数学高考题!求解!!!
已知圆O的半径为1,PA.PB为该圆的两条切线,A.B为两切点,那么PA的向量乘以PB的向量的最小值为多少??求详解过程啊!!!...
已知圆O的半径为1,PA.PB为该圆的两条切线,A.B为两切点,那么PA的向量乘以PB的向量的最小值为多少??求详解过程啊!!!
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同学你好,我是来自新东方优能学习中心的老师周帅;希望接下来的回答能够对你有所帮助。
以上40°半 | 二级 | 2011-4-18 18:54的回答提到了向量点乘的公式,并利用了三角函数的值域;但显然的是忽略了两个基本问题:一、PA、PA的长度不是半径,所以不一定是1;二、当PA和PB都是切线时,这两个向量的夹角显然不可能为180度,即余弦不会是-1。另,点乘符号不能用“×”表示
我们的解决方案如下,依然使用点乘公式:(解答过程中PA,PB均表示向量)
设∠APB=θ ,因为圆心与切点的连线长度为半径且与切线垂直,故|AO|=|BO|=1;
∠APO=∠BPO=θ/2,分别在两个直角三角形中使用正切的三角函数,
可得|PA|=|PB|=1/tan(θ/2),由点乘公式可得:PA·PB=|PA|·|PB|·cosθ,
带入可得:=cosθ/[tan(θ/2)·tan(θ/2)],再由三角变换的倍角公式或万能公式可得:
cosθ=[1-tan(θ/2)·tan(θ/2)]/[1+tan(θ/2)·tan(θ/2)],带入化简得(令t=tan(θ/2))
PA·PB=[1/t^2-1]/[1/t^2+1],此函数在(0,+∞)上是关于1/t^2的增函数,根据反比例函数的图像可以得出-1<PA·PB<1。
如果没有其他附加条件,应该是这个结果。如果有,请参考加入。
祝你取得好成绩。
以上40°半 | 二级 | 2011-4-18 18:54的回答提到了向量点乘的公式,并利用了三角函数的值域;但显然的是忽略了两个基本问题:一、PA、PA的长度不是半径,所以不一定是1;二、当PA和PB都是切线时,这两个向量的夹角显然不可能为180度,即余弦不会是-1。另,点乘符号不能用“×”表示
我们的解决方案如下,依然使用点乘公式:(解答过程中PA,PB均表示向量)
设∠APB=θ ,因为圆心与切点的连线长度为半径且与切线垂直,故|AO|=|BO|=1;
∠APO=∠BPO=θ/2,分别在两个直角三角形中使用正切的三角函数,
可得|PA|=|PB|=1/tan(θ/2),由点乘公式可得:PA·PB=|PA|·|PB|·cosθ,
带入可得:=cosθ/[tan(θ/2)·tan(θ/2)],再由三角变换的倍角公式或万能公式可得:
cosθ=[1-tan(θ/2)·tan(θ/2)]/[1+tan(θ/2)·tan(θ/2)],带入化简得(令t=tan(θ/2))
PA·PB=[1/t^2-1]/[1/t^2+1],此函数在(0,+∞)上是关于1/t^2的增函数,根据反比例函数的图像可以得出-1<PA·PB<1。
如果没有其他附加条件,应该是这个结果。如果有,请参考加入。
祝你取得好成绩。
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