三维提升课 平面向量中的最值、范围问题
题型突破·析典例01知能演练·扣课标02目录CONTENTS
01题型突破·析典例
题型一 平面向量数量积的最值、范围问题【例1】 在△ABC中,C=,AC=BC=2,M为边AC的中点,若点P在边AB上运动(点P可与A,B重合),则·的最小值为 . 解析 法一 如图,以C为坐标原点,建立平面直角坐标系,则C(0,0),A(0,2),B(2,0),M(0,1),
依题意可设P(x,2-x),0≤x≤2,则=(x,1-x),=(x,2-x),所以·=(x,1-x)·(x,2-x)=2x2-3x+2=2(x-)2+≥.故·的最小值为. 法二 取MC的中点为Q,连接PQ,则||=,所以·=·=-=-≥()2-=,故·的最小值为. 答案
通性通法数量积的最值、范围问题的处理方法(1)运用平面向量基本定理,将数量积的两个向量用基表示后,再运算;(2)建立坐标系,利用向量的坐标运算转化为函数来处理;(3)利用极化恒等式来处理.
已知圆O半径为2,弦AB=2,点C为圆O上任意一点,则·的最大值是 . 解析:如图,取AB中点D,连接OD,OA,OC,则cos∠OAD=,∴·=·(-)=·-·=||||cos<,>+||||cos∠OAD=4cos<,>+2≤6;当cos<,>=1,即,同向时取“=”;∴·的最大值为6. 答案:6
题型二 平面向量模的最值、范围问题【例2】 已知△ABC为等边三角形,AB=2,△ABC所在平面内的点P满足|--|=1,则||的最小值为( ) A.-1B.2-1C.2-1D.-1
解析 如图,建立平面直角坐标系,则A(0,),B(-1,0),C(1,0),设P(x,y),=(x,y-),=(-1,-),=(1,-),--=(x,y+),|--|===1,则P到(0,-)距离为1,则||最小值为2-1.
通性通法向量模的最值、范围问题的处理方法 设a=(x,y),则|a|==,向量的模可以利用坐标表示,也可以借助“形”,向量的模指的是有向线段的长度,可以结合平面几何知识求解,尤其注意,如果直接求模不易,可以将向量用基表示再求.
已知||=||=2,点C在线段AB上,且||的最小值为,则|+t|(t∈R)的最小值为( ) A.B.C.2D.C.2
解析:当OC⊥AB时,||取得最小值,因为||=||=2,所以此时点C为线段AB的中点,因为||=||,所以∠A=,故∠AOB=,则·=||·||cos=2,因为|+t|2=t2||2+2t·+||2=4t2+4t+4=(2t+1)2+3≥3,故|+t|≥.故选B.
题型三 平面向量夹角
2023-2024学年北师大版高中数学必修第二册 第二章提升课 平面向量中的最值、范围问题 (课件)