题目内容

在△OAB的边OA、OB上分别有一点P、Q,已知|
OP
|
|
PA
|
=1:2,|
OQ
|
|
QB
|
=3:2,连接AQ、BP,设它们交于点R,若
OA
=
a
OB
=
b

(Ⅰ)用
a
b
表示
OR

(Ⅱ)过R作RH⊥AB,垂足为H,若|
a
|=1,|
b
|=2,
a
b
的夹角θ∈[
π
3
3
]
,求
|
BH|
|
BA|
的范围.
(I)由
OA
=
a
,点P在边OA上且|
OP
|
|
PA
|
=1:2,
可得
OP
=
1
2
a
-
OP
),
OP
=
1
3
a
.同理可得
OQ
=
3
5
b
.(2分)
AR
AQ
BR
BP
(λ,μ∈R)

OR
=
OA
+
AR
=
OA
AQ
=
a
+λ(
3
5
b
-
a
)=(1-λ)
a
+
3
5
λ
b

OR
=
OB
+
BR
=
OB
BP
=
b
+μ(
1
3
a
-b)=
1
3
μ
a
+(1-μ)
b
.(4分)
∵向量
a
b
不共线,
1-λ=
1
3
μ
3
5
λ=1-μ
解得λ=
5
6
,μ=
1
2

OR
=
1
6
a
+
1
2
b
.(5分)
(II)设
|
BH|
|
BA
|
,则
BH
BA
a
-
b
),
RH
=
BH
-
BR
=
BH
-(
OR
-
OB
)=γ
a
-
b
)-(
1
6
a
+
1
2
b
)+
b
=(γ-
1
6
)
a
+(
1
2
-γ)
b
.(6分)
RH
BA

RH
BA
=0

即[(γ-
1
6
)
a
+(
1
2
-γ)
b
]•(
a
-
b
)=0(γ-
1
6
)
a
2+(
1
2
-γ)
b
2+(
2
3
-2γ)
a
b
=0(8分)
又∵|
a
|=1,|
b
|=2,
a
b
=|
a
||
b
|cosθ=2cosθ,
(γ-
1
6
)+4(γ-
1
2
)+(
2
3
-2γ)(2cosθ)=0

γ=
1
6
×
13-8cosθ
5-4cosθ
=
1
6
(
3
5-4cosθ
+2)
.(10分)
θ∈[
π
3
3
]

cosθ∈[-
1
2
1
2
]

∴5-4cosθ∈[3,7],
1
6
(
3
7
+2)≤γ≤
1
6
(
3
3
+2),即
17
42
≤γ≤
1
2

|
BH|
|
BA|
的取值范围是[
17
42
 , 
1
2
]
.(12分)
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