摘要:
**基本信息**
聚焦向量四大核心技巧,构建“原理-性质-题型”三维方法体系,实现从概念理解到解题应用的逻辑闭环,培养数学思维与问题解决能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|爪子定理|4题|三点共线向量表示及参数确定,含几何图形与坐标化两种路径|从共线向量基本定理推导“爪”字型图性质,衔接数量积运算应用|
|等和线|5题|基底表示下参数和的几何意义,结合图形平移与距离关系求范围|基于平面向量基本定理,通过等和线平行性质建立参数与位置关系|
|极化恒等式|8题|数量积与中线、半底长平方差转化,分平行四边形与三角形中点模型|从向量数量积定义推导出恒等式,聚焦中点模型简化计算与范围问题|
|矩形大法|14题|矩形(平行四边形)中向量模长关系,衍生对角线平方和恒等式|以矩形性质为基础,拓展至对角线互相平分四边形的模长转化应用|
内容正文:
完成时间: 月 日 今日打卡:☐ 已完成
用时: min 自评勋章:
暑假作业03 重难专题01:向量问题的四大秒杀技:爪子定理、等和线、极化恒等式、矩形大法
【知识点1 形如条件的应用(“爪子定理”)】
1.“爪”字型图及性质:
(1)已知为不共线的两个向量,则对于向量,必存在,使得。则三点共线
当,则与位于同侧,且位于与之间
当,则与位于两侧
时,当,则在线段上;当,则在线段延长线上.
(2)已知在线段上,且,则
2.中确定方法
(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”字型图完成向量的表示,进而确定
(2)若题目中某些向量的数量积已知,则对于向量方程,可考虑两边对同一向量作数量积运算,从而得到关于的方程,再进行求解
(3)若所给图形比较特殊(矩形,特殊梯形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到关于的方程,再进行求解
【知识点2 等和线】
1. 基本原理与公式(熟记)
定义:设 、 为平面内一组不共线基底,若动点 满足 (),则所有满足 称为“等和线”.
核心性质:
①当 时,等和线为直线 (基底所在直线);
②等和线与直线 平行, 的绝对值与等和线到原点 的距离成正比;
③若两等和线关于原点对称,则对应的 互为相反数;
④若 在直线 与原点之间,;若原点在直线 与等和线之间, 或 .
【知识点3 极化恒等式】
1. 基本原理与公式
向量通用形式:对任意平面向量,有
①平行四边形模型:向量数量积等于以两向量为邻边的平行四边形“和对角线”与“差对角线”平方差的 ,即:
②三角形中点模型(高频核心):在 中, 为 中点,则:
= =.
本质:将数量积转化为“中线长”与“半底长”的平方差,无需夹角直接计算.
③拓展:线段中点通用模型:对任意两点 、,若 为线段 中点,则对平面内任意点 ,有:
.
【知识点4 矩形大法】
1. 基本原理与公式
①矩形恒等式(核心):若四边形 为矩形, 为平面内任意一点,则:
拓展:平行四边形中该等式仍成立(矩形是特殊平行四边形),可推广至“对角线互相平分的四边形”.
②衍生结论:在矩形中,对角线相等且互相平分,即 ,且 ,可快速转化向量模长关系.
【题型1 爪子定理的应用】
1.(2026·山东济南·模拟)在中,为边的中点,,则( )
A. B.
C. D.
2.(2026·云南昆明·模拟)在中,点满足,则( )
A. B.
C. D.
3.(25-26高一上·四川绵阳·期中)如图,在中,为线段上的一点,(,)且,则( )
A., B., C., D.,
4.如图,在中,,是上的一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【题型2 利用等和线求值或范围】
1.(2026·山东烟台·模拟)如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆,为圆上任一点,若,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.1
2.如图,圆O是边长为2的等边△ABC的内切圆,其与BC边相切于点D,点M为圆上任意一点,=x+y(x,y∈R),则2x+y的最大值为( )
A.B.C.2 D.2
3.(2026·安徽六安模拟)如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点.若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ=( )
A.1 B. C. D.
