精英家教網(wǎng)如圖,在邊長為2的正六邊形ABCDEF中,動圓Q的半徑為1,圓心在線段CD(含端點)上運動,P是圓Q上及內(nèi)部的動點,設(shè)向量
AP
=m
AB
+n
AF
(m,n為實數(shù)),則m+n的取值范圍是( 。
A、(1,2]
B、[5,6]
C、[2,5]
D、[3,5]
分析:如圖所示,設(shè)點O為正六邊形的中心,則
AO
=
AB
+
AF
,當動圓Q的圓心經(jīng)過點C時,與邊BC交于點P,點P為邊BC的中點.連接OP,可知
AP
=
AO
+
OP
,利用共線定理可得:存在實數(shù)t,使得
OP
=t
FB
.于是
AP
=
AO
+t
FB
=(1+t)
AB
+(1-t)
AF
,此時m+n=2,取得最小值.當動圓Q的圓心經(jīng)過點D時,取AD的延長線與⊙Q的交點P時.
AP
=
5
2
AO
=
5
2
(
AB
+
AF
)
=
5
2
AB
+
5
2
AF
,此時m+n=5取得最大值.
解答:解:如圖所示,精英家教網(wǎng)
①設(shè)點O為正六邊形的中心,則
AO
=
AB
+
AF

當動圓Q的圓心經(jīng)過點C時,與邊BC交于點P,點P為邊BC的中點.連接OP,
AP
=
AO
+
OP
,
OP
FB
共線,∴存在實數(shù)t,使得
OP
=t
FB

AP
=
AO
+t
FB
=
AB
+
AF
+t(
AB
-
AF
)
=(1+t)
AB
+(1-t)
AF

此時m+n=1+t+1-t=2,取得最小值.
②當動圓Q的圓心經(jīng)過點D時,取AD的延長線與⊙Q的交點P時.
AP
=
5
2
AO
=
5
2
(
AB
+
AF
)
=
5
2
AB
+
5
2
AF
,
此時m+n=
5
2
+
5
2
=5取得最大值.
因此m+n的取值范圍是[2,5].
故選:C.
點評:本題考查了向量的平行四邊形法則、向量的運算、平面向量的基本定理、正六邊形的性質(zhì)等基礎(chǔ)知識與基本技能方法,屬于難題.
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(1)求正四棱錐的體積V(x);
(2)當x為何值時,正四棱錐的體積V(x)取得最大值?

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AP
=m
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+n
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(m,n為實數(shù)),則m+n的取值范圍是( 。

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(1)求正四棱錐的體積V(x);
(2)當x為何值時,正四棱錐的體積V(x)取得最大值?

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