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如图所示,在平行四边形ABCD中,∠BAD=
π
3
,AB=2,AD=1,点E、F分别是边AD、DC上的动点,且
|
CF|
|
CD|
=
|
DE|
|
DA|
=t,BE与AC交于G点.
(1)若t=
1
2
,试用向量
AB
AD
表示向量
AG

(2)求
BG
BF
的取值范围.
考点:平面向量数量积的运算
专题:计算题,平面向量及应用
分析:(1)由点E、G、B三点共线,得
AG
=m
AE
+(1-m)
AB
=
1
2
m
AD
+(1-m)
AB
,又点G在AC上,则
AG
=n
AC
,即
AG
=n(
AD
+
AB
)
,由平面向量基本定理可得关于m、n的方程组,解出后可得结论;
(2)同(1)可用平面向量基本定理表示出
AG
,进而可得
BG
BF
,从而可把
BG
BF
表示为t的函数,用导数可得该函数的最值,于是得到答案;
解答: 解:(1)若t=
1
2
,则
CF
=
1
2
CD
DE
=
1
2
DA

∵点E、G、B三点共线,
AG
=m
AE
+(1-m)
AB
=
1
2
m
AD
+(1-m)
AB

AG
=n
AC
,则
AG
=n(
AD
+
AB
)

1
2
m
AD
+(1-m)
AB
=n(
AD
+
AB
)
,则
1
2
m=n
1-m=n

解得m=
2
3
,n=
1
3

AG
=
1
3
(
AD
+
AB
)

(2)
AG
=m
AE
+(1-m)
AB
=m(1-t)
AD
+(1-m)
AB

AG
=n
AC
,则
AG
=n(
AD
+
AB
)

m(1-t)=n
1-m=n
,得n=
1-t
2-t

AG
=
1-t
2-t
(
AD
+
AB
)

BG
=
AG
-
AB
=
1-t
2-t
AD
+
AB
)-
AB
=
1-t
2-t
AD
-
1
2-t
AB

BF
=
BC
+
CF
=
AD
-t
AB

AB
AD
=|
AB
||
AD
|cos∠BAD
=2×1×cos
π
3
=1,
BG
BF
=(
1-t
2-t
AD
-
1
2-t
AB
)•(
AD
-t
AB
)=
1-t
2-t
+
4t
2-t
-
t(1-t)
2-t
-
1
2-t
=
t2+2t
2-t

令y=
t2+2t
2-t
(0≤t≤1),
y'=
-(t-2)2+8
(2-t)2
>0,
∴y=
t2+2t
2-t
在t∈[0,1]上递增,
t=0时ymin=0,t=1时ymax=3,
BG
BF
的取值范围为[0,3].
点评:本题考查平面向量数量积的运算、平面向量基本定理、三点共线的条件等知识,考查函数思想,考查学生综合运用知识分析解决问题的能力.
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π
2
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(2)当x∈[-6,-
2
3
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5
5
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2
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AD
AB
=
1
3
|
AB
|2
(Ⅰ)求∠BAD的大小;
(Ⅱ)若E为BC边上的中点,F为平行四边形内(包括边界)的一动点,求
AE
AF
的最大值.

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