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已知O是线段AB外一点,若
OA
=
a
OB
=
b

(1)设点A1、A2是线段AB的三等分点,△OAA1、△OA1A2及△OA2B的重心依次为G1、G2、G3,试用向量
a
b
表示
OG1
+
OG2
+
OG3

(2)如果在线段AB上有若干个等分点,你能得到什么结论?请证明你的结论.
分析:(1)由题意画出图形由于点A1、A2是线段AB的三等分点,又由于△OAA1、△OA1A2及△OA2B的重心依次为G1、G2、G3,利用重心的性质及向量的三角形法则求得用向量
a
b
表示
OG1
+
OG2
+
OG3

(2)由题意若在线段AB上有若干个等分点,有(1)的证明过程及结论可以逐渐得到结论,并且利用向量的加法及减法得到证明过程.
解答:精英家教网解:(1)如图:点A1、A2是线段AB的三等分点,
OG1
=
2
3
[
1
2
(
OA
+
OA1
)]=
1
3
(
OA
+
OA1
)
,同理可得:
OG2
=
1
3
(
OA 1
+
OA2
)
OG3
=
1
3
(
OA2
+
OB
)

OG1
+
OG2
+
OG3
=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
(
OA1
+
OA2
)

=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
[
a
+
1
3
(
b
-
a
)+
a
+
2
3
(
b
-
a
)]

=(
a
+
b
)

(2)层次1:设A1是AB的二等分点,则OA1=
a
+
b
2
OG1
+
OG2
=
2
3
(
a
+
b
)

设A1、A2、A3是AB的四等分点,则
OA1
+
OA2
+
OA3
=
3(
a
+
b
)
2

或设A1,A2,,An-1是AB的n等分点,则
OAk
+
OAn-k
=
OA
+
OB

层次2:设A1,A2,,An-1是AB的n等分点,
OA1
+
OA2
+
OA3
++
OAn-2
+
OAn-1
=
n(
a
+
b
)
2

层次3:设A1,A2,,An-1是AB的n等分点,
OG1
+
OG2
+
OG3
++
OGn-2
+
OGn-1
=
n(
a
+
b
)
3

证:
OG1
+
OG2
++
OGn-1
=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
(
OA1
+
OA2
++
OAn-1
)

=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
[
a
+
1
n
(
b
-
a
)+
a
+
2
n
(
b
-
a
)++
a
+
n-1
n
(
b
-
a
)]

=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
[(n-1)
a
+(
1
n
+
2
n
++
n-1
n
)
b
-(
1
n
+
2
n
++
n-1
n
)
a
]

=
1
3
(
a
+
b
)+
2
3
(n-1)
2
(
a
+
b
)=
n
3
(
a
+
b
)
点评:此题考查了三角形重心的定义,向量的加法和减法,还考查了学生对于新问题逐渐分析并合理联想的能力.
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O、A为焦点,OB长为长轴长的椭圆
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