题目内容

16.在△ABC中,AB=3,AC=2,∠BAC=60°,点P是△ABC内一点(含边界),若$\overrightarrow{AP}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}+λ\overrightarrow{AC}$,则|$\overrightarrow{AP}$|的取值范围为(  )
A.[2,$\frac{2\sqrt{10+3\sqrt{3}}}{3}$]B.[2,$\frac{8}{3}$]C.[0,$\frac{2\sqrt{13}}{3}$]D.[2,$\frac{2\sqrt{13}}{3}$]

分析 在AB上取一点D,使得$\overrightarrow{AD}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}$.过D,作DH∥AC,交AC于H,可得点P在线段DH上,当P在D处时,|$\overrightarrow{AP}$|最小为$\frac{2}{3}AB=2$;当P在H处时,|$\overrightarrow{AP}$|最大,∵$\overrightarrow{AP}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}+λ\overrightarrow{AC}$,且B,P,C共线,⇒${\overrightarrow{AP}}^{2}=\frac{1}{9}{\overrightarrow{AC}}^{2}+\frac{4}{9}\overrightarrow{A{B}^{2}}+\frac{4}{9}\overrightarrow{AB}•\overrightarrow{AC}$=$\frac{52}{9}$,即可得|$\overrightarrow{AP}$|的取值范围.

解答 解:在AB上取一点D,使得$\overrightarrow{AD}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}$.过D,作DH∥AC,交AC于H,
∵$\overrightarrow{AP}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}+λ\overrightarrow{AC}$,且点P是△ABC内一点(含边界),∵点P在线段DH上
当P在D处时,|$\overrightarrow{AP}$|最小为$\frac{2}{3}AB=2$,
当P在H处时,|$\overrightarrow{AP}$|最大,∵$\overrightarrow{AP}=\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}+λ\overrightarrow{AC}$,且B,P,C共线,∴$λ=\frac{1}{3}$
∴$\overrightarrow{AP}=\frac{1}{3}\overrightarrow{AC}+\frac{2}{3}\overrightarrow{AB}$,⇒${\overrightarrow{AP}}^{2}=\frac{1}{9}{\overrightarrow{AC}}^{2}+\frac{4}{9}\overrightarrow{A{B}^{2}}+\frac{4}{9}\overrightarrow{AB}•\overrightarrow{AC}$=$\frac{52}{9}$
则|$\overrightarrow{AP}$|的取值范围为[2,$\frac{2\sqrt{13}}{2}$].
故选:D.

点评 本题考查了向量的线性运算,向量的模运算,考查了转化思想,属于中档题.

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