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1、极化恒等式引例:平行四边形是表示向量加法和减法的几何模型。 你能用向量方法证明:平行四边形的对角线的平方和 等于两条邻边平方和的两倍.证明:不妨设48 = a, AD = b,贝I AC = a + b,DB = a b,=AC2=DB2一2 M 丁 7 2a + 2a - b + b-2 L二)=a 2a - b + b(1)(2)(1) (2)两式相加得:=2AD结论:平行四边形对角线的平方和等于两条邻边平方和的两倍.思考1:如果将上面(1) I?两式相减,能得到什么结论呢?a b =1代+ba - b 4极化恒等式4 L对于上述恒等式,用向量运算显然容易证明。那么基于上面的引例,你觉得极
2、化恒等式 的几何意义是什么? 几何意义: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1.4即:a b=4 |aci2|db|2 -(平行四边形模式)思考:在图1的三角形ABD中(M为BD的中点),此恒等式如何表示呢?2 (三角形模式)因为 AC = 2AM,所以 a b = AM2 4DBM例1. (2012年浙江文15)在AABC中,M是BC的中点,AM = 3, BC = 10 ,则AB AC =目标检测(2012北京文13改编)已知正方形 ABCD的边长为1, 点E是AB边上的动点,贝lj DE - DA的值为 .例2.(自编)已知正三角形48。
3、内接于半径为2的圆O,点尸是圆O上的一个动点, 则PA PB勺取值范围是.目标检测(2010福建文11)若点。和点尸分别为椭圆打+ 2 = 1的中心和左焦点,点P43为椭圆上的任意一点,则0P 尸用勺最大值为()A. 2 B.3 C.6 D.8例3.(2013浙江理7)在AABC中,P0是边AB上一定点,满足PB = 4AB,且对于边ABD. AC = BC上任一点P,恒有PB PC PB PC。则()00A. ZABC = 90 B. ZBAC = 90 C. AB = AC例4. (2017全国2理科12)已知AABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点, 则PA (PB + PC
4、)的最小是()c34D.-1A. -2B.一二C.-23课后检测 U,一T T-r1.在 AABC 中,ABAC = 60 若 AB = 2 , BC = *3 , D 在线段 AC 上运动,DB - DA 的 最小值为.2.已知AB是圆。的直径,AB长为2, C是圆。上异于A, B的一点,P是圆。所在平面上 任意一点,则PA + PB).PC的最小值为3.在AABC中,AB = 3 , AC = 4 , ABAC = 60 ,若P是AABC所在平面内一点,且OAP = 2,则PB - PC的最大值为4.若点O和点F(-2,0)分别是双曲线一一y2 = 1(a 0)的中心和左焦点,点P为双曲线
5、 a 2右支上任意一点则OP FP的取值范围是.5.在 RtAABC,AC = BC = 2,已知点 P 是 AABC 内一点,则 pC (PA + PB)的最小值是.6.已知A、B是单位圆上的两点,O为圆心,且AAOB = 120o,MN是圆O的一条直径,点C在圆内,且满足OC = XOA + (1 人)OB(0 X 1),则CM CN的取值范围是()A.B. L1,1)c IT,0D. L 1,0)7.正AABC边长等于*3,点P在其外接圆上运动,则AP PB的取值范围是(一3 3 3 1 13 1 1 A. -二;B. |_g,二 IC. |_二,二 ID. |_二,二 I|_2 2|_
6、2 2|_22|_2 2 丸一8.在锐角ABC中,已知B =寻,AB - AC = 2,则AB- AC的取值范围是1MBn(2008浙江理9)已知。,。是平面内2个互相垂直的单位向量,若向量c满足f BfaI OB I9. (a c) - (b c) = 0,则|c的最大值是()A.1B.2C.%2D.至2平面向量基本定理系数的等和线【适用题型】平面向量基本定理的表达式中,研究两系数的和差及线性表达式的范围与最值。【基本定理】(一)平面向量共线定理已知OA = XOB + OC,若人+卜=1,则A, B, C三点共线;反之亦然(二)等和线平面内一组基底OA,OB及任一向量OP,OP = XOA
