圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

​暱稱為“陶然子懿”的讀者朋友留言這樣寫道:


左老師,你好,鐵粉,我年齡和你相仿!我和我媳婦都是一所中學老師,都聽你的圓錐曲線要你命的課.今日,有一題請教,希望您有時間給看一下,沒有時間,也不用回覆!

題目如下:

如圖,C,D是以AB為直徑的圓O上的動點,已知|AB|=2,則向量AC與向量BD數量積的最大值是多少?

圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

圓上的雙動點

老左回覆:

這位讀者朋友客氣了.

這個頭條號做成百萬大號我是不想了

圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

,做一個對學生和家長有益、小而美、聚集少數教師同行的自留地,倒是很有希望.

下面談談我對這道題的理解.

1

座標法:使用圓的參數方程

圓是對稱圖形,考慮建立座標系.

以O為原點,OB為x軸正方形建立平面直角座標系.

A(-1,0),B(1,0),C(cosα,sinα),D(cosβ,sinβ).

然後用座標進行數量積運算,運算量是有的,而且要用到和差化積公式,感興趣的朋友們不妨動筆一試.

2

投影法:雙動點先固定其中一點

代數法勝在直接,難在運算.

為發揮圖形的幾何特性,我們試試處理數量積的幾何方法——投影法

為了使用投影法,首先要做轉化——把兩個向量的起點放到一起.

圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

固定D點,研究DC向量在DB向量方向上的投影大小.

圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

過點C做CE⊥BD交BD的延長線於點E.

圓上雙動點,先固定一個,求數量積運算有妙法,還是幾何好

對於雙動點問題,因為它們倆是獨立的,互不干擾,所以可以採取固定一個,變化一個的思路來處理.

今日分享

今天在網課《圓錐曲線要你命

》分享的是第三章《條件翻譯》的042集:菱形的翻譯:對角線垂直平分.


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