题目内容

已知△ABC的三边长分别为AB=8,BC=7,AC=3,以点A为圆心,r=2为半径作一个圆,设PQ为⊙A的任意一条直径,记T=
BP
CQ
,求T
的最大值和最小值,并证明当T取最大值和最小值时,PQ的位置特征是什么.
分析:本题考查的知识点是平面向量的数量积运算,由AB=8,BC=7,AC=3,以点A为圆心,r=2为半径作一个圆,设PQ为圆A的任意一条直径,我们易得T=8+
AP
CB
,又由|
AP
|=2,|
BC
|=7
,我们可得当
AP
CB
同向时,T取最大值.当
AP
CB
反向时,T取最小值.
解答:解:T=
BP
CQ
AP
CB

=(
BA
+
AP
)•(
CA
+
AQ
)

=(
BA
+
AP
)•(
CA
-
AP
)

=
BA
CA
+
AP
•(
CA
-
BA
)-
AP
2

=8+
AP
•(
CA
-
BA
)

=8+
AP
CB

|
AP
|=2,|
BC
|=7

故T的最大值为22,T的最小值为-6
此时PQ与BC平行.
点评:如果两个非量平面向量平行(共线),则它们的方向相同或相反,此时他们的夹角为0或π.当它们同向时,夹角为0,此时向量的数量积,等于他们模的积,有最大值;当它们反向时,夹角为π,此时向量的数量积,等于他们模的积的相反数,有最小值.如果两个向量垂直,则它们的夹角为π2,此时向量的数量积,等于0.
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