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例1.在平行四边形ABCD中,A ,边AB,AD的长 3
分别为2、1,若M,N分别是边BC,CD上的点,且满足
| BM | | CN |,求AM AN的取值范围. | BC | | CD |
D
N
C
b
M
A
aB
法一:基向量法:
选取基底AB a, AD b,a b 1,记BM BC,CN CD, 0,1,
2
2
则OA
BC
cos
1 2
3 2
,
1 2
.
法三 : 几何法 OA BC等于OA的模 OA 与BC在OA的方向上的投影的乘积.
当C点与圆的左端点重合的时候,BC在OA方向上的投影最小为 3,OA BC 3,
2
2
当C点与A点重合的时候,BC在OA方向上的投影最大为
1 2
,DA
BC
1 2
.则OA
夹角为150,点C是AOB的外接圆上优弧AB上的一个动点,
求OA OC的最大值.
解:在AOB中由余弦定理得:cos150 OA2 OB2 AB2 , 2OA OB
故AB
7,又由正弦定理得2R
AB sin AOB
7 sin 150
2
7,
所以外接圆半径R 7.
因为OA OC OA OC cos AOC,要使OA OC最大,
D.P1P2 , P1P6
课前导学
3.已知ABC是边长为2的法1:利用数量积定义,用三角形法则拆分向量后再用定义(定义法)
3.已知ABC是边长为2的等边三角形,D是边BC上的点,求DA BC的最值.
方法2:利用数量积定义,确定基向量,转化后用定义(基向量法)
当你的才华还撑不起你的野心时,你就该努力。心有猛虎,细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的,潜能是逼出来的,习惯是养成的,我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持,要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
a
b
3.已知ABC是边长为2的等边三角形,D是边BC上的点,求DA BC的最值.
方法3:建系用坐标求解(坐标法)
3.已知ABC是边长为2的等边三角形,D是边BC上的点,求DA BC的最值.
方法4:利用数量积的几何意义(投影法)
定义
a b a b cos,其中为a与b的夹角.
向量数量积的运算 坐标运算
记BM BC,CN CD, 0,1,
故M (2 , 3 ), N (2 5 , 3 ),
22
22
所以AM
AN
2
2
2
5 2
3 3 2 2
2 2 5 ( 1)2 6,
0,1, AM AN 2,5
例2.若A, B是半径为1的圆O上两点,且AOB 600, 若点C是圆O上任意一点,求OA BC的取值范围.
向量数量积中的最值问题
课前导学
1.已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,
则DE CB的值为 _____1___,DE DC的最大值为 __1___ .
2.已知正六边形P1P2P3P4P5P6,下列向量的数量积中最大的是( A)
A.P1P2 , P1P3
B.P1P2 , P1P4
C.P1P2 , P1P5
则AM AN (AB BM ) (AD DN ) (a b) (b (1 )a)
= 2 2 5 ( 1)2 6 , 0,1, AM AN 2,5
法二:坐标法: 以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,过点A与AB垂直 的直线为y轴,建立如图所示的直角坐标系,
则A(0, 0), B(2, 0),C( 5 , 3 ), D(1 , 3 ), 22 22
课堂小结
1.向量数量积运算的常用解法:
用三角形法则拆分向量再用定义
1)用定义
确定基向量,转化后用定义
2)建系用坐标求解(坐标运算法)
3) 几何法(投影法) 这里“转化”应该是解题的灵魂; 注意方法的选择 2. 数学思想 “等价转化”、“数形结合”等重要数学思想穿插在数 量积运算中,要细细体会。
数缺形时少直观, 形少数时难入微; 数形结合百般好, 隔离分家万事休.
a (x1, y1),b (x2, y2), a b x1x2 y1y2
几何意义(投影) 数量积a b等于 a 的模 a 与b在
a 的方向上的投影 b cos的乘积.
求两个向量数量积常用方法
利用数量积定义
用三角形法则拆分向量再用定义
确定基向量,转化后用定义
建系用坐标求解(坐标运算法)
几何法(投影法)
显然AOC必为锐角,设点C在直线OA上的投影为点D,
由向量的几何意义知:OA OC OD ,因为点C在优弧AB上运动,
由图知当CD与圆M 相切,即CD MC时,OD 最长.
作弦OA的弦心距MN,易得MNDC为矩形,
所以 OD =ON ND 1 7,故OA OC的最大值是 1 7.
2
2
BC
3 2
,
1 2
.
变式1:直角三角形ABC中,AB 3,AC 4,BC 5, 点M 是三角形ABC外接圆O上任意一点,
求AB AM的最大值.
法一:利用向量数量积的几何意义
解:因为AB AM AB AM cos MAB,
要使AB AM最大,显然MAB必为锐角, 设点M 在直线AB上的投影为点D, 由向量的几何意义知:AB AM 3 AD ,
因为点M 是三角形ABC外接圆O上任意一点, 由图知当MD与圆O相切,即MD AB时,AD 最长.
作弦AB的弦心距OE,易得OEDM 为矩形, 所以 AD =AE ED 3 5 4,故AB AM的最大值是12
22
法二:坐标法
建立如图所示的平面直角坐标系,
A(0, 0), B(3, 0),C(0, 4),三角形ABC外接圆
法一:定义法
记OA与OC的夹角为 0, ,
OA BC OA OC OB OAOC OAOB
cos
1 2
3 2
,
1 2
.
法二:坐标法 建立如图所示的坐标系,
则A(1, 0), B(1 , 3 ),C(cos ,sin ),
22
则OA (1, 0), BC (cos 1 ,sin 3 ),
(x 3)2 ( y 2)2 25,设M ( 3 5 cos, 2 5 sin ),
2
4
22
2
则AB (3, 0), AM ( 3 5 cos , 2 5 sin ),
22
2
AB AM 9 15 cos 12.
22
变式2:如图,已知 OA 1, OB 3,OA与OB的