特殊化策略

前言

引例,当题目中给定某一个点是圆锥曲线上的任意一点时,满足某种条件,那么这时候如果让这一点成为圆锥曲线的顶点,题目立马就变得简单了许多,这种策略就称为特殊化策略,其本质类似于函数中的赋值法,由此引申,任意角可以取特殊角,任意位置可以取特殊位置,任意形状可以取特殊形状。

使用前提

以题目例10为例,我们一般都会画出一个很一般的等腰三角形,但是若将\(\angle A\)变化为\(\cfrac{\pi}{3}\)\(\cfrac{\pi}{2}\)时,都可以保证不改变题目中给定的已知条件,这时候我们就可以尝试考虑特殊化策略,毕竟图形越特殊,越有利于计算。

典例剖析

过抛物线\(y^2=4x\)的焦点的直线交抛物线于\(A\)\(B\)两点,\(O\)为坐标原点,则\(\overrightarrow{OA}\cdot \overrightarrow{OB}\)的值为_________。

法1:一般方法,利用韦达定理和向量求解;

法2:特殊化策略,直接将过焦点的直线特殊化为直线\(x=1\),则可以得到\(A(1,2)\)\(B(1,-2)\)

代入\(\overrightarrow{OA}\cdot \overrightarrow{OB}=1\times 1+2\times(-2)=-3\)

【2016\(\cdot\)山东济南模拟】在\(\Delta ABC\)中,角\(A、B、C\)所对的边分别为\(a、b、c\),若\(a、b、c\)成等差数列,则\(\cfrac{cosA+cosC}{1+cosAcosC}\)=_______________.

分析:读完题目,我们最容易想到的思路是设三边分别为\(b-d\)\(b\)\(b+d\),然后利用余弦定理分别求解\(cosA\)\(cosC\),最后求值。想一想运算的复杂程度,我们都大概能感受到这个解法不太可行。

猜想:当\(a、b、c\)成等差数列时,三个角也是有一定关系的,所求的式子的值应该是定值,那么我们就可以有如下的解法:

法1:【特殊化策略,最特殊】当等差数列的公差为0时,也是满足题意的,此时\(a=b=c\),则\(A=C=\cfrac{\pi}{3}\)

\(\cfrac{cosA+cosC}{1+cosAcosC}=\cfrac{cos\cfrac{\pi}{3}+cos\cfrac{\pi}{3}}{1+cos\cfrac{\pi}{3}cos\cfrac{\pi}{3}}=\cfrac{4}{5}\)

法2:【特殊化策略,次特殊】我们自然能想到的是\(a=3,b=4,c=5\)的等差数列,(或\(a=6,b=8,c=10\)),则\(cosA=\cfrac{4}{5}\)\(cosC=0\),代入原式得到,

\(\cfrac{cosA+cosC}{1+cosAcosC}=\cfrac{\cfrac{4}{5}+0}{1+0}=\cfrac{4}{5}\)

【2019高三理科数学第二次月考第16题】在平行四边形\(ABCD\)中,点\(M\)在边\(CD\)上,且满足\(DM=\cfrac{1}{3}DC\),点\(N\)\(CB\)的延长线上,且满足\(CB=BN\),若\(AB=3\)\(AD=4\),则\(\overrightarrow{AM}\cdot \overrightarrow{NM}\)的值为__________。

分析:我们一般做出的平行四边形是\(\angle BAD\neq 90^{\circ}\)的,从形上思考求向量的内积时几乎没有思路,

此时我们不妨思考,能不能建立直角坐标系,引入点的坐标,然后利用坐标运算内积。这是一个突破;由形到数的思维转化;

其次,观察你做出来的平行四边形,当边\(AD\)绕着点\(A\)逆时针旋转时,我们仍可以保证边\(AB\)\(AD\)的长度不变化,

那么此时自然就会想起来“特殊化策略”,这是思维上的第二个突破;

【特殊化策略】将平行四边形\(ABCD\)直接特殊化为矩形,以点\(A\)为原点,分别以\(AB、AD\)所在直线为\(x\)轴和\(y\)轴,建立平面直角坐标系,

则点\(A(0,0)\),点\(M(1,4)\),点\(N(3,-4)\),则\(\overrightarrow{AM}=(1,4)\)\(\overrightarrow{NM}=(-2,8)\)

\(\overrightarrow{AM}\cdot \overrightarrow{NM}=(1,4)\cdot (-2,8)=-2+32=30\)

【2018浙江六校联考,选择改编为填空】已知向量\(\vec{a}\)\(\vec{b}\)是单位向量,若\(\vec{a}\cdot \vec{b}=0\),且\(|\vec{c}-\vec{a}|+|\vec{c}-2\vec{b}|=\sqrt{5}\),则\(|\vec{c}+2\vec{a}|\)的取值范围是_________。

分析:利用向量减法的几何意义确定\(|\vec{c}-\vec{a}|+|\vec{c}-2\vec{b}|=\sqrt{5}\)表达的图形和\(|\vec{c}+2\vec{a}|\)的几何意义。