4.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,如图所示,点C在以O为圆心的上运动,若=x+y(x,y∈R),则x+y的最大值是 .
5.正六边形ABCDEF中,P是△CDE内(包括边界)的动点,设,,则的取值范围是
【题型3 利用极化恒等式求数量积】
1.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)向量的数量积可以表示为:以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的四分之一,即如图所示,,我们称为极化恒等式. 已知在中,是中点,,,则( )
A. B.16 C. D.8
2.(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)如图,在中,,为中点,点在上,,,,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高三·湖南长沙·阶段练习)已知在中,是中点,,,则( )
A. B.16 C. D.8
4.(24-25高一下·吉林·期末)已知在边长为2的等边所在平面内,有一点满足,则等于( ).
A.1 B. C. D.
【题型4 利用极化恒等式求数量积的取值范围】
1.(2025·天津津南·模拟预测)如图,在四边形ABCD中,M为AB的中点,且,.若点N在线段CD(端点除外)上运动,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(25-26高三下·江西)如图,已知圆的半径为2,弦长,为圆上一动点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.(24-25高一下·广东深圳·期中)如图,已知正方形的边长为4,若动点在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
4.(2026·全国·模拟预测)如图所示,△ABC是边长为8的等边三角形,点P为AC边上的一个动点,长度为6的线段EF的中点为点B,则的取值范围是 .
【题型5 矩形大法的应用】
1.在直角三角形ABC中,点D是斜边AB的中点,点P为线段CD的中点,则
A. 2 B.4 C.5 D.10
2.已知O为矩形内一点,满足,,,则 .
3.在四边形中,,,则的最小值为 .
4.已知向量,,满足,,,且,则的取值范围是__________.
1.在中,为线段的中点,过的直线分别与线段交于,且,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高一下·安徽合肥·期中)如图,在矩形中,为边上靠近点的三等分点,为边上靠近点的四等分点,且线段交于点.若,则( )
A. B. C. D.
3.(25-26高一下·吉林·期中)已知为所在平面内一点,并且满足,过的直线与,边分别交于,点,若,,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
4.已知,,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高三上·四川成都·期末)如图,圆的内接四边形的面积为,已知,,若,则( )
A. B.3 C. D.2
6.如图直角梯形中,是边上长为的可移动的线段,,,,则的最小值为,最大值为 .
7.在中,是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点(其中点E靠近点),且,,则的值是 .
8.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,点在以为圆心的圆弧上变动.若,其中,则的最大值是__________.
9.如图,四边形OABC是边长为1的正方形,点D在OA的延长线上,且OD=2,点P是△BCD内任意一点(含边界),设=λ+μ,则λ+μ的取值范围为______.
10.在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为_______
11.边长为的正方形内有一内切圆,是内切圆的一条弦,点为正方形四条边上的动点,当弦的长度最大时,的取值范围是 .
12.在中,,为钝角,M,N是边AB上的两个动点,且,若的最小值为3,则_________.
13.设锐角的面积为1,边的中点分别为为线段上的动点,则的最小值为_______
14.若点是所在平面内一点,且满足:.
(1)求与的面积之比.
(2)若为中点,与交于点,设,求,的值.
1.(25-26高三上·重庆沙坪坝·期中)边长为1的正六边形内有一内切圆,是内切圆的直径,点为正六边形六条边上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知正三角形的边长为2,动点满足,则的最小值为()
A.B.C.D.
3.已知正六边形的边长为4,圆的圆心为该正六边形的中心,圆的半径为2,圆的直径,点在正六边形的边上运动,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
4.窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一.每年新春佳节,我国许多地区的人们都有贴窗花的习俗,以此达到装点环境、渲染气氛的目的,并寄托着辞旧迎新、接福纳祥的愿望.图一是一张由卷曲纹和回纹构成的正六边形剪纸窗花,已知图二中正六边形的边长为,圆的圆心为正六边形的中心,半径为,若点在正六边形的边上运动,为圆的直径,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.勒洛三角形是由德国机械工程专家、机构运动学家勒洛首先发现的,并以他的名字命名.该几何图形是以等边三角形每个顶点为圆心,以该等边三角形的边长为半径,在另两个顶点间作一段弧;三段弧围成的曲边三角形.如图,已知M是边长为2的勒洛三角形ABC边上的动点,且则λ+μ的最大值为( )
A. B. C. D.
6.设三角形ABC,P0是边AB上的一定点,满足P0B=AB,且对于边AB上任一点P,恒有,则三角形ABC形状为___________.
