新高考数学二轮复习专题二培优点6向量极化恒等式课件
展开平面向量基本定理及数量积是高考考查的重点,很多时候需要用基底代换,运算量大且复杂,用向量极化恒等式、等和(高)线求解,能简化向量代换,减少运算量,使题目更加清晰简单.
考向1 利用向量极化恒等式求值
∴AO=6,OE=3,
设BD=DC=m,AE=EF=FD=n,则AD=3n.根据向量的极化恒等式,
考向2 利用向量极化恒等式求最值、范围
如图所示,取OC的中点D,连接PD,因为O为AB中点,
(2)平面向量a,b满足|2a-b|≤3,则a·b的最小值为______.
当且仅当|2a+b|=0,|2a-b|=3,
利用向量的极化恒等式可以快速对数量积进行转化,体现了向量的几何属性,特别适合于以三角形为载体,含有线段中点的向量问题.
依题意得AD∥BC,∠BAD=120°,
取MN的中点E,连接DE(图略),
当点M,N在线段BC上运动时,DE的最小值等于点D到直线BC的距离,
当弦MN的长度最大时,MN为内切球的直径.设内切球的球心为O,
等和(高)线解基底系数和(差)问题
(1)当等和线恰为直线AB时,k=1;(2)当等和线在O点和直线AB之间时,k∈(0,1);(3)当直线AB在O点和等和线之间时,k∈(1,+∞);(4)当等和线过O点时,k=0;(5)若两等和线关于O点对称,则定值k1,k2互为相反数;(6)定值k的变化与等和线到O点的距离成正比.
方法二 如图,过N作BC的平行线,
如图,作出定值k为1的等和线DE,AC是过圆上的点最远的等和线,
当M在N点所在的位置时,2x+y最大,
所以2x+y取得最大值2.
要注意等和(高)线定理的形式,解题时一般要先找到k=1时的等和(高)线,以此来求其他的等和(高)线.
方法二 令x+y=k,在所有与直线AB平行的直线中,切线离圆心最远,如图(2),
如图所示,取CD的中点E,连接PE,
如图,O为AB的中点,
|MO|max=|OC|+1=3,|AB|min=2a=8,
如图,当P位于点A时,(λ+μ)min=0,当P位于点D时,(λ+μ)max=3.
所以P0为EB的中点,取BC的中点D,连接DP0,DP,则DP0为△CEB的中位线,DP0∥CE.根据向量的极化恒等式,
必有DP0⊥AB.因此CE⊥AB,又E为AB的中点,所以AC=BC.
如图所示,取AB的中点D,连接CD,因为△ABC为等边三角形,
如图,取BC的中点M,AD的中点N,连接MN,ON,
当且仅当O,N,M三点共线时取等号.
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