题目内容

如图,四边形ABCD是边长为1的正方形,延长CD至E,使得DE=2CD.动点P从点A出发,沿正方形的边按逆时针方向运动一周回到A点,
AP
AB
AE
.则λ+μ的取值范围为
 
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:分别讨论点P在线段AB,BC,CD,DA上,利用共线向量基本定理用向量
AB
AE
来表示向量
AP
.在这一过程可以出现参数k,并且知道k的取值范围,所以根据平面向量基本定理可用k表示λ+μ,由k的范围从而求出λ+μ的范围,对在这四种情况下求得的λ+μ的范围求并集即可.
解答: 解:①当P点在线段AB上时,
AP
AB
,0≤λ≤1

∴0≤λ+μ≤1;
②当P点在线段BC上时,∵
AD
=
AE
+
ED
=
AE
+2
AB

AP
=
AB
+
BP
=
AB
+k
AD
=(1+2k)
AB
+k
AE
,0<k≤1;
∴λ+μ=1+2k+k=1+3k,1<1+3k≤4;
∴1<λ+μ≤4;
③当P在线段CD上时,
AP
=
AD
+
DP
=
AE
+2
AB
+k
AB
=(2+k)
AB
+
AE
,0<k≤1

∴λ+μ=3+k,3<k≤4;
∴3<λ+μ≤4;
④当P在线段AD上时,
AP
=k
AD
=k
AE
+2k
AB
,0<k<1;
∴λ+μ=3k,0<3k<3;
∴0<λ+μ<3;
∴综上得0≤λ+μ≤4;
∴λ+μ的取值范围为[0,4].
故答案为[0,4].
点评:考查向量的加法,以及共线向量基本定理,平面向量基本定理.
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