点P将线段AB分成定比 λ = AP : PB,则P为定比分点。在向量与坐标几何中广泛应用。
📐 内分点 λ>0 ↔ 外分点 λ<0
已知两点 A(x₁, y₁) ,B(x₂, y₂) ,点 P(x, y) 分有向线段 AB 的比为 λ = AP / PB(λ ≠ -1)。
内分点:P 在线段 AB 上,λ > 0;外分点:P 在 AB 或 BA 延长线上,λ < 0(且 λ ≠ -1)。当 λ = 1 时,P 为中点。
从向量视角:OP = (OA + λ OB) / (1 + λ) (O 为原点)。分点坐标本质是加权平均,权重为 1 与 λ。
当 λ = m/n 时,P 分线段 AB 为 m:n 两部分(内分)。记忆口诀:“λ 比谁,谁乘 λ”。
💡 常见设λ法 :若 AP:PB = 2:3,则 λ = 2/3;若 AP:PB = 3:1,则 λ = 3。
例1:已知 A(1,2),B(7,8),点 P 分 AB 的比为 2:1,求 P 坐标。
解:λ = 2/1 = 2,代入公式:x = (1+2·7)/(1+2) = 15/3 = 5;y = (2+2·8)/(1+2)=18/3=6。∴ P(5,6)。
例2(外分点):A(0,0),B(6,0),P 在 AB 延长线上,且 AP:PB = 3:1,求 P。
解:外分时 λ = -3(因为方向相反),x = (0 + (-3)·6)/(1-3) = -18/(-2)=9;y=0。P(9,0)。
不可以。λ = -1 时分母为 0,此时点 P 不存在(或说分点位于无穷远)。实际意义为 AP = -PB,即 P 为 AB 中点?不对,此时无解。
内分:P 在线段内部,AP 与 PB 同向,λ>0。外分:P 在延长线上,AP 与 PB 方向相反,λ<0。记忆:“内正外负”。
中点 λ=1,公式简化为 x=(x₁+x₂)/2,y=(y₁+y₂)/2。定比分点是中点公式的推广。
当然!空间直角坐标系下,分点坐标同样适用:z 坐标公式同理,z = (z₁+λ z₂)/(1+λ)。
三角形重心将中线分成 2:1 的比(顶点到重心:重心到对边中点 = 2:1)。利用定比分点可快速求重心坐标:
也可视作 A 与 BC 中点 M 的定比分点(λ=2)。
📌 调和点列 与定比分点也有关联,涉及交比概念。
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✏️ 练习:已知 A(2,-1), B(-4,5),点 P 内分 AB 且 AP:PB=1:2,求 P 坐标。(答案:P(0,1))