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用时: min 自评勋章:
暑假作业03 重难专题01:向量问题的四大秒杀技:爪子定理、等和线、极化恒等式、矩形大法
【知识点1 形如条件的应用(“爪子定理”)】
1.“爪”字型图及性质:
(1)已知为不共线的两个向量,则对于向量,必存在,使得。则三点共线
当,则与位于同侧,且位于与之间
当,则与位于两侧
时,当,则在线段上;当,则在线段延长线上.
(2)已知在线段上,且,则
2.中确定方法
(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”字型图完成向量的表示,进而确定
(2)若题目中某些向量的数量积已知,则对于向量方程,可考虑两边对同一向量作数量积运算,从而得到关于的方程,再进行求解
(3)若所给图形比较特殊(矩形,特殊梯形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到关于的方程,再进行求解
【知识点2 等和线】
1. 基本原理与公式(熟记)
定义:设 、 为平面内一组不共线基底,若动点 满足 (),则所有满足 ( 为常数)的点构成的直线称为“等和线”.
核心性质:
①当 时,等和线为直线 (基底所在直线);
②等和线与直线 平行, 的绝对值与等和线到原点 的距离成正比;
③若两等和线关于原点对称,则对应的 互为相反数;
④若 在直线 与原点之间,;若原点在直线 与等和线之间, 或 .
【知识点3 极化恒等式】
1. 基本原理与公式
向量通用形式:对任意平面向量,有
①平行四边形模型:向量数量积等于以两向量为邻边的平行四边形“和对角线”与“差对角线”平方差的 ,即:
②三角形中点模型(高频核心):在 中, 为 中点,则:
==.
本质:将数量积转化为“中线长”与“半底长”的平方差,无需夹角直接计算.
③拓展:线段中点通用模型:对任意两点 、,若 为线段 中点,则对平面内任意点 ,有:
.
【知识点4 矩形大法】
1. 基本原理与公式
①矩形恒等式(核心):若四边形 为矩形, 为平面内任意一点,则:
拓展:平行四边形中该等式仍成立(矩形是特殊平行四边形),可推广至“对角线互相平分的四边形”.
②衍生结论:在矩形中,对角线相等且互相平分,即 ,且 ,可快速转化向量模长关系.
【题型1 爪子定理的应用】
1.(2026·山东济南·模拟)在中,为边的中点,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】因为为边的中点,,
所以由爪子定理得.
2.(2026·云南昆明·模拟)在中,点满足,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】如下图所示:
由爪子定理可得
易知,故选:C
3.(25-26高一上·四川绵阳·期中)如图,在中,为线段上的一点,(,)且,则( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【解析】因为,所以,
则由爪子定理得,
故,.
故选:B.
4.如图,在中,,是上的一点,若,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】观察到三点共线,利用“爪”字型图,可得
,且,由可得,
所以,由已知可得:,所以
答案:C
【题型2 利用等和线求值或范围】
1.(2026·山东烟台·模拟)如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆,为圆上任一点,若,则的最大值为( )
A. B.2 C. D.1
【答案】A
【解析】
作BC的平行线与圆相交于点P,与直线AB相交于点E,与直线AC相交于点F,
设,则,
∵BC//EF,∴设,则
∴,
∴
∴
故选:A.
