对角线 上,说明向量 与 方向相同且共线。根据共线向量定理,存在实数 使得 。

  3. 判定系数范围:由于点 在线段 内部,且“不包括端点 ”,说明动点 的拉伸长度严格介于零向量与全长向量之间,从而确定参数 的开区间。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

因为四边形 是菱形,所以 。 根据平面向量加法的平行四边形法则,对角线向量 可以表示为:

因为点 在对角线 上,所以向量 与 共线。 根据共线向量定理,必然存在实数 使得:

又因为点 在线段 上,且明确限定不包括端点 和 :

  • 当点 与 重合时, ;
  • 当点 与 重合时, 。 因此,点 在线段内部移动时,标量系数 的取值范围被严格限定在开区间内,即:

将系数范围与向量表达式组合,得到:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:平行四边形法则的向量几何合成,共线向量的数乘表示 ,线段内分点系数的范围判定。
  2. 核心方法:数形结合法。
  3. 避坑指南:
    • 极易受菱形特例(如各边夹角为 的正方形)的直观干扰,盲目去计算带有根号 的几何模长,从而错选 B 或 D。要明确,向量的共线线性比例与两邻边的夹角大小、边长各是多少均无关。

    • 注意区分向量的减法形式。 ,这代表的是另一条对角线,与题意不符。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于平面向量板块中的基础概念题,直接考查教材中关于“平行四边形法则”与“共线向量定理”空间向平面内分点位置映射的性质。
  2. 结论推广: 在任意平行四边形 中,若点 在对角线 上且分线段的比为 ,则恒满足 。当 时点在内部;当 或 时点在对角线的延长线或反向延长线上。此结论构成了斜坐标系及仿射几何中点共线结论的代数基石。

🔗【关联脉络】

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