设G为三角形ABC的重心,过点G作直线分别交AB、AC于P、Q,已知向量AP=λ向量AB,向量AQ=μ向量AC,求1/λ+1/μ

问题描述:

设G为三角形ABC的重心,过点G作直线分别交AB、AC于P、Q,已知向量AP=λ向量AB,
向量AQ=μ向量AC,求1/λ+1/μ

要解这个题目,首先要知道,由平面向量基本定理可推出:当向量a和b不共线时,若实数λ和μ满足λ*a+μ*b=0向量,则λ=μ=0.
此题:
设向量AB、AC分别为a、b,则AP=λ*a,AQ=μ*b,
延长AG,交BC于D,则向量AG=向量AD*2/3=(a+b)/3,
所以向量PG=向量AG-向量AP=(1/3-λ)*a+1/3*b,
同理向量QG=向量AG-向量AQ=1/3*a+(1/3--μ)*b,
又因为向量PG与向量QG共线,所以存在实数m使向量PG=m*向量QG,
即(1/3-λ)*a+1/3*b=m/3*a+m(1/3--μ)*b,
所以(1/3-λ-m/3)*a+(1/3-m/3+mμ)*b=向量0,
所以1/3-λ-m/3=0且1/3-m/3+mμ=0,
将前式化成m=1-3λ代入后式化简得:λ+μ=3λ*μ,
两边同除以λ*μ得:1/λ+1/μ=3.