本题导读

本题考查平面向量的坐标运算,以及向量数量积的定义。

📌【题干】

Question

(2018年上海卷)在平面直角坐标系中,已知点 ,, 是 轴上的两个动点,且 ,则 的最小值为 .

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 坐标设点:设 ,。由于 在 轴上,横坐标均为 0。

  2. 约束条件转化: 意味着 。可以令 或 。

  3. 向量表示:

  4. 数量积建模:计算 。

  5. 求最值:将 代入数量积公式,得到关于 的二次函数,利用对称轴求最小值。

✅【答案】

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-3

✍【详细解析】

Abstract

【答案】 -3

【解析过程】

设 。

由 ,得 (或 ,对称性结论一致)。

已知 ,则:

,。

所以 。

将 代入上式:

。

这是一个关于 的二次函数,开口向上,其对称轴为 。

当 时, 取得最小值:

。

故答案为:-3。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 坐标法的优势:对于涉及垂直、坐标轴动点的问题,坐标法能迅速将几何关系转化为代数运算,是上海卷填空题的中段首选。

  2. 整体思想:本题核心是 的最值。由于 ,其实也可以利用基本不等式或换元法来思考,但直接代入二次函数最简单直接。

📖【试题探源与推广】

Tip

向量最值问题的常见套路:

  1. 坐标化:如本题,适用于背景在坐标系内或有垂直关系的情况。

  2. 几何化(投影):,利用投影的几何意义寻找极值位置。

  3. 基底法:选定两个基底向量,将动向量分解,转化为基底的运算。

🔗【关联脉络】

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