Question

（1）如圖，設(shè)點(diǎn)P，Q是線段AB的三等分點(diǎn)，若

OA

=a，

OB

=b，試用a，b表示向量

OP

，

OQ

．
（2）在（1）中，當(dāng)點(diǎn)P，Q三等分線段AB中，有

OP

+

OQ

=

OA

+

OB

．如果點(diǎn)A₁，A₂，…A&_n是AB的n（n≥3）等分點(diǎn)，你能得出什么結(jié)論？請證明你的結(jié)論．
（3）條件同（1）（2），試用試用a，b表示向量

OAk

（1≤k≤n）．

Answer 1

分析：（1）由題意知，

BA

=

a

-

b

，

OP

+

PA

=

OA

，從而得到

OP

=

OA

-

PA

，同理求

OQ

．
（2）先寫出結(jié)論，在進(jìn)行證明，數(shù)形結(jié)合再利用向量加法的法則和幾何意義知，

OAk

=

OA

-

AkA

=

a

-

k

n

（

a

-

b

），
化簡

OA1

+

OA2

+…+

OAn-1

 的解析式，利用等差數(shù)列求和公式得到它的結(jié)果．
（3）由（2）的證明過程知，

OAk

=

a

-

k

n

（

a

-

b

）．

解答：解：（1）由題意知，

BA

=

a

-

b

，

OP

+

PA

=

OA

，
∴

OP

=

OA

-

PA

=

a

-

1

3

•（

BA

）=

a

-

1

3

（

a

-

b

 ）=

2

3

•

a

+

1

3

•

b

．

OQ

=

OA

-

2

3

BA

=

a

-

2

3

（

a

-

b

）=

1

3

a

+

2

3

b

．
（2）能得到的結(jié)論是：

OA1

+

OA2

+…+

OAn-1

═

n-1

2

a

+

n-1

2

b

．
證明：
∵

OA1

=

OA

-

A1A

=

a

-

1

n

（

a

-

b

）=

n-1

n

a

+

1

n

b

，

OA2

=

OA

-

A2A

=

a

-

2

n

（

a

-

b

）=

n-2

n

a

+

2

n

b

，
…

OAn-1

=

OA

-

An-1A

=

a

-

n-1

n

（

a

-

b

）=

1

n

a

+

n-1

n

b

，
∴

OA1

+

OA2

+…+

OAn-1

=（

n-1

n

+

n-2

n

+…+

1

n

）

a

+（

n-1

n

+

n-2

n

+…+

1

n

）

b

 
=

n-1

2

a

+

n-1

2

b

．
（3）

OAk

=

OA

-

AkA

=

a

-

k

n

（

a

-

b

）=

n-k

n

a

+

k

n

b

．

點(diǎn)評：本題考查向量加法、減法的運(yùn)算法則和幾何意義，并且運(yùn)用等差數(shù)列求和公式進(jìn)行計(jì)算化簡以及進(jìn)行合情推理．