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[几何] 向量模之和最值问题

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敬畏数学 Posted 2021-5-7 17:55 |Read mode
向量$\vv{a},\vv{b}$的夹角为60°,向量$\vv{c} $满足$ |\vv{b} -\vv{c}|=1$,$ \dfrac{\vv{a}+\vv{b}}{|\vv{b}|} = \dfrac{\vv{a}+\vv{c}}{|\vv{c}|} $,则有:(A)$ |\vv{b}|+|\vv{c}|< 2$;(B)$ |\vv{a}|+|\vv{b}|>2$;(C)$  |\vv{b}|<1 $;(D)$  |\vv{a}|>1 $

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kuing Posted 2021-5-7 23:42
构图还是挺容易的:
QQ截图20210507232748.png
如图,两个平行四边形,由条件得 `OD:OB=OE:OC`,而显然 `OD:OB=OE:OF`,于是 `OC=OF`,再由 `60\du`,得到 `\triangle OCF` 为等边三角形。

从上图就可以看到 C 错,实际上应该反向,而 `OA` 可以很小,如下图:
QQ截图20210507234308.png
此时可以排除掉 B、D,剩下 A,也是易证的。

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isee Posted 2021-5-8 00:13
构图还是挺容易的:

如图,两个平行四边形,由条件得 `OD:OB=OE:OC`,而显然 `OD:OB=OE:OF`,于是 `OC=OF` ...
kuing 发表于 2021-5-7 23:42
这题挺好玩的,这图比我好,我化归成三点共线了,仅有个思想,还未有解法

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kuing Posted 2021-5-8 17:20
令 `\bm a=(a,0)`, `\bm b=(b\cos 60\du,b\sin 60\du)`, `\bm c=(c\cos \theta ,c\sin \theta )`,
故由条件得 `(a/b+\cos 60\du,\sin 60\du)=(a/c+\cos \theta ,\sin \theta )`,
故 `\sin 60\du=\sin \theta`,如果 `\theta=60\du`,则得到 `\bm b=\bm c` 与条件矛盾,从而 `\theta=120\du`,
于是 `a/b+1/2=a/c-1/2`,即 `1/a+1/b=1/c`(当然这在 2# 图中在 `\triangle OAD` 用张角定理也可得出)。
然后 `\abs{\bm b-\bm c}=1` 即 `b^2-bc+c^2=1`,这样也显然得出 A 对。

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 Author| 敬畏数学 Posted 2021-5-10 10:20
回复 4# kuing
感谢。

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2025-5-31 11:12 GMT+8

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