内容正文:
教材拓展3 等和线求最值范围问题
1
典型例题
巩固演练
2
①
1.平面向量三点共线定理
如图①,若,,三点共线,则 ,
其中 .
此结论也可以描述成分点恒等式形式:若
,则 .
3
2.推广的等和线结论
(1)等和线定义:已知平面内一个基,}及任一向量 ,
,若点在直线上或在平行于直线
的直线上,则为定值;反之也成立.我们把直线 以及与直
线 平行的直线称为等和线.
(2)等和线定理:
如图②,,两点共线,为直线外一点,为与
平行的直线,且,,共线,,,共线,
.若点为 上一点,,
则 .
[课本探源:人教A版必修第二册P26例1]
4
典型例题
例1 在中,为边上任意一点,为 的中点,且满足
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.1
√
典 型 例 题
5
[解析] 在中,为边 上任意一点,
则,
为 的中点,且满足,
由等和线定理得,即 ,
因此, ,
当且仅当时取等号,此时为的中点,
的最小值为 .
典 型 例 题
6
例2 如图,边长为2的等边三角形的外接圆圆心为,为圆 上
任意一点,若,则 的最大值为__.
典 型 例 题
7
[解析] 如图,过点作的平行线,与直线 相交于点,
与直线相交于点,设与 相交于点.
由等和线定理知,当过圆心,并且 ,位于点两侧时,
取得最大值,此时,
的最大值为 .
典 型 例 题
8
[总结反思]
利用等和线定理解求最值问题的策略:
(1)确定 的等和线;
(2)平移(或旋转或伸缩)该直线,结合动点的可行域,分析在何
处取得最值;
(3)从长度比或者点的位置两个角度,计算最大值或最小值.
典 型 例 题
9
巩固演练
1.如图,在平行四边形中,,相交于点,为线段 的
中点,若,则 等于( )
A.1 B. C. D.
√
巩 固 演 练
10
[解析] 方法一(常规方法)为线段 的中点,
,
, ,则 .
方法二(等和线法)如图,延长,交于,
过点作 的平行线,
设,则,即 .
巩 固 演 练
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2.在中,点在线段 上(不包括端点),向量
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
[解析] 由题意知,向量,且点在线段 上
(不包括端点),
由等和线定理可得,且, ,
故 ,
当且仅当,即,时取等号,
故 的最小值为 ,故选D.
√
巩 固 演 练
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3.在矩形中,动点在以为圆心且与 相切的圆上,若
,则 的最大值为( )
A.3 B. C. D.2
[解析] 根据题意可知,当过点 且与圆相切的直线与平行时,
取得最大值,
设与 相交于点,则.
如图,过点作过 点的切线和的垂线,垂足分别为, ,
则 .故选A.
√
巩 固 演 练
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4.在平面直角坐标系中,已知点,, ,若动点
满足,且,则 的最大值
为_ _____.
[解析] 方法一:如图,取的中点,连接,则 ,
又,所以 .
作的平行线,与半径为1的圆 相切于点,
与轴相交于点在轴正半轴上,
由等和线定理知当 在处时 取得最大值,
巩 固 演 练
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易知 ,连接 ,与交于点,连接,
因为,所以 .
设,则,
由三角形相似知 ,则,
此时 ,
所以 .
巩 固 演 练
方法二:因为,,, ,
所以,, ,
代入,可得
则 ,所以 .
由 ,得,当且仅当 时等号成立,
所以 ,
得,当且仅当 时等号成立,
巩 固 演 练
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所以 ,
即 的最大值为 .
巩 固 演 练
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