题目内容

如图,设Ox,Oy为平面内相交成60°角的两条数轴,
e1
e2
分别是与x轴、y轴正方向同向的单位向量,若向量
OP
=x
e1
+y
e2
,则把有序实数对(x,y)叫做向量
OP
在坐标系xOy中的坐标.已知P点的坐标为(1,1).
(Ⅰ)求|
OP
|;
(Ⅱ)过点P作直线l分别与x轴、y轴正方向交于点A,B,试确定A,B的位置,使△OAB的面积最小,并求出最小值.
考点:平面向量的基本定理及其意义
专题:平面向量及应用
分析:(1)利用数量积的定义和运算性质即可得出;
(2)设
OA
=x
e1
OB
=y
e2
.由A,P,B三点共线,利用向量共线定理可得:存在实数λ使得
AP
AB
,利用向量坐标运算和共面向量基本定理可得:y=
x
x-1
>0

(x>1).可得S△OAB=
1
2
xysin60°
=
3
4
x2
x-1
=
3
4
(x-1+
1
x-1
+2)
,再利用基本不等式的性质即可得出.
解答: 解:(1)
e1
e2
=|
e1
||
e2
|
cos60°=1×1×
1
2
=
1
2

|
OP
|2
=(
e1
+
e2
)2
=
e1
2
+
e2
2
+2
e1
e2
=1+1+2×
1
2
=3,
|
OP
|=
3

(2)设
OA
=x
e1
OB
=y
e2

∵A,P,B三点共线,∴存在实数λ使得
AP
AB

∴(1,1)-(x,0)=λ[(0,y)-(x,0)],
1-x=-λx
1=λy

化为y=
x
x-1
>0
(x>1).
∴S△OAB=
1
2
xysin60°
=
3
4
x2
x-1
=
3
4
(x-1+
1
x-1
+2)
3
4
(2
(x-1)•
1
x-1
+2)
=
3
,当且仅当x=2时取等号.
此时△OAB是边长为2的等边三角形.
点评:本题考查了数量积的定义和运算性质、向量共线定理、向量坐标运算和共面向量基本定理、三角形的面积计算公式、基本不等式的性质,考查了推理能力和计算能力,属于中档题.
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