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附加数学 · 向量相依性与比例推理

平行还是共线?正确读图

图上看起来三点在一条线上,算式却证明不了。

图形可以暗示一条直线,但证明要靠向量关系。平行向量只说明方向,共线的点还必须有一个公共点。

这一课接在由两种写法求未知比例之后,建立在平行向量与共线的基本检验之上。

图能告诉我什么?

只能告诉你已给的向量关系所说的内容。题目里有三种说法,每一种需要的解题过程不同。

说法 意思 需要的过程
AB 平行于 CD 方向相同,可以是不同的线 AB = k CD
A、B、C 共线 三点在同一条线上 AB = k BC,B 是公共点
AB = 2 CD 平行,而且 AB 是 CD 的两倍长 题目已给,或用分量证明

例题:梯形

在梯形 OABC 中,OA = 4a,CB = 2a,OC = b,a 与 b 不平行。

CB 平行于 OA 吗? CB = 2a,OA = 4a,所以 CB = (1/2)OA。是的,它们平行,CB 的长度是 OA 的一半。

O、A、B 共线吗? 沿 A 到 O、再到 C、再到 B 的路线求 AB。

AB = AO + OC + CB = −4a + b + 2a = b − 2a

要共线,AB 必须是 OA = 4a 的倍数。但 AB 含有 b,而 b 不是 a 的倍数。所以 O、A、B 不共线。

注意这两个说法用的是同一张图。一个是对的,一个是错的,所以解题过程比草图的样子重要得多。

共线成立的例子

设 D 是一个点,OD = 6a。则 OD = (3/2)OA,所以向量 OD 与 OA 平行。两个向量都从 O 出发,O 就是公共点,所以 O、A、D 共线。

这就是区别:梯形的边平行但没有公共点,而这里有一个公共点。

会丢分的错误

写下“CB 平行于 OA,所以这些点共线”,是最常见的失误。平行只给出方向。

改正的办法是写一句包含三部分的话:关系、公共点、结论。对这个梯形,正确的说法是“CB = (1/2)OA,所以 CB 平行于 OA”,不能再多说。

自我检查

PQ = 3u,QR = 6u,ST = 6u。下面哪些结论可以得出:(a) P、Q、R 共线;(b) PQ 平行于 ST;(c) P、Q、S 共线?

答案

(a) 可以。QR = 2PQ,所以两个向量平行,而 Q 是公共点。所以 P、Q、R 共线。

(b) 可以。ST = 2PQ,所以两个向量平行。

(c) 不可以。已知的信息没有把 S 与直线 PQ 联系起来。ST 平行于 PQ,但 S 和 T 可能在另一条线上。要说共线,必须先有公共点。

这道题要你学会的是:每次都给出理由,并指出公共点。

接下来学什么

继续学用两条向量路线求内部交点,它需要用两条路线到达同一个点。然后用综合练习题混合练习四课的内容。

线上一对一附加数学补习里的老师,可以陪你检查写下的结论。应用题结构工作表 (英文)能帮你看出,丢分是出在过程还是措辞。

常见问题

两个向量是倍数关系,点就共线吗?

要看两个向量有没有公共点。倍数关系只说明平行。三点共线需要像 AB = kBC 这样,B 同时出现在两个向量里。梯形的两条边平行,但四个顶点并不在同一条线上。

看起来是直线的图可以相信吗?

不可以。图只是草图,不一定按比例。只有题目给出的、或由它们推出的向量关系才算证明。先写出关系,再说结论。

结论里应该包含哪些词?

写出关系、公共点和结论,例如“AB = 2BC,B 是公共点,所以 A、B、C 共线”。三部分都要有,少一部分就可能丢分。

如果代数没问题,结论那句话却一直丢分,一对一的老师可以陪你逐行检查写下的理由。

  • 为孩子安排线上一对一课程,由经验丰富的老师授课。
  • 第一堂是一小时试听课,RM50 起。学费在预约前就先谈好。
  • 对老师满意就继续上课,每堂约 1.5 小时;不满意可以要求换老师。