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18平面向量★★★☆☆
在直角坐标系 xOyxOy 中,已知点 A(1,1)A(1,1),B(2,3)B(2,3),C(3,2)C(3,2). 点 P(x,y)P(x,y) 在 △ABC\triangle ABC 三边围成的区域(含边界)上,且 OP→=mAB→+nAC→\overrightarrow{OP} = m\overrightarrow{AB} + n\overrightarrow{AC} (mm,n∈Rn \in \mathbf{R}).
(1) 若 m=n=23m = n = \frac{2}{3},求 ∣OP→∣\left|\overrightarrow{OP}\right|. (2) 用 xx,yy 表示 m−nm - n,并求 m−nm - n 的最大值.
\begin{solution} \begin{enumerate} \item AB→=(1,2)\overrightarrow{AB}=(1,2),AC→=(2,1)\overrightarrow{AC}=(2,1). 当 m=n=23m=n=\frac23 时,
OP→=23(1,2)+23(2,1)=(2,2)\overrightarrow{OP}=\frac23(1,2)+\frac23(2,1)=(2,2)
所以 ∣OP→∣=22+22=22\left|\overrightarrow{OP}\right|=\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt2.
\item 由
(x,y)=m(1,2)+n(2,1)=(m+2n,2m+n)(x,y)=m(1,2)+n(2,1)=(m+2n,2m+n)
两式相减得 m−n=y−xm-n=y-x. 设 PP 在三角形 ABCABC 内的重心坐标为 P=αA+βB+γCP=\alpha A+\beta B+\gamma C,其中 α+β+γ=1\alpha+\beta+\gamma=1,且 α\alpha,β\beta,γ⩾0\gamma\geqslant0. 在三个顶点处,y−xy-x 的值分别为 00,11,−1-1,所以
m−n=y−x=0α+1β−1γ⩽1m-n=y-x=0\alpha+1\beta-1\gamma\leqslant1
当 P=BP=B 时取等号,故 m−nm-n 的最大值为 11. \end{enumerate} \end{solution}

2014 · 陕西 · 文 · 第 18 题 · 解答题

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