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培優(yōu)點(diǎn)6向量極化恒等式專題二
三角函數(shù)與解三角形平面向量基本定理及數(shù)量積是高考考查的重點(diǎn),很多時(shí)候需要用基底代換,運(yùn)算量大且復(fù)雜,用向量極化恒等式、等和(高)線求解,能簡(jiǎn)化向量代換,減少運(yùn)算量,使題目更加清晰簡(jiǎn)單.考點(diǎn)一向量極化恒等式考點(diǎn)二等和(高)線解基底系數(shù)和(差)問題專題強(qiáng)化練內(nèi)容索引向量極化恒等式
考點(diǎn)一例1考向1利用向量極化恒等式求值27∴AO=6,OE=3,設(shè)BD=DC=m,AE=EF=FD=n,則AD=3n.根據(jù)向量的極化恒等式,例2考向2利用向量極化恒等式求最值、范圍如圖所示,取OC的中點(diǎn)D,連接PD,因?yàn)镺為AB中點(diǎn),由極化恒等式得(2)平面向量a,b滿足|2a-b|≤3,則a·b的最小值為________.由向量極化恒等式知當(dāng)且僅當(dāng)|2a+b|=0,|2a-b|=3,利用向量的極化恒等式可以快速對(duì)數(shù)量積進(jìn)行轉(zhuǎn)化,體現(xiàn)了向量的幾何屬性,特別適合于以三角形為載體,含有線段中點(diǎn)的向量問題.規(guī)律方法跟蹤演練1依題意得AD∥BC,∠BAD=120°,取MN的中點(diǎn)E,連接DE(圖略),當(dāng)點(diǎn)M,N在線段BC上運(yùn)動(dòng)時(shí),DE的最小值等于點(diǎn)D到直線BC的距離,[0,2]由正方體的棱長(zhǎng)為2,得內(nèi)切球的半徑為1,MN為內(nèi)切球的直徑.設(shè)內(nèi)切球的球心為O,等和(高)線解基底系數(shù)和(差)問題
考點(diǎn)二等和(高)線①當(dāng)?shù)群途€恰為直線AB時(shí),k=1;②當(dāng)?shù)群途€在O點(diǎn)和直線AB之間時(shí),k∈(0,1);③當(dāng)直線AB在O點(diǎn)和等和線之間時(shí),k∈(1,+∞);④當(dāng)?shù)群途€過O點(diǎn)時(shí),k=0;⑤若兩等和線關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱,則定值k1,k2互為相反數(shù);⑥定值k的變化與等和線到O點(diǎn)的距離成正比.例3√方法二
如圖,過N作BC的平行線,√如圖,作出定值k為1的等和線DE,AC是過圓上的點(diǎn)最遠(yuǎn)的等和線,當(dāng)M在N點(diǎn)所在的位置時(shí),2x+y最大,設(shè)2x+y=k,所以2x+y取得最大值2.要注意等和(高)線定理的形式,解題時(shí)一般要先找到k=1時(shí)的等和(高)線,以此來求其他的等和(高)線.易錯(cuò)提醒跟蹤演練22方法一
以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),則C(cosα,sinα).圖(1)方法二令x+y=k,在所有與直線AB平行的直線中,切線離圓心最遠(yuǎn),如圖(2),即此時(shí)k取得最大值,圖(1)圖(2)專題強(qiáng)化練
12345678如圖所示,取CD的中點(diǎn)E,連接PE,√所以當(dāng)P與A(B)重合時(shí),12345678√12345678=100-64=36.12345678√12345678如圖,O為AB的中點(diǎn),|MO|max=|OC|+1=3,|AB|min=2a=8,12345678√12345678如圖,當(dāng)P位于點(diǎn)A時(shí),(λ+μ)min=0,當(dāng)P位于點(diǎn)D時(shí),(λ+μ)max=3.12345678√12345678所以P0為EB的中點(diǎn),取BC的中點(diǎn)D,連接DP0,DP,則DP0為△CEB的中位線,DP0∥CE.根據(jù)向量的極化恒等式,必有DP0⊥AB.因此CE⊥AB,又E為AB的中點(diǎn),所以AC=BC.12345678[-2,6]12345678如圖所示,取AB的中點(diǎn)D,連接CD,因?yàn)椤鰽BC為等邊三角形,所以O(shè)為△ABC的重心,O在CD上,因?yàn)镻在圓O上,所以當(dāng)P在點(diǎn)C處時(shí),|PD|max=3,當(dāng)P在CO的延長(zhǎng)線與圓O的交點(diǎn)處時(shí),12345678212345678當(dāng)且僅當(dāng)O,N,M三點(diǎn)共線時(shí)取等號(hào).如圖,取BC的中點(diǎn)M,AD的中點(diǎn)N
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