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例1.在△ABC内,求一点P,使
AP2
+
BP2
+
CP2
最小.
分析:根据已知条件,可构设两个已知的基本向量
CA
=
a
CB
=
b
,再把AP2+BP2+CP2表示成关于变化向量
CP
=
x
的函数,最后,求出该函数的最小值.
解答:解:如图,设
CA
=
a
CB
=
b
CP
=
x
,则
AP
=
x
-
a
BP
=
x
-
b
,∴AP2+BP2+CP2=|
x
-
a
|2+|
x
-
b
|2+
x
2=3
x
2-2(
a
+
b
)•
x
+
a
2+
b
2
=3[
x
-
1
3
a
+
b
)]2+
a
2+
b
2-
1
3
a
+
b
2
根据向量运算的意义,知
x
=
1
3
a
+
b
)时,AP2+BP2+CP2有最小值.设M为AB的中点,易知
a
+
b
=2
CM
,当
x
=
1
3
a
+
b
)时,
CP
=
2
3
CM
,也即P为△ABC的重心时,AP2+BP2+CP2的值最小.
点评:本题主要考查向量的数量积运算.属中档题.
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