题目内容
(2013•日照一模)如图,四边形ABCD是正方形,延长CD至E,使得DE=CD.若动点P从点A出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A点,其中
=λ
+μ
,下列判断正确的是( )
AP |
AB |
AE |
分析:建立坐标系可得
=λ
+μ
=(λ-μ,μ),A,B选项可举反例说明,通过P的位置的讨论,结合不等式的性质可得0≤λ+μ≤3,进而可判C,D的正误,进而可得答案.
AP |
AB |
AE |
解答:解:由题意,不妨设正方形的边长为1,建立如图所示的坐标系,
则B(1,0),E(-1,1),故
=(1,0),
=(-1,1),
所以
=λ
+μ
=(λ-μ,μ),
当λ=μ=1时,
=(0,1),此时点P与D重合,满足λ+μ=2,但P不是BC的中点,故A错误;
当λ=1,μ=0时,
=(1,0),此时点P与B重合,满足λ+μ=1,
当λ=
,μ=
时,
=(0,
),此时点P为AD的中点,满足λ+μ=1,
故满足λ+μ=1的点不唯一,故B错误;
当P∈AB时,有0≤λ-μ≤1,μ=0,可得0≤λ≤1,故有0≤λ+μ≤1,
当P∈BC时,有λ-μ=1,0≤μ≤1,所以0≤λ-1≤1,故1≤λ≤2,故1≤λ+μ≤3,
当P∈CD时,有0≤λ-μ≤1,μ=1,所以0≤λ-1≤1,故1≤λ≤2,故2≤λ+μ≤3,
当P∈AD时,有λ-μ=0,0≤μ≤1,所以0≤λ≤1,故0≤λ+μ≤2,
综上可得0≤λ+μ≤3,故C正确,D错误.
故选C
则B(1,0),E(-1,1),故
AB |
AE |
所以
AP |
AB |
AE |
当λ=μ=1时,
AP |
当λ=1,μ=0时,
AP |
当λ=
1 |
2 |
1 |
2 |
AP |
1 |
2 |
故满足λ+μ=1的点不唯一,故B错误;
当P∈AB时,有0≤λ-μ≤1,μ=0,可得0≤λ≤1,故有0≤λ+μ≤1,
当P∈BC时,有λ-μ=1,0≤μ≤1,所以0≤λ-1≤1,故1≤λ≤2,故1≤λ+μ≤3,
当P∈CD时,有0≤λ-μ≤1,μ=1,所以0≤λ-1≤1,故1≤λ≤2,故2≤λ+μ≤3,
当P∈AD时,有λ-μ=0,0≤μ≤1,所以0≤λ≤1,故0≤λ+μ≤2,
综上可得0≤λ+μ≤3,故C正确,D错误.
故选C
点评:本题考查向量加减的几何意义,涉及分类讨论以及反例的方法,属中档题.
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