平面向量系列之极化恒等式.doc
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平面向量系列之极化恒等式
平面向量系列之极化恒等式
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平面向量系列之极化恒等式
平面向量系列
极化恒等式
一、极化恒等式
极化恒等式:
极化恒等式的几何意义: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,即:,如图:
证明:
以上两式相减得:
二、例题精析
1、(2014,浙江高考理)在三角形ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,则=_________
[解析]如图所示,由极化恒等式易得:
2、(2016,长春二模)已知AB为圆的一条直径,点P为直线上任意一点,则的最小值是_______
[解析]如图所示,由极化恒等式易知,当OP垂直直线时,有最小值,即:
3、(2013,湖州二模)正方体的棱长为2,MN是它的内切球的一条弦,P为正方体表面上的动点,当弦MN的长度最大时,的取值范围是_______
[解析] 当弦MN的长度最大时,即MN为圆的直径,由极化恒等式得:当点P在A,C,A1,C1任一点时有最大值,当点P在圆与正方体的切点时有最小值,即:,
,故。
4、(2014,重庆模拟)正边长等于,点在其外接圆上运动,则的取值范围是________
[解析]如图所示,取AB中点D,当点P在C点处时,有最大值,当点P在点C的对称点上时,有最小值。由极化恒等式易得:
5、(2016山西太原一模)在锐角三角形ABC中,已知则的取值范围是______
[解析]由题意知,知一边长度和一个角度,可得锐角三角形的两个临界情况,
当时,由极化恒等式得:
当时,由极化恒等式得:
故的取值范围是
6、(2017,城区校级月考)已知AB是圆O的直径,AB长为2,C是圆O上异于A,B的一点,P是圆O所在平面上任意一点,则的最小值是_________
[解析]如图所示,取OC的中点D,连接PD,因为O为AB中点,所以,由极化恒等式得:因此当P为OC中点时,即时,
取得最小值。
7、(2016,温州一模)已知正方形ABCD的面积为2,点P在边AB上,则的最大值是_________
[解析]如图所示,取CD的中点E,连结PE,由极化恒等式可得:,
所以当P与A(B)重合时,最大,从而
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