题目内容

2.如图,在平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2,∠DAB=60°,点M在线段DC上,且满足$\overrightarrow{DM}$=$\frac{1}{4}$$\overrightarrow{DC}$,若N是平行四边形ABCD内的任意一点(含边界),则$\overrightarrow{AM}•\overrightarrow{AN}$的取值范围是[0,13].

分析 如图所示,建立直角坐标系.利用向量数量积运算、线性规划的有关知识即可得出.

解答 解:如图所示,建立直角坐标系.
可得A(0,0),B(4,0),D(1,$\sqrt{3}$),C(5,$\sqrt{3}$).
∵$\overrightarrow{DM}$=$\frac{1}{4}$$\overrightarrow{DC}$,
∴M(2,$\sqrt{3}$).
设N(x,y),x∈[0,5],y∈[0,$\sqrt{3}$).
则$\overrightarrow{AM}$•$\overrightarrow{AN}$=2x+$\sqrt{3}$y,
令2x+$\sqrt{3}$y=z,可得y=-$\frac{2}{3}$x+$\frac{1}{\sqrt{3}}$z.
画出$\left\{\begin{array}{l}{0≤x≤5}\\{0≤y≤\sqrt{3}}\end{array}\right.$的可行域,
则目标函数y=-$\frac{2}{3}$x+$\frac{1}{\sqrt{3}}$z过点A(5,$\sqrt{3}$)时,z最大,最大为10+3=13,
当过点O(0,0)时,z最小,最小为0,
故$\overrightarrow{AM}•\overrightarrow{AN}$的取值范围是[0,13]

点评 本题考查了向量数量积运算、线性规划的有关知识,考查了数形结合的思想方法,属于中档题.

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