一题三解

今天和朋友们分享的是2013年安徽卷第9题,题目如下:

一题三解

分析:本题涉及平面向量的数量积和坐标表示、以及平面向量四种运算——加法、减法、数乘、数量积的几何意义等.

由平面向量数量积的运算公式,可求得夹角为π/3.

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通法:研究点P的轨迹

点P的轨迹究竟是什么呢?

这就需要去绝对值,必然要对两参数的符号进行讨论.

一题三解


不难得出,此时点P的轨迹为三角形OAB及其内部.

同样讨论其它的情况,可得到其他的三个三角形.

最终,P的轨迹是由四个三角形构成的矩形ABB"A",如下图所示,其中O为矩形的对角线的交点.

一题三解


下面求这个矩形的面积.

S=1/2*2*2*sin(π/3)*4=4,选D.

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法2:建立平面直角坐标系

本题也可以采用另外一种办法,就是利用平面向量的坐标表示.

以O为坐标原点,以OA为x轴,这样可以写成点A,点B的坐标,设P(x,y),然后用P点坐标来表示两个参数,利用参数的限制关系得出x,y的限制关系,最后画出可行域,然后求面积.

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法3:建立斜坐标系

根据题中所给条件,∠AOB并不是直角,而是60度.

所以,可以考虑以OA,OB为坐标轴建立斜坐标系.

其实,不管建立什么样的坐标系,向量的相对位置关系是不会改变的.这就为我们灵活解决问题提供了新思路.

2013年北京高考文科数学卷第14题,也是这样一个在线性约束条件下求面积的问题,有兴趣的童鞋不妨用此法试试.

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