本题导读

本题考查向量的数量积运算,以及向量的中点性质。

📌【题干】

Question

(2017年全国卷II(理)) 已知 是边长为 2 的等边三角形, 为平面 内一点,则 的最小值是 ()

A.       B.       C.       D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 向量转化(几何法):
  • 设 的中点为 。根据向量加法的平行四边形法则(或中点性质),有 。
  • 待求式变为 。
  • 设 的中点为 ,通过插入点 进一步转化,或直接利用坐标法求解。
  1. 坐标法(通用解法):
  • 以 的中点 为原点, 所在直线为 轴, 所在直线为 轴建立平面直角坐标系。
  • 写出 的坐标。
  • 设 ,将数量积表示为关于 的二次函数,利用配方法求最小值。

✅【答案】

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B

✍【详细解析】

Abstract

解: 第一步:建立坐标系 设 的中点为 。因为 是边长为 2 的等边三角形, 所以 ,。 高 ,故 。

![](Pasted image 20260325090032.png)

第二步:表示向量与数量积 设点 的坐标为 ,则:

  • 则 。

第三步:构造函数并求最值 设 : 对 进行配方:

当 且 (即 为 的中点)时, 取得最小值 。 故选 B

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 中点性质的妙用: 是处理涉及两向量之和的最值题目的常用突破口,它能将两个动点向量减少为一个。
  • 坐标法的稳健性:在平面几何图形(尤其是等边三角形、矩形)中,建立坐标系可以将复杂的向量运算转化为代数最值问题,逻辑清晰且不易出错。
  • 压轴题策略:作为选择题压轴,本题计算量适中,核心考查对向量基本功的熟练度。

📖【试题探源与推广】

Tip

1. 几何意义探讨: 最小值在 为 中点处取得。此时 ,。两者反向,乘积为 。

2. 变式思考: 如果题目限制 在 的外接圆上,该如何处理? (提示:利用参数方程 代入上述二次函数求解)。

3. 类似结论: 在 中, 的最小值通常与重心 有关。

🔗【关联脉络】

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