题目内容
在三角形ABC中,AB=AC,点P为线段AB上一点,且
=λ
.
(Ⅰ)若
=
+
,求λ的值;
(Ⅱ)若∠A=120°,且
•
>4
•
,求实数λ的取值范围.
| AP |
| AB |
(Ⅰ)若
| CP |
| 3 |
| 4 |
| CA |
| 1 |
| 4 |
| CB |
(Ⅱ)若∠A=120°,且
| CP |
| AB |
| AP |
| PB |
考点:平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:对第(Ⅰ)问,根据平面向量基本定理及已知条件
=λ
,将向量
用向量
,
线性表示,再与向量
+
对比即可得λ的值;
对第(Ⅱ)问,由∠A=120°,可将
,
作为一组基底,从而
,
,
都用基底表示,于是得到一个关于λ的不等式,结合此不等式的解和0≤λ≤1可知λ的范围.
| AP |
| AB |
| CP |
| CA |
| CB |
| 3 |
| 4 |
| CA |
| 1 |
| 4 |
| CB |
对第(Ⅱ)问,由∠A=120°,可将
| AB |
| AC |
| CP |
| AP |
| PB |
解答:
解:(Ⅰ)
=
+
=
+λ
=
+λ(
-
)=(1-λ)
+λ
,
即
=(1-λ)
+λ
,
由题设知
=
+
,根据平面向量基本定理,有
,
∴λ=
.
(Ⅱ)设等腰三角形的腰长为a,则
•
=(
+
)•
=
•
+
•
=|
||
|cos(180°-120°)+|
||
|=
a2+λa2,
•
=
•(
-
)=
•
-
2=λa2-λ2a2.
由
•
>4
•
,得
a2+λa2>4λa2-4λ2a2,
即8λ2-6λ+1>0,解得λ>
,或λ<
.
又点P在线段AB上,所以0≤λ≤1,
故λ的取值范围是[0,
)∪(
,1].
| CP |
| CA |
| AP |
| CA |
| AB |
| CA |
| CB |
| CA |
| CA |
| CB |
即
| CP |
| CA |
| CB |
由题设知
| CP |
| 3 |
| 4 |
| CA |
| 1 |
| 4 |
| CB |
|
∴λ=
| 1 |
| 4 |
(Ⅱ)设等腰三角形的腰长为a,则
| CP |
| AB |
| CA |
| AP |
| AB |
| CA |
| AB |
| AP |
| AB |
=|
| CA |
| AB |
| AP |
| AB |
| 1 |
| 2 |
| AP |
| PB |
| AP |
| AB |
| AP |
| AP |
| AB |
| AP |
由
| CP |
| AB |
| AP |
| PB |
| 1 |
| 2 |
即8λ2-6λ+1>0,解得λ>
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 4 |
又点P在线段AB上,所以0≤λ≤1,
故λ的取值范围是[0,
| 1 |
| 4 |
| 1 |
| 2 |
点评:本题考查了平面向量的数量积运算,向量的加、减法运算,数乘运算,向量共线的充要条件及平面向量基本定理,涉及的知识点较多,关键是通过计算与变形,使所有向量均用一组基向量表示,从而建立了关于λ的不等式,最终达到了求解的目的.
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