题目内容
(2013•浙江模拟)已知同一平面上的向量
,
,
,
满足如下条件:
①|
+
|=|
|=2;
②(
+
)•
=0;
③|
+
|=|
-
|,
则|
|的最大值与最小值之差是
| PA |
| PB |
| AQ |
| BQ |
①|
| PA |
| PB |
| AB |
②(
| ||
|
|
| ||
|
|
| BQ |
③|
| AB |
| AQ |
| AB |
| AQ |
则|
| PQ |
2
2
.分析:根据②③判断出四边形ABCQ是正方形,并建立坐标系,找出A,B,C及Q的坐标,设出P的坐标,利用向量的坐标运算求出
+
的坐标,由①和向量的模列出关系式,化简后可得到点P的轨迹方程,其轨迹方程为一个圆,找出圆心坐标和半径,根据平面几何知识即可得到|PQ|的最大值及最小值.
| PA |
| PB |
解答:解:根据②③画出图形如下:并以AB 为x轴,以AQ为y轴建立坐标系,

∵|
+
|=|
-
|,∴|
|=|
|,则四边形ABCQ是矩形,
∵(
+
)•
=0,∴AC⊥BQ,则四边形ABCQ是正方形,
则A(0,0),B(2,0),Q(0,2),C(2,2),设P(x,y),
∴
+
=(-x,-y)+(2-x,-y)=(2-2x,-2y),
∵|
+
|=|
|=2,∴(2-2x)2+4y2=4,化简得(x-1)2+y2=1,
则点P得轨迹是以(1,0)为圆心,以1为半径的圆,
∴|PQ|是点Q(0,2)到圆(x-1)2+y2=1任一点的距离,
则|PQ|最大值是
+1,最小值是
-1,
即|
|的最大值与最小值之差是2,
故答案为2.
∵|
| AB |
| AQ |
| AB |
| AQ |
| AC |
| QB |
∵(
| ||
|
|
| ||
|
|
| BQ |
则A(0,0),B(2,0),Q(0,2),C(2,2),设P(x,y),
∴
| PA |
| PB |
∵|
| PA |
| PB |
| AB |
则点P得轨迹是以(1,0)为圆心,以1为半径的圆,
∴|PQ|是点Q(0,2)到圆(x-1)2+y2=1任一点的距离,
则|PQ|最大值是
| 5 |
| 5 |
即|
| PQ |
故答案为2.
点评:本题题考查了向量的线性运算的几何意义,数量积的性质,以及圆的标准方程和两点间的距离公式,解本题的关键是根据题意正确画出图形,并判断出特征,再建立合适的平面直角坐标系,找出动点P的轨迹方程,难度较大,体现了向量问题、几何问题和代数问题的转化.
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