题目内容

已知数集X={x1,x2,…,xn}(其中xi>0,i=1,2,…,n,n≥3),若对任意的xk∈X(k=1,2,…n),都存在xi,xj∈X(xi≠xj),使得下列三组向量中恰有一组共线:
①向量(xi,xk)与向量(xk,xj);
②向量(xi,xj)与向量(xj,xk);
③向量(xk,xi)与向量(xi,xj),则称X具有性质P,例如{1,2,4}具有性质P.
(1)若{1,3,x}具有性质P,则x的取值为
 

(2)若数集{1,3,x1,x2}具有性质P,则x1+x2的最大值与最小值之积为
 
.
考点:平行向量与共线向量
专题:平面向量及应用
分析:(1)由题意可得:(1,3)与(3,x);(1,x)与(x,3);(3,1)与(1,x)中恰有一组共线,分别求出相应的x的值即可;
(2)由(1)知,可得x1=
1
3
,
3
,9,再利用新定义验证,得到{1,3,
1
3
,x2}具有性质P时的x2=
1
27
,
1
9
,
3
3
,
3
,9,27,
同理分别得到{1,3,
3
,x2}以及{1,3,9,x2}具有性质P时的x2的值,即可得到x1+x2的最大值与最小值之积.
解答: 解:(1)由题意可得:(1,3)与(3,x);(1,x)与(x,3);(3,1)与(1,x)中恰有一组共线,
当(1,3)与(3,x)共线时,可得x=9,此时另外两组不共线,符合题意,
当(1,x)与(x,3)共线时,可得x=
3
,此时另外两组不共线,符合题意,
当(3,1)与(1,x)共线时,可得x=
1
3
,此时另外两组不共线,符合题意,
故x的取值为:
1
3
,
3
,9;
(2)由(1)的求解方法可得x1=
1
3
,
3
,9,
当x1=
1
3
时,由数集{1,3,
1
3
,x2}具有性质P,
①若(1,3)与(3,x2);(1,x2)与(x2,3);(3,1)与(1,x2)中恰有一组共线,可得x2=9,
3
;
②若(1,
1
3
)与(
1
3
,x2);(1,x2)与(x2,
1
3
);(
1
3
,1)与(1,x2)中恰有一组共线,可得x2=
3
3
,
1
9
;
③若(3,
1
3
)与(
1
3
,x2);(3,x2)与(x2,
1
3
);(
1
3
,3)与(3,x2)中恰有一组共线,可得x2=
1
27
,27;
故{1,3,
1
3
,x2}具有性质P可得x2=
1
27
,
1
9
,
3
3
,
3
,9,27;
同理当x1=
3
时,{1,3,
3
,x2}具有性质P可得x2=
1
3
,
3
3
,
43
,
427
,3
3
,9;
同理当x1=9时,可得x2=
1
9
,
1
3
,
3
3
,
3
,3
3
,27,81;
则x1+x2的最大值为90,最小值为
1
3
+
1
27
=
10
27
,
故x1+x2的最大值与最小值之积为90×
10
27
=
100
3
.
故答案为:(1)
1
3
,
3
,9;(2)
100
3
.
点评:本题考查新定义,考查平面向量共线的运用,考查学生分析解决问题的能力,难度较大.
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