7、 + OB(人,口 e R),若点P在直线AB上或者在平行于AB的直线上,则人+卜=k (定值),反之也成立,我们把直线AB以及与直线AB平行的直线称为等和线。 一 一 -(1) 当等和线恰为直线AB时,k = 1 ;(2) 当等和线在O点和直线AB之间时,k e (0,1);(3) 当直线AB在点O和等和线之间时,k e (1,+3);(4)当等和线过O点时,k = 0 ;(5)若两等和线关于O点对称,则定值k互为相反数;【解题步骤及说明】1、确定等值线为1的线;2、平移(旋转或伸缩)该线,结合动点的可行域,分析何处取得最大值和最小值;3、从长度比或者点的位置两个角度,计算最大值和最小值;说
8、明:平面向量共线定理的表达式中的三个向量的起点务必一致,若不一致,本着少数服从多数的原则,优先平移固定的向量;若需要研究的两系数的线性关系,则需要 通过变换基底向量,使得需要研究的代数式为基底的系数和。BAO【典型例题】 例1、给定两个长度为1的平面向量OA和0B,它们的夹角 为1200,如图所示,点C在以O为圆心的圆弧AB上变动。若OC = xOA + yOB,其中x, y e R,则x + y的最大值是.跟踪练习:已知O为AABC的外心,若cos ZABC = -,AO = XAB + 口AC,则人+卜的最大值为例2、在平面直角坐标系中,O为坐标原点,两定点A,B满足I OA l=l OB
9、 1= OA - OB = 2 ,则点集P I OP = XOA + pOB,I人I + I 口1 1入pg R所表示的区域面积为例3、如图,在扇形OAB中,ZAOB = 600,C为弧AB上不与A,B重合的一个动点,OC = XOA + yOB,若u = x +人y (九0)存在最大值,则人的取值范围为跟踪练习:在正方形ABCD中,E为BC中点,P为以AB为直径的半圆弧上任意一点,设AE = xAD + yAP,则2x + y的最小值为.【强化训练】1、在正六边形ABCDEF中,P是三角形CDE内(包括边界)的动点,设AP = xAB + yAF,则x + y的取值范围.2、如图,在平行四边
10、形ABCD中,M,N为CD边的三等份点,S为AM,BN的交点,P为边AB上的一动点,Q为福MN内一点(含边界),若PQ = xAM + yBN,则x + y的取值范围3、设D,E分别是AABC的边AB , BC上的点,AD = - AB,2BE = - BC,3DE = X AB + X AC (人,人为实数),则人+人的值为1212124、梯形 ABCD中,AD 上 AB,AD DC 1, AB 3,P 为三角形 BCD 内一点(包 括边界),AP xAB + yAD,则x + y的取值范围.5、已知 I OA I1,1 OB = 2, OA - OB 0,点 C 在 ZAOB 内,且 ZA
11、OC 300,设mOC = mOA + nOB,则的值为.n6、在正方形ABCD中,E为AB中点,P为以A为圆心,AB为半径的圆弧上的任意一 点,设AC = xDE + yAP,则x + y的最小值为.7、已知I OM I=I ON = 1,OP = xOM + yON(x, y为实数)。若APMN为以M为直角顶点的直角三角形,则x- y取值的集合为8、平面内有三个向量OA,OB,OC,其中OA,OB夹角为120。,OA,OC的夹角为30。,且I OA I=I OB I= 1I OC I= 2后 , 若 OC mOA + nOB ,贝ij m + n 的值为9、如图,A,B, C是圆O上的三点,CO的延长线与线段BA的延长线交于圆O外的点D ,若OC = mOA + nOB,则m + n的取值范围为2兀C,3且10、已知 O 为 AABC 的外心,若 A(0,0), B(2,0),AC = 1,/BAC =AO = XAB + 日AC,则人+日=.11、已知a,b是两个互相垂直的单位向量,且c-a = c-b = 1,则对任意的正实数t,I c + ta + -b I的最小值为.t