题目内容
已知向量,,满足,,•.若对每一确定的,的最大值和最小值分别为m,n,则对任意,m-n的最小值是( )A.
B.
C.
D.1
【答案】分析:法一:可以先把向量,,放入平面直角坐标系,则 =(x1,0),=( ,y1),再用 的坐标表示 的坐标,利用•,可转化为含y1的式子,再看y1等于多少时,m-n有最小值即可.
法二:我们分别令 ,=,=,根据由已知中,向量,,满足,,•.可判断出A,B,C三点的位置关系,及m-n的几何意义,进而得到答案.
解答:解:法一:把 放入平面直角坐标系,使 起点与坐标原点重合,方向与x轴正方向一致,则 =(1,0)
设 =(x1,y1),∵,∴x1=,∴=( ,y1)
设 =(x,y),则 =(1-x,-y),=( -x,y1-y)
∵( )•( )=0.∴(1-x)( -x)-y(y1-y)=0
化简得,x2+y2-x-y1y+=0,也即
点(x,y)可表示圆心在( ,),半径为 的圆上的点,
=,∴最大m=,最小值n=.
∴m-n=-( )=
当y12=0时,m-n有最小值为 ,
法二:解:∵,
∴令 =则A必在单位圆上,
又∵又向量 满足 ,
∴令 =则点B必在线段OA的中垂线上,
=.
又∵
故C点在以线段AB为直径的圆M上,任取一点C,记 =.
故m-n就是圆M的直径|AB|
显然,当点B在线段OA的中点时,(m-n)取最小值
即(m-n)min=
故选B.
点评:本题考查的知识点是两向量的和与差的模的最值,及向量加减法的几何意义,其中根据已知条件,判断出A,B,C三点的位置关系,及m-n的几何意义,是解答本题的关键.
法二:我们分别令 ,=,=,根据由已知中,向量,,满足,,•.可判断出A,B,C三点的位置关系,及m-n的几何意义,进而得到答案.
解答:解:法一:把 放入平面直角坐标系,使 起点与坐标原点重合,方向与x轴正方向一致,则 =(1,0)
设 =(x1,y1),∵,∴x1=,∴=( ,y1)
设 =(x,y),则 =(1-x,-y),=( -x,y1-y)
∵( )•( )=0.∴(1-x)( -x)-y(y1-y)=0
化简得,x2+y2-x-y1y+=0,也即
点(x,y)可表示圆心在( ,),半径为 的圆上的点,
=,∴最大m=,最小值n=.
∴m-n=-( )=
当y12=0时,m-n有最小值为 ,
法二:解:∵,
∴令 =则A必在单位圆上,
又∵又向量 满足 ,
∴令 =则点B必在线段OA的中垂线上,
=.
又∵
故C点在以线段AB为直径的圆M上,任取一点C,记 =.
故m-n就是圆M的直径|AB|
显然,当点B在线段OA的中点时,(m-n)取最小值
即(m-n)min=
故选B.
点评:本题考查的知识点是两向量的和与差的模的最值,及向量加减法的几何意义,其中根据已知条件,判断出A,B,C三点的位置关系,及m-n的几何意义,是解答本题的关键.
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