题目内容

已知G是三角形ABC的重心,过G的直线分别交直线AB,AC于M,N两点,
AB
=m
AM
AC
=n
AN
,(m,n都是正数),
1
m
+
2
n
的最小值是(  )
A、2
B、3
C、1
D、1+
2
2
3
考点:平面向量的基本定理及其意义
专题:平面向量及应用
分析:由于M,N,G三点共线,利用向量共线定理可得:存在实数λ使得
AG
AM
+(1-λ)
AN
,利用
AB
=m
AM
AC
=n
AN
,(m,n都是正数),可得
AG
=
λ
m
AB
+
1-λ
n
AC
.由于G是三角形ABC的重心,可得
AG
=
1
3
AB
+
1
3
AC
.根据平面向量基本定理可得
λ
m
=
1
3
1-λ
n
=
1
3
,化为m+n=3.再利用“乘1法”和基本不等式的性质即可得出.
解答: 解:如图所示,
设D是BC的中点.
∵M,N,G三点共线,
∴存在实数λ使得
AG
AM
+(1-λ)
AN

AB
=m
AM
AC
=n
AN
,(m,n都是正数),
AG
=
λ
m
AB
+
1-λ
n
AC

∵G是三角形ABC的重心,
AG
=
2
3
AD
=
2
3
×
1
2
(
AB
+
AC
)
=
1
3
AB
+
1
3
AC

λ
m
=
1
3
1-λ
n
=
1
3
,化为m+n=3.
又m,n为正数,
1
m
+
2
n
=
1
3
(m+n)(
1
m
+
2
n
)
=
1
3
(3+
n
m
+
2m
n
)
1
3
(3+2
n
m
2m
n
)
=1+
2
2
3
,当且仅当n=
2
m=3(
2
-1)
时取等号.
1
m
+
2
n
的最小值是1+
2
2
3

故选:D.
点评:本题考查了向量共线定理、三角形的重心定理、向量的平行四边形法则、“乘1法”和基本不等式的性质等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.
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