设 ${A_1}$,${A_2}$,${A_3}$,${A_4}$,${A_5}$ 是平面上给定的 $5$ 个不同点,则使 $\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 $ 成立的点 $M$ 的个数为 \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
2011年高考上海卷(理)
【标注】
【答案】
B
【解析】
首先,使 $\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 $ 成立的点 $M$ 是存在的,
例如:在向量 $\overrightarrow {{A_1}{A_5}} $ 上取四等分点 ${A_2}$,${A_3}$,${A_4}$,
则点 ${A_3}$ 就是使 $\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 $ 成立的点 $M$.
下面再证明点 $M$ 是唯一的:
假设除点 $M$ 之外,还有点 $N$ 满足要求,则
$\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ① $,
$\overrightarrow {N{A_1}} + \overrightarrow {N{A_2}} + \overrightarrow {N{A_3}} + \overrightarrow {N{A_4}} + \overrightarrow {N{A_5}} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ② $,
$ ② $ 化为 $\overrightarrow {{A_1}N} + \overrightarrow {{A_2}N} + \overrightarrow {{A_3}N} + \overrightarrow {{A_4}N} + \overrightarrow {{A_5}N} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ③ $,
$ ① + ③ $ 得 $5\overrightarrow {MN} = \overrightarrow 0$,于是,点 $M$ 与点 $N$ 重合,与假设矛盾.所以点 $M$ 是唯一的.
例如:在向量 $\overrightarrow {{A_1}{A_5}} $ 上取四等分点 ${A_2}$,${A_3}$,${A_4}$,
则点 ${A_3}$ 就是使 $\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 $ 成立的点 $M$.
下面再证明点 $M$ 是唯一的:
假设除点 $M$ 之外,还有点 $N$ 满足要求,则
$\overrightarrow {M{A_1}} + \overrightarrow {M{A_2}} + \overrightarrow {M{A_3}} + \overrightarrow {M{A_4}} + \overrightarrow {M{A_5}} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ① $,
$\overrightarrow {N{A_1}} + \overrightarrow {N{A_2}} + \overrightarrow {N{A_3}} + \overrightarrow {N{A_4}} + \overrightarrow {N{A_5}} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ② $,
$ ② $ 化为 $\overrightarrow {{A_1}N} + \overrightarrow {{A_2}N} + \overrightarrow {{A_3}N} + \overrightarrow {{A_4}N} + \overrightarrow {{A_5}N} = \overrightarrow 0 \quad \cdots \cdots ③ $,
$ ① + ③ $ 得 $5\overrightarrow {MN} = \overrightarrow 0$,于是,点 $M$ 与点 $N$ 重合,与假设矛盾.所以点 $M$ 是唯一的.
题目
答案
解析
备注