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如图△ABC为正三角形,边长为2,以点A为圆心,1为半径作圆,PQ为圆A的任意一条直径.
(1)若数学公式,求数学公式
(2)求数学公式的最小值.
(3)判断数学公式的值是否会随点P的变化而变化,请说明理由.

解:(1)∵,∴∴=

(2)设∠PAB=θ,则∠CAQ=120°-θ
==
时,即时,有最小值-1,
(3)的值不随点P的变化而变化

由(2)知

所以∴的值不随点P的变化而变化.
分析:(1)选定为基向量,由题设条件知,此两向量的模是2,夹角是,根据题设条件,及向量加法用两个基向量表示出,再求它的模;
(2)设∠PAB=θ,则∠CAQ=120°-θ,由数量积公式及向量的三角形法则进行变形,将表示成∠PAB=θ的三角函数,由正弦函数的性质求出最值;
(3)由(2)将中两个向量的数量积表示成θ的三角函数,再进行运算,得出=2是一个常数由此得出结论
点评:本题考查向量在几何中的应用,解题的关键是掌握几何中的关系与向量的对应,本题中主要用到了线段的长度与向量的模的对应,本题考查了转化化归的思想,将求向量内积的最值的问题转化为三角函数的最值,根据所研究问题的实际情况恰当的转化研究问题的角度,是数学解题中常用的技巧,本题由有符号运算与数字运算,运算量较大,解题时要认真严谨.
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