题目内容:
已知O是△ABC的外心,AB=2a,AC=2a,∠BAC=120°,若AO=xAB yAC,则x y的最小值是______.
最佳答案:
如图:以A为原点,以AB所在的直线为x轴,建立直角系:
则A(0,0),B (2a,0),C(-1a,3a),
∵O为△ABC的外心,
∴O在AB的中垂线 m:x=a上,又在AC的中垂线 n 上,
AC的中点(-12a,32a),AC的斜率为tan120°=-3,
∴中垂线n的方程为 y-32a=33(x 12a).
把直线 m和n 的方程联立方程组 x=ay-32a=33(x 12a),
解得△ABC的外心O(a,33a 233a),
由条件 AO=xAB yAC,得(a,33a 233a)
=x(2a,0) y(-1a,3a)=(2ax-ya,3ya),
∴a=2ax-ya3a3 233a=3ya,解得x=23 13a2,y=a23 23,
∴x y=23 13a2 a23 23=43 13(1a2 a2)≥43 13×2=2.
当且仅当a=1时取等号.
故答案为:2.
答案解析:
1a
考点核心:
平面向量在几何、物理中的应用
1、向量在平面几何中的应用:
(1)证明线段相等平行,常运用向量加法的三角形法则、平行四边形法则,有时也用到向量减法的定义;
(2)证明线段平行,三角形相似,判断两直线(或线段)是否平行,常运用到向量共线的条件;
(3)证明垂直问题,常用向量垂直的充要条件;
1、向量在三角函数中的应用:
(1)以向量为载体研究三角函数中最值、单调性、周期等三角函数问题;
(2)通过向量的线性运算及数量积、共线来解决三角形中形状的判断、边角的大小与关系。
2、向量在物理学中的应用: 由于力、速度是向量,它们的分解与合成与向量的加法相类似,可以用向量方法来解决,力做的功就是向量中数量积的一种体现。
3、向量在解析几何中的应用:
(1)以向量为工具研究平面解析几何中的坐标、性质、长度等问题;
(2)以向量知识为工具研究解析几何中常见的轨迹与方程问题。