专题地图 › 向量的数量积与几何意义
2016 年黑龙江预赛 · 第 6 题
F2选择题向量的数量积与几何意义
在 △ABC 中,∠BAC=120∘,AB=2,AC=1,D 是边 BC 上的一点(包括端点),则 AD⋅BC 的取值范围是( )。
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
思路
目标对这个参数是一次函数,只要算出两端点的数量积,就能得到完整范围。
解答
记 u=AB,v=AC。由已知,
∣u∣2=4,∣v∣2=1,u⋅v=2cos120∘=−1.
令 D=B+t(C−B),其中 0≤t≤1。则
AD=u+t(v−u),BC=v−u.
所以
AD⋅BC=(−1−4)+t(1+4−2(−1))=−5+7t.
因此所求范围为 [−5,2],选 D。
复核
D=B 时值为 −5,D=C 时为2,且一次函数在闭区间取遍其间所有值。选项A丢掉负值,B把上界扩大到3,C把下界改为0,均不等于实际范围;只有D正确。
方法总结
线段位置与固定方向的数量积通常对分点参数线性变化。保留端点范围后,用双线性展开即可直接读出值域。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
线段上的动点可用闭区间参数表示,数量积经双线性展开成为一次式;算出两个端点并确认中间值均可达到,便得到完整范围。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用基点和线性组合表示位置、展开模平方与数量积
专题卡:数量积:选好出发点,展开后用已知的量、分点和共线:用系数表示位置,再比较系数