数学空间向量 怎样判断共线共面OP=XOA+YOB+ZOC 则X+Y+Z=1吗

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  • 已知空间任意一点O和不共线的三点A.B.C,则点P位于平面ABC内的充要条件是:存在x.y.z∈R,满足x+y+z=1 使OP=xOA+yOB+zOC.

    证明:(充分性)

    ∵x+y+z=1

    ∴ z=1-x-y

    又∵OP=xOA+yOB+zOC

    ∴ OP =xOA+yOB+(1-x-y)OC

    OP=x(OA-OC)+y(OB-OC)+OC

    OP-OC=x(OA-OC)+y(OB-OC)

    ∴ CP=xCA+yCB

    又由已知条件A、B、C三点不共线可得CA、CB是不共线向量

    ∴ 根据平面向量的基本定理可知,点P位于平面ABC内

    ∴ 充分性成立

    (必要性)

    ∵点P位于平面ABC内

    又由已知条件A、B、C三点不共线可得CA、CB是不共线向量

    ∴ 根据平面向量的基本定理可知,存在实数x,y使得

    CP=xCA+yCB

    ∴ OP-OC=x(OA-OC)+y(OB-OC)

    OP=x(OA-OC)+y(OB-OC)+OC

    OP =xOA+yOB+(1-x-y)OC

    令z=1-x-y

    则x+y+z=1 且 OP=xOA+yOB+zOC

    即,存在实数x、y、z满足x+y+z=1,使得OP=xOA+yOB+zOC

    ∴ 必要性成立