题目内容

三角形ABC中,过中线AD的中点E作直线分别与边AB和AC交于M、N两点,若
AM
=x
AB
AN
=y
AC
,则4x+y的最小值是
 
考点:平面向量的基本定理及其意义
专题:
分析:根据向量的加法及条件,
AE
既可用
AB
ME
表示,又可用
AC
NE
表示,所以分别表示完之后便得到
ME
=(
1
4
-x)
AB
+
1
4
AC
NE
=
1
4
AB
+(
1
4
-y)
AC
,这时候,寻找一下
ME
NE
的关系,发现这两个向量共线,根据共线向量基本定理便知道存在实数λ,使得
ME
NE
,带人并化简可得:(
1
4
-x)
AB
+
1
4
AC
=
1
4
AB
+(
1
4
-y)
AB
,很自然的会得到两组等式:
1
4
-x=
1
4
λ
1
4
=(
1
4
-y)λ
,这样便能解出x,y,然后带人4x+y便得到关于λ的式子,可以看成关于λ的函数,求这个函数的最小值即可.
解答: 解:由题意得:
AE
=x
AB
+
ME
=
1
4
(
AB
+
AC
)

ME
=(
1
4
-x)
AB
+
1
4
AC

同理,
NE
=(
1
4
-y)
AC
+
1
4
AB
;∵
ME
NE
共线,∴存在实数λ,使
ME
NE
(λ<0);
(
1
4
-x)
AB
+
1
4
AC
=(
1
4
-y)λ
AC
+
1
4
λ
AB

1
4
-x=
1
4
λ
1
4
=(
1
4
-y)λ
,∴
x=
1
4
(1-λ)
y=
1
4
(1-
1
λ
)

∴4x+y=1-λ+
1
4
(1-
1
λ
)=(-λ)+
1
(-4λ)
+
5
4
≥1+
5
4
=
9
4

∴4x+y的最小值是
9
4

故答案为
9
4
点评:考查向量的加法运算,共线及共面向量基本定理,基本不等式这几个知识点.求解本题的关键是分别用
AB
ME
AC
NE
来表示向量
AE
,最后用λ分别表示x,y,转化成求关于λ函数的最小值.
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