◇ 廣東 李文東
例1如圖1所示,在同一個(gè)平面內(nèi),向量,的模分別為,且與的夾角為α,c o sα=與的夾角為45°,若則m+n=_________.
圖1
解析
如圖2所示,過(guò)點(diǎn)C作CD∥OA交OB的延長(zhǎng)線于D,于是1,則.在△OCD中,由正弦定理得
圖2
點(diǎn)評(píng)
例2(2017年全國(guó)卷Ⅲ理12)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,動(dòng)點(diǎn)P在以點(diǎn)C為圓心且與BD相切的圓上.若,則λ+μ的最大值為( ).
解析
如圖3所示,設(shè)BD與☉C切于點(diǎn)E,連接CE.以A為原點(diǎn),AD為x軸正半軸,AB為y軸正半軸建立直角坐標(biāo)系,則點(diǎn)C坐標(biāo)為(2,1).
圖3
因?yàn)閨CD|=1,|BC|=2.所以.因?yàn)锽D切☉C于點(diǎn)E,所以CE⊥BD.所以CE是Rt△BCD中斜邊BD上的高.
即☉C的半徑為.因?yàn)镻在☉C上,所以點(diǎn)P的軌跡方程為
設(shè)點(diǎn)P坐標(biāo)(x0,y0),則點(diǎn)P滿(mǎn)足
點(diǎn)評(píng)
坐標(biāo)法是解決向量問(wèn)題的一個(gè)基本方法,解題時(shí)一定要根據(jù)題意合理構(gòu)建坐標(biāo)系.
例3給定兩個(gè)長(zhǎng)度為1的平面向量和,它們的夾角為120°.如圖4所示,點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的圓弧AB上 變 動(dòng).若,其中x,y∈R,則x+y的最大值為_(kāi)________.
解析
圖4
點(diǎn)評(píng)
因?yàn)楹蜑閮蓚€(gè)已知的向量,而向量的模已知,因此兩邊平方后可以實(shí)現(xiàn)將向量轉(zhuǎn)化為實(shí)數(shù),從而得到x,y的數(shù)量關(guān)系,然后利用不等式的知識(shí)解決.
例4設(shè)G為△ABC的重心,P為△GBC內(nèi)一點(diǎn),若,求λ+μ的取值范圍.
解析
如圖5所示,延長(zhǎng)AP交BC于點(diǎn)Q,設(shè)由 于于 是三 點(diǎn)共線,于是t λ+tμ=1,則λ+,結(jié)合圖形易知,從而
圖5
點(diǎn)評(píng)
平面中A,B,P三點(diǎn)共線的充要條件是對(duì)于該平面內(nèi)任意的一點(diǎn)O,存在唯一的一對(duì)實(shí)數(shù)x,y,使得且x+y=1.這是平面向量中的一個(gè)重要結(jié)論,利用此結(jié)論可以將系數(shù)和的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為兩個(gè)向量的模之比.
例5給定兩個(gè)長(zhǎng)度為1的平面向量它們的夾角為120°.如圖6所示,點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的圓弧AB上 變 動(dòng).若,其中x,y∈R,求2x+3y的范圍.
圖6
解析
圖7
點(diǎn)評(píng)
例6正方形ABCD中,M,N分別是BC,CD的中點(diǎn),若,求λ+μ的值.
解析
設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為2,如圖8所示,顯然
兩式相加得
圖8
點(diǎn)評(píng)
為了將向量轉(zhuǎn)化為數(shù)量,得到系數(shù)λ,μ,可以進(jìn)行數(shù)量積的運(yùn)算,建立λ,μ的方程組,然后分別求出λ,μ,這種方法很巧妙,值得推廣.