内容正文:
教材拓展2 等和线求最值范围问题
1
典型例题
巩固演练
2
1.平面向量三点共线定理
如图①,若<m></m>,<m></m>,<m></m>三点共线,则<m></m>,其中<m></m>.
①
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:已知平面内一个基底<m></m>,<m></m>}及任一向量<m></m>,
<m></m>,若点<m></m>在直线<m></m>上或在平行于直线<m></m>
的直线上,则<m></m>为定值<m></m>;反之也成立.我们把直线<m></m>以及与直
线<m></m>平行的直线称为等和线.
(2)等和线定理:
如图②,<m></m>,<m></m>两点共线,<m></m>为直线<m></m>外一点,
<m></m>为与<m></m>平行的直线,且<m></m>,<m></m>,<m></m>共线,<m></m>,<m></m>,<m></m>共线,
<m></m>.若点<m></m>为<m></m>上一点,
<m></m>,则<m></m>
[课本探源:人教A版必修第二册P26例1]
②
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,
方法二(等和线法)如图,延长,交于,过点作 的平
行线,设,则,即 .
,, ,
则 .
巩 固 演 练
11
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
12
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
13
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_ _____.
巩 固 演 练
14
[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,
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
15
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,所以
,即 的最大值为 .
巩 固 演 练
16
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