题目内容

20.已知正方形ABCD的边长为2,点E在以D为圆心,1为半径的圆上运动,则$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$的最小值为(  )
A.5+2$\sqrt{5}$B.-5-2$\sqrt{5}$C.-2+2$\sqrt{5}$D.5-2$\sqrt{5}$

分析 以D为坐标原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,
建立直角坐标系,设点E(m,n),利用数量积表示出$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$,
利用数形结合求出$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$的最小值.

解答 解:以D为坐标原点,DA所在直线为x轴,DC所在直线为y轴,

建立直角坐标系,可得D(0,0),A(2,0),B(2,2),C(0,2),
设E(m,n),则$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$=(m-2,n)•(m-2,n-2)=(m-2)2+n(n-2)
=(m-2)2+(n-1)2-1,
要求$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$的最小值,
即求点E(m,n)与点P(2,1)的距离的平方的最小值.
由图象可得,当E在点P与D连线与单位圆的交点时,即为所求.
此时,|PE|=$\sqrt{{2}^{2}{+1}^{2}}$-1=$\sqrt{5}$-1,
即有$\overrightarrow{AE}$•$\overrightarrow{BE}$的最小值为($\sqrt{5}$-1)2-1=5-2$\sqrt{5}$.
故选:D.

点评 本题考查向量的数量积的最值的求法,考查坐标法的运用以及点与圆的位置关系,考查化简整理的运算能力,属于中档题.

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