分析: 由前面的介紹,該題第一反應應該是建系,如果希望圓的方程簡單一點,可以以C為原點,如果希望向量AB、AD和AP寫起來簡單,可以以A為原點,這兩個建系方案差不多,我們以A為原點建系如下: 所以向量AB為(1,0),向量AD為(0,2),向量AP為(λ,2μ). 易得圓C的方程為:(x-1)2+(y-2)2=4/5. P為圓C上一點,設P(x,y),則x=λ,y=2μ. 欲求λ+μ的最大值,即求z=x+y/2的最大值. 然后我們一般有三個方法來解決: 方法一: 類似線性規(guī)劃的做法,如下圖: 當直線l:x+y/2-z=0與圓C相切時,z取到最值,由圓心C到直線l的距離為半徑,可得z=1或3,所以z的最大值為3. 或者直接利用圓心到直線l的距離小于或等于半徑解出1≤z≤3. 方法二: 將直線l:x+y/2-z=0與圓C聯(lián)立,得到二次方程,由判別式不小于零,解得1≤z≤3. 對這道題來說,這個方法太麻煩了. 方法三: 三角換元,或者說就是圓的參數方程: 圓C上一點P(x,y)滿足x=1+2cosθ/√5,y=2+2sinθ/√5. 所以x+y/2=2+2cosθ/√5+sinθ/√5=2+sin(θ+ψ), 其中(1,2)在角ψ的終邊上. 所以x+y/2的最大值為3. 那么這題還有好的想法嗎? 我們學過如下結論: C為直線AB上一點,O為直線AB外一點,則有: 如下圖: A'、B'、C'滿足: 即直線A'B'和AB平行或重合. 則有: 即x'+y'=tx+ty=t. 我們把與AB平行或重合的直線A'B'稱為等和線,對其上任意一點C',向量OC'被基底OA和OB表示,系數和一定為定值. 針對上題,如下圖: MN和BD平行且與圓C相切,A,B,M共線,A,D,N共線. 點A到直線BD的距離與圓的半徑相等,所以向量AM等于3倍的向量AB,向量AN等于3倍的向量AD. 所以P點為E點時,λ+μ取到最小值1;當P點為F點時,λ+μ取到最大值3;當P在直線BD和MN中間時,1<λ+μ<3. |
|
來自: 昵稱47813312 > 《高中數學》