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名师微课 向量极化恒等式
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.
极化恒等式:a·b=-.
变式:a·b=-,a·b=-.
如图,在△ABC中,设M为BC的中点,则·=2-2.
如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点.·=4,·=-1,则·的值为________.
解析:设BD=DC=m,AE=EF=FD=n,则AD=3n.
根据向量的极化恒等式,有·=2-2=9n2-m2=4,·=2-2=n2-m2=-1.联立解得n2=,m2=.
因此·=2-2=4n2-m2=.即·=.
如图所示,正方体ABCDA1B1C1D1的棱长为2,MN是它的内切球的一条弦(我们把球面上任意两点之间的线段称为球的弦),P为正方体表面上的动点,当弦MN的长度最大时,·的取值范围是________.
[0,2] 解析:由正方体的棱长为2,得内切球的半径为1,正方体的体对角线长为2.当弦MN的长度最大时,MN为球的直径.设内切球的球心为O,则·=2-2=2-1.由于P为正方体表面上的动点,故OP∈[1,],所以·∈[0,2].
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