2.如图,圆O是边长为2的等边△ABC的内切圆,其与BC边相切于点D,点M为圆上任意一点,=x+y(x,y∈R),则2x+y的最大值为( )
A.B.C.2 D.2
【答案】C
【解析】设圆O与AB,AC边分别相切于点E、点N,由题知,=x+y=2x·+y=2x+y,如图,作出定值k为1的等和线DE,DE与BO相交于点P,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,设2x+y=k,则k==2,所以2x+y的最大值为2.故选C.
3.(2026·安徽六安模拟)如图,在平行四边形ABCD中,AC,BD相交于点O,E为线段AO的中点.若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ=( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】(1)法一(常规法):因为E为线段AO的中点,所以=+)==+=λ+μ,所以λ=,μ=,则λ+μ=.故选B.
法二(等和线法):如图,AD是定值为1的等和线,延长BE交AD于点F,过点E作AD的平行线,设λ+μ=k,则k=.由图易知,=.故选B.
4.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,如图所示,点C在以O为圆心的上运动,若=x+y(x,y∈R),则x+y的最大值是 .
【答案】2
【解析】法一:以O为坐标原点,所在直线为x轴,建立平面直角坐标系,如图①所示,则A(1,0),B,设∠AOC=α,则C(cos α,sin α).由=x+y=,得所以x=cos α+sin α,y=sin α,所以x+y=cos α+sin α=2sin,又α∈,所以当α=时,x+y取得最大值2.
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,即此时k取得最大值,结合角度,不难得到k==2.
5.正六边形ABCDEF中,P是△CDE内(包括边界)的动点,设,,则的取值范围是
【答案】
【分析】如图所示,连接交于点,由正六边形的性质可得点为的中点.分类讨论:利用向量的加法和共线定理可得:①时,.②及点位于线段上时,.③除了①、②的情况满足,.综上可得:.
【解析】如图所示,
连接交于点,由正六边形的性质可得点为的中点.
①,,,,化为,
与向量,为实数)比较可得:.
②,又,.
,又,
,即,此时.
③当点位于线段上时,记作,则,此时.
④当点不在线段上时,.
.
综上可得:.即
【题型3 利用极化恒等式求数量积】
1.(24-25高三下·湖南长沙·阶段练习)向量的数量积可以表示为:以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的四分之一,即如图所示,,我们称为极化恒等式. 已知在中,是中点,,,则( )
A. B.16 C. D.8
【答案】A
【解析】由题设,可以补形为平行四边形,
由已知得.
故选:A.
2.(25-26高三上·山东潍坊·开学考试)如图,在中,,为中点,点在上,,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在中,,,,
所以,则,
因为,又,由极化恒等式可得,
.
故选:B.
3.(25-26高三·湖南长沙·阶段练习)已知在中,是中点,,,则( )
A. B.16 C. D.8
【答案】A
【解析】由题设,可以补形为平行四边形,
由已知得 .
故选:A.
4.(24-25高一下·吉林·期末)已知在边长为2的等边所在平面内,有一点满足,则等于( ).
A.1 B. C. D.
【答案】B
【解析】设的中点为D,则.
因为,
所以.
因为等边的边长为2,
则,所以.
所以由极化恒等式得.
故选:B.
【题型4 利用极化恒等式求数量积的取值范围】
1.(2025·天津津南·模拟预测)如图,在四边形ABCD中,M为AB的中点,且,.若点N在线段CD(端点除外)上运动,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解答】连接,如图,点N在线段CD(端点除外)上运动,
因为,即是正三角形,于是,而M为AB的中点,且,所以.
故选:A.
2.(25-26高三下·江西)如图,已知圆的半径为2,弦长,为圆上一动点,则的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】取的中点,连接、,
则
,
又,
所以,,
即,
所以,.
故的取值范围为.
故选:C
3.(24-25高一下·广东深圳·期中)如图,已知正方形的边长为4,若动点在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】取的中点,连接,如图所示,
所以的取值范围是,即,
又由,所以.
故选:B.
4.(2026·全国·模拟预测)如图所示,△ABC是边长为8的等边三角形,点P为AC边上的一个动点,长度为6的线段EF的中点为点B,则的取值范围是 .
