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2019年高考江苏卷第12题的四种解法

2019-12-06蒋习文

中学数学杂志(高中版) 2019年5期
关键词:运算量题设过点

蒋习文

2019年高考江苏卷第12题 如图1,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,AD与CE交于点O.若AB·AC=6AO·EC,则ABAC的值是

.

解法1 如图2所示,过点D作DF∥BE交CE于点F,连结ED,AF,可得DF瘙 綊 12BE瘙 綊 EA,因而四边形AEDF是平行四边形,所以AO=12AD,再由题设可得:

AB·AC=6AO·EC=6·12AD·(AC-AE)

=3·12(AC+AB)·AC-13AB

=32AC2-12AB2+AB·AC.

所以AB=3AC,ABAC=ABAC=3.

解法2 如图3所示,过D作DF∥CE交AB于点F,再由题设,可得AE=EF=FB,AO=OD,AO=12AD.

接下来,同解法1可求得答案.

解法3 如图4所示,建立平面直角坐标系xDy,不妨设B(-3,0),C(3,0),A(6a,6b)(b≠0).

由题设,可得AB=3AE,进而可求得点E的坐标是(4a-1,4b).

还可求得直线DA:bx-ay=0,直线CE:bx+(1-a)y=3b,再求得它们的交点O的坐标是(3a,3b).

再由题设AB·AC=6AO·EC,可得

(-3-6a,-6b)·(3-6a,-6b)=6(-3a,-3b)·(4-4a,-4b),整理得36a2+36b2+9=72a(由此可得a≠0).

所以ABAC=(6a+3)2+(6b)2(6a-3)2+(6b)2=36a2+36b2+9+36a36a2+36b2+9-36a=72a+36a72a-36a=3.

解法4 设AO=λAD=λ2AB+λ2AC,再设EO=μEC=μ(AC-AE),可得AO=AE+EO=(1-μ)AE+μAC=1-μ3AB+μAC.

再由平面向量基本定理,可得λ2=1-μ3,

λ2=μ, 解得λ=12,

μ=14,因而AO=14(AB+AC),EC=AC-AE=AC-13AB,所以AB·AC=6AO·EC=6×14(AB+AC)·AC-13AB=32AC2-12AB2+AB·AC.

所以AB=3AC,ABAC=ABAC=3.

評注 本题虽说运算量较大,但算是一道基础题,解法入口宽:解法1与解法2用到了平面几何中的平行线分线段成比例定理,因而减少了运算量;解法3是建立平面直角坐标系,突出了平面向量的数形结合特点;解法4运用平面向量基本定理,求出了参数λ,μ的值,从而完成求解.

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