题目内容

2.如图所示,A、B、D、E四点在同一直线上,△ABC是边长为2的正三角形,DEFG是边长为2的正方形,在静止状态时,B点在D点的左侧,且$|{\overrightarrow{BD}}|=1$,让A点沿直线AB从左到右运动,当A点运动到E点时,运动结束.
(1)求在静止状态时,$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$的值;
(2)当A点运动时,求$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$的最小值.

分析 (1)在静止状态时,以D为原点建立如图所示直角坐标系,用坐标表示向量,再利用向量的数量积公式,即可求在静止状态时,$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$的值;
(2)当A点运动时,用坐标表示向量,再利用向量的数量积公式,即可求求$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$的最小值.

解答 解:(1)在静止状态时,以D为原点建立如图所示直角坐标系,依题意得
$\overrightarrow{BF}$=(3,2),$\overrightarrow{CE}$=(4,-$\sqrt{3}$),则
$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$=12-2$\sqrt{3}$…(6分)
(2)在运动状态时,仍然如上图建立直角坐标系,
设A(m,0),依题意得-3≤m≤2,
这时$\overrightarrow{BF}$=(-m,2),$\overrightarrow{CE}$=(1-m,-$\sqrt{3}$),…(10分)
则$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$=m2-m-2$\sqrt{3}$=(m-$\frac{1}{2}$)2-2$\sqrt{3}$-$\frac{1}{4}$
由-3≤m≤2知,当m=$\frac{1}{2}$时,$\overrightarrow{BF}•\overrightarrow{CE}$的值最小,且最小值为-2$\sqrt{3}$-$\frac{1}{4}$.…(15分)

点评 本题考查向量知识的运用,考查配方法,正确建立坐标系是关键.

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