【答案】
【解析】由线段EF的中点为点B,得出.
.当点P位于点A或点C时,取最大值8.
当点P位于的中点时,取最小值,即,
∴的取值范围为,∴的取值范围为.
【题型5 矩形大法的应用】
1.在直角三角形ABC中,点D是斜边AB的中点,点P为线段CD的中点,则
A. 2 B.4 C.5 D.10
【答案】D
【解析】把直角三角形ABC补成矩形
易知,所以
故
故选D
2.已知O为矩形内一点,满足,,,则 .
【答案】
【解析】设矩形的对角线交点为,则
=
,
由两边平方得:
,
∵,,,
∴,
∴ .
∴,
3.在四边形中,,,则的最小值为 .
【答案】
【解析】如图所示,构造正方形,边长为,
以为圆心,为半径在正方形内部作作圆,
显然在圆弧上,根据矩形恒等式可知,,
故当,,三点共线时,取得最小值,
由于,,
故最小值为.
故答案为:
4.已知向量,,满足,,,且,则的取值范围是__________.
【答案】
【解析】如图所示,令,,,易知,
则作矩形,根据矩形大法可知,
即,
根据,,
即,
1.在中,为线段的中点,过的直线分别与线段交于,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
如图,因则,即(*),
又,,代入(*)得,,
即,因三点共线,故,解得,.
故选:B.
2.(25-26高一下·安徽合肥·期中)如图,在矩形中,为边上靠近点的三等分点,为边上靠近点的四等分点,且线段交于点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 在矩形中,,
由题意:为靠近的三等分点,故;
为靠近的四等分点,故,
因为在上,设,
又因为在上,根据爪子定理,存在参数使得: ,
代入得: ,
两个表达式对应系数相等: , 联立得,解得,代入得.
因此.
4.(25-26高一下·吉林·期中)已知为所在平面内一点,并且满足,过的直线与,边分别交于,点,若,,则的最小值为( )
A. B. C.2 D.4
【答案】B
【解析】如图,连结接并延长交于点,
由可知,点是的重心,则点是的中点,
,
因为点三点共线,所以,即,
则,
当时,即时,等号成立,
所以的最小值为.
4.已知,,,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
如图,设,,,点在圆上,
点在圆上,则,,由可得:,
作矩形, 则.
下证: .
设交于点,连接,因则 ,
同理可得:,两式左右分别相加得:
,
.
即,故.
又,因,
即,故有.
故选:C.
5.(25-26高三上·四川成都·期末)如图,圆的内接四边形的面积为,已知,,若,则( )
A. B.3 C. D.2
【答案】A
【解析】由,则.四边形内接于圆,则四边形为等腰梯形.
设等腰梯形高为,又面积为,则等腰梯形高为,
则.
法一:取中点,直线相交于,在中,,
,则,所以.
,又三点共线,
则,则.
法二:,
所以
所以,
所以.
故选:A.
6.如图直角梯形中,是边上长为的可移动的线段,,,,则的最小值为,最大值为.
【答案】99;148
【解析】在上取一点,使得,取的中点,连接,,如图所示:
则,,,,即,
,
当时,取得最小值,此时,所以.
当与重合时,,,则,
当与重合时,,,则,
所以,
故答案为:99;148.
7.在中,是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点(其中点E靠近点),且,,则的值是 .
【答案】
【解析】由题意,在中,是BC的中点,
,
∴
∵,是AD上的两个三等分点(其中点E靠近点),
∴,,
∴解得∴.
故答案为:.
8.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为,点在以为圆心的圆弧上变动.若,其中,则的最大值是__________.
【答案】2
【解析】作平行于AB的直线l,当且仅当l与圆相切时,的取最大值2.
令,则由
得.
由三点共线可得
9.如图,四边形OABC是边长为1的正方形,点D在OA的延长线上,且OD=2,点P是△BCD内任意一点(含边界),设=λ+μ,则λ+μ的取值范围为______.
【答案】[1,]
【解析】如图,(λ+μ)min=1,(λ+μ)max=.
