题目内容

已知△ABC中,BC=3,AC=4,AB=5,点P是三条边上的任意一点,m=
PA
PB
,则m的最小值是
 
考点:平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:由已知条件得△ABC为直角三角形,当P点和A,B,C三点重合时,容易求出m=0.当P点在BC边上,且不与B,C重合时,设
PB
=x
CB
PA
=
PB
+
BA
=x
CB
+
CA
-
CB
=(x-1)
CB
+
CA
,所以m=
PA
PB
=x
CB
•[(x-1)
CB
+
CA
]=9x(x-1)
=9[(x-
1
2
)2-
1
4
]≥-
9
4
,即此时m的最小值是-
9
4
,用同样的方法求P点在另外两边时m的最小值,找出最小的m即可.
解答: 解:由三条边的长度知,△ABC为直角三角形,如图所示,容易求得当P点在A,B,C三点时,m=
PA
PB
=0

当点P在B,C点之间时,设
PB
=x
CB
PA
=
PB
+
BA
=x
CB
+
CA
-
CB
=(x-1)
CB
+
CA

m=
PA
PB
=x
CB
•[(x-1)
CB
+
CA
]
=x(x-1)
CB
2
=9[(x-
1
2
)2-
1
4
]≥-
1
4

当点P在点A,C之间时,设
PA
=x
CA
PB
=
PA
+
AB
=x
CA
+
CB
-
CA
=(x-1)
CA
+
CB

m=
PA
PB
=x
CA
•[(x-1)
CA
+
CB
]
=x(x-1)
CA
2
=16[(x-
1
2
)2-
1
4
]
≥-4;
当点P在点A,B之间时,设
PA
=x
BA
,则
PB
=-(1-x)
BA

m=
PA
PB
=x(x-1)
BA
2
=25[(x-
1
2
)2-
1
4
]
≥-
25
4

综上得m的最小值为-
25
4

故答案为:-
25
4
点评:考查两向量垂直时,数量积为0,共线向量基本定理,向量的加法,向量的减法,配方法求二次函数的最小值.
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