易混 2024 年浙江预赛 · P006621
两题表面上都是单位向量参与的模最小值,但可行轨迹与附加条件不同,不能只看模的形式套同一个下界。
一题动点在线段上且是两个距离之和,应检查反射连线的交点;另一题动点在单位圆上,还须验证存在参数的垂直条件。
夹角固定单位向量模长和的最小值
设 为平面上的单位向量,且 。 若 ,则
的最小值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
把 看成两个点的位置向量。
两个模长分别是动点 到原点及到固定点 的距离; 将原点关于直线 反射即可化为折线最短问题。
令点 的位置向量分别为 ,并记
则 在线段 上,原式等于
因为 ,原点到直线 的垂足是 的中点:
故原点关于直线 的对称点 的位置向量为 。对 , ,于是由三角不等式,(1) 不小于
又 ,所以
当
时, 在线段 与位置向量为 的点之间,同时 , 三角不等式取等。因此最小值为
的等号位置既在线段 上,又在线段 上,故反射法的等号条件真实可达。 平方计算中使用的是两单位向量夹角 ,符号无误。
若两个向量模长可写成同一动点到两个定点的距离和,而动点被限制在直线上, 就反射其中一个定点,将折线长化为直线距离;最后必须核查交点是否落在规定线段内。
把两个模识别为线段AB上一点到两个定点的距离,反射原点后求直线距离,并须验证取等点参数4/7在线段内。
易混 2024 年浙江预赛 · P006621
两题表面上都是单位向量参与的模最小值,但可行轨迹与附加条件不同,不能只看模的形式套同一个下界。
一题动点在线段上且是两个距离之和,应检查反射连线的交点;另一题动点在单位圆上,还须验证存在参数的垂直条件。
已记下,谢谢!