10.在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为_______
【答案】3
【解析】如图 ,
由平面向量基底等和线定理可知,当等和线与圆相切时, 最大,此时
11.边长为的正方形内有一内切圆,是内切圆的一条弦,点为正方形四条边上的动点,当弦的长度最大时,的取值范围是 .
【答案】
【解析】如下图所示:
设正方形的内切圆为圆,当弦的长度最大时,为圆的一条直径,
,
当为正方形的某边的中点时,,
当与正方形的顶点重合时,,即,
因此,.
故答案为:.
12.在中,,为钝角,M,N是边AB上的两个动点,且,若的最小值为3,则_________.
【答案】
【解析】取线段MN的中点P,连接CP,过C作于O,如图,,
依题意,,
因的最小值为3,则的最小值为2,因此,
在中,,,在中,,,
所以.
故答案为:
13.设锐角的面积为1,边的中点分别为为线段上的动点,则的最小值为_______
解:如图所示,取的中点为点到的距离,
由极化恒等式,,
,
则
14.若点是所在平面内一点,且满足:.
(1)求与的面积之比.
(2)若为中点,与交于点,设,求,的值.
【解析】解(1)由,
根据三点共线的性质,,且与不共线,
可知、、三点共线.
如图令,
,即面积之比为.
(2)由,
,
由、、三点共线及、、三点共线
1.(25-26高三上·重庆沙坪坝·期中)边长为1的正六边形内有一内切圆,是内切圆的直径,点为正六边形六条边上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设正六边形内切圆圆心为,
由题意可知内切圆半径为,,
又因为,所以的取值范围为.
故选:C.
2.已知正三角形的边长为2,动点满足,则的最小值为()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】因为动点满足,
所以点的轨迹是以为圆心,1为半径的圆,如下图所示:
设为的中点,
则;
所以当取最小值时,取得最小值;
,
所以.故选:C
3.已知正六边形的边长为4,圆的圆心为该正六边形的中心,圆的半径为2,圆的直径,点在正六边形的边上运动,则的最小值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】D
【解析】如图所示,由正六边形的几何性质可知,,,,,,均是边长为4的等边三角形,
当点位于正六边形的顶点时,取最大值4,
当点为正六边形各边的中点时,取最小值,即,
所以.
所以,
即的最小值为8.
故选:D
4.窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸,是中国古老的传统民间艺术之一.每年新春佳节,我国许多地区的人们都有贴窗花的习俗,以此达到装点环境、渲染气氛的目的,并寄托着辞旧迎新、接福纳祥的愿望.图一是一张由卷曲纹和回纹构成的正六边形剪纸窗花,已知图二中正六边形的边长为,圆的圆心为正六边形的中心,半径为,若点在正六边形的边上运动,为圆的直径,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】如下图所示,由正六边形的几何性质可知,、、、、、均为边长为的等边三角形,
当点位于正六边形的顶点时,取最大值,
当点为正六边形各边的中点时,取最小值,即,
所以,.
所以,.
故答案为:.
5.勒洛三角形是由德国机械工程专家、机构运动学家勒洛首先发现的,并以他的名字命名.该几何图形是以等边三角形每个顶点为圆心,以该等边三角形的边长为半径,在另两个顶点间作一段弧;三段弧围成的曲边三角形.如图,已知M是边长为2的勒洛三角形ABC边上的动点,且则λ+μ的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由,得,则,
令与交于点,设,则,
由三点共线,得,则,
当在弧、弧上(不含端点)时,;当在弧上(不含端点)时,
;当与之一重合时,;当与重合时,,
因此最大,当且仅当在弧上(不含端点)且,
则,所以的最大值为.
6.设三角形ABC,P0是边AB上的一定点,满足P0B=AB,且对于边AB上任一点P,恒有,则三角形ABC形状为___________.
【答案】C为顶角的等腰三角形
【解析】取BC的中点D,连接PD,P0D,如图所示:
,同理,,
,设O为AB的中点,
即三角形ABC为以C为顶角的等腰三角形.
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