内容正文:
重点01 平面向量最值(范围)问题及“四心”问题
题型一 最值(范围问题)
1.定义法
例1.设非零向量若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
例2.已知平面非零向量满足,则的最小值为( )
A.2 B.4 C.8 D.16
练习1.已知△ABC的外接圆半径长为1,则的最小值为( )
A. B. C. D.
练习2.如图,设圆M的半径为2,点C是圆M上的定点,A,B是圆M上的两个动点,则的最小值是________.
练习3.在中,为中线上的一个动点,若,则的取值范围是_____.
练习4.若,且,则向量与的夹角为________,的最大值为________.
练习5.已知是边长为1的正六边形内的一点,则的取值范围是__________.
2.基底法
例3.如图,在菱形ABCD中,,.
(1)若,,求;
(2)若菱形的边长为6,求的取值范围.
例4.已知是边长为2的等边三角形,D为边的中点,E为边上任一点(包括端点),F在线段延长线上,且.
(1)当最小时,求的值;
(2)求的取值范围.
练习6.已知正方形的边长为,为该正方形内切圆的直径,在的四边上运动,则的最大值为( )
A. B. C. D.
练习7.菱形中,,点是线段上的动点(包括端点),则的最小值为__________.
练习8.如图,在中,点P为线段AB上的一个动点(不包含端点),且满足.
(1)若,用向量,表示;
(2)若,且,求的取值范围.
练习9.梯形中,,,,,点在线段上运动.
(1)当点是线段的中点时,求;
(2)求的最大值.
练习10.已知中,,,点为线段上的动点,动点满足,则的最小值等于_____.
3.坐标法
例5.已知正方形ABCD的边长为1,若点E是AB边上的中点,则的值为__________,若点E是AB边上的动点,则的最大值为__________.
例6.已知在中,为平面内一点,则的最小值是__________.
练习11.如图,在四边形中,,,,且,.
(1)求实数的值;
(2)若,是线段上的动点,且,求的最小值.
练习12.(多选)如图,在四边形ABCD中,,,,且,,则( )
A.
B.实数的值为
C.
D.若M,N是线段BC上的动点,且,则的最小值为
练习13.在平面直角坐标系中,已知,,,为轴上两个动点,且,则的最小值为________.
练习14.在平面直角坐标系中,,,点在线段上运动,则的取值范围为___________.
练习15.在平面四边形中(如图所示),,若点为边上的动点,则的最小值为_____________;
题型二 “四心”问题
1.内心
例7.已知,是其内心,内角所对的边分别,则( )
A. B.
C. D.
例8.在△中,,,,O为△的内心,若,则( )
A. B. C. D.
练习16.O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三个点,动点P满足,,则P的轨迹一定通过的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
练习17.已知为所在平面上的一点,且.若,则是的( )
A.重心 B.内心 C.外心 D.垂心
练习18.在△ABC中,,O为△ABC的内心,若,则x+y的最大值为( )
A. B. C. D.
练习19.在△ABC中,,若O为内心,且满足,则x+y的最大值为______.
练习20.已知点P为的内心,,若,则______.
2.外心
例9.如图,O为的外心,,,为钝角,是边的中点,则_________.
例10.在中,为的外心,则__________.若,则的值为__________.
练习21.已知O为的外心,,则( )
A.的最小值为,此时为直角三角形
B.的最大值为,此时为直角三角形
C.的最小值为,此时为等边三角形
D.的最大值为,此时为等边三角形
练习22.设点O是的外心(外接圆圆心),,求的值.
练习23.在中,,O为三角形的外心,则为______.
练习24.在中,,,O为的外心,D,E,F分别为AB,BC,CA的中点,且,则_______.
练习25.在中,,,,为的外心,若,,,则______.
3.垂心
例11.在中,若,则点H是的( )
A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心
例12.已知H是的垂心,,则的最大内角的正弦值是_________.
练习26.是所在平面上一点,若,则是的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
练习27.已知在中,,点为的垂心,则=________.
练习28.奔驰定理:已知点O是内的一点,若的面积分别记为,则.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车的logo很相似,故形象地称其为