解法1:由于向量\(\vec{a}\)\(\vec{b}\)是相互垂直的单位向量,不妨采用特殊化策略,

\(\vec{a}=(1,0)\)\(\vec{b}=(0,1)\),将向量\(\vec{c}\)的起点放置在坐标原点,

\(|\vec{c}-\vec{a}|+|\vec{c}-2\vec{b}|\)的几何意义就是向量\(\vec{c}\)的终点到向量\(\vec{a}\),向量\(2\vec{c}\)的终点\((1,0)\)\((0,2)\)的距离之和,

由于这两点间的距离等于\(\sqrt{5}\),故向量\(\vec{c}\)的终点在以\((1,0)\)\((0,2)\)为端点的线段上,

该线段所在的直线方程为\(x+\cfrac{y}{2}=1(0\leq x\leq 1)\)

\(|\vec{c}+2\vec{a}|=|\vec{c}-(-2\vec{a})|\)的几何意义是向量\(\vec{c}\)的终点到向量\(-2\vec{a}\)的终点\((-2,0)\)的距离,

显然最大距离即为点\((-2,0)\)到点\((1,0)\)的距离\(3\),最小距离为点\((-2,0)\)到直线\(x+\cfrac{y}{2}=1\)的距离,

此距离为\(d=\cfrac{|-2-1|}{\sqrt{1+\frac{1}{4}}}=\cfrac{6\sqrt{5}}{5}\)

\(|\vec{c}+2\vec{a}|\)的取值范围是\([\cfrac{6\sqrt{5}}{5},3]\)

【2018·广州综合测试】已知数列\(\{a_n\}\)为等比数列,若\(a_4+a_6=10\),则\(a_7(a_1+2a_3)+a_3a_9\)的值为 【】

$A.10$ $B.20$ $C.100$ $D.200$

【法1】分析:\(a_7(a_1+2a_3)+a_3a_9=a_7a_1+2a_3a_7+a_3a_9\)

\(=a_4^2+2a_4a_6+a_6^2=(a_4+a_6)^2=10^2=100\)。故选\(C\)

【法2】:特殊化策略,由于题目数列\(\{a_n\}\)为等比数列,\(a_4+a_6=10\),则可以将其特殊化为\(a_4=a_6=5\)的特殊的等比数列,即常数列,

此时\(a_n=5\),代入运算得到\(a_7(a_1+2a_3)+a_3a_9=100\),故选\(C\)

【2019届宝鸡市高三理科数学质检Ⅰ第6题】现执行如图所示的程序框图,该算法的功能是【】

$A$.求两个正数$a$,$b$的最小公倍数
$B.$判断两个正数$a$,$b$是否相等
$C.$判断其中一个正数能否被另一个正数整除
$D.$求两个正数$a$,$b$的最大公约数

分析:抽象问题具体化,采用特殊化策略,

\(a=6\)\(b=8\),按程序框图执行,

STEP1:\(a\neq b\),是,\(a>b\),否,\(b=2\)

STEP2:\(a\neq b\),是,\(a>b\),是,\(a=4\)

STEP3:\(a\neq b\),是,\(a>b\),是,\(a=2\)

STEP4:\(a\neq b\),否,输出\(a=2\)

即算法的功能是利用“更相减损术”求两个正数的最大公约数。故选\(D\)

【2019届高三理科数学资料用题】【2016北京卷】袋中装有偶数个球,其中红球和黑球各占一半,甲乙丙为三个空盒子,每次从袋中任意取出两个球,将其中一个球放入甲盒,如果这个球是红球,就将另一个球放入乙盒,否则就放入丙盒,重复上述过程,知道袋中所有球都被放入盒中,则【】

$A$.乙盒中黑球不多于丙盒中黑球
$B.$乙盒中红球与丙盒中黑球一样多
$C.$乙盒中红球不多于丙盒中红球
$D.$乙盒中黑球与丙盒中红球一样多

法1:待录

法2:特殊化策略,设袋中有两个球,红球和黑球各一个,(想一想为什么可以这样?)

现取出两个球,若第一次直接将红球放入甲盒中,则黑球要放入乙盒;全部放置完毕。(想一想为什么可以这样?)

则此时乙盒中红球\(0\)个,黑球\(1\)个;丙盒中红球\(0\)个,黑球\(0\)个;则排除\(A、D\)

设袋中有四个球,红球和黑球各两个,(想一想为什么可以这样?)

若第一次直接取出的两个球为红球,将红球其一放入甲盒中,则另一个红球放入乙盒;

第二次取出的两个球为黑球,将黑球其一放入甲盒中,则另一个黑球放入丙盒,全部放置完毕。

则此时乙盒中红球\(1\)个,黑球\(0\)个;丙盒中红球\(0\)个,黑球\(1\)个;则排除\(C\)

故选\(B\)

【2017-18高三理科高考冲刺模拟试题9第15题】已知由样本数据点集合\(\{(x_i,y_i)\)\(\mid\)\(i\)\(=\)\(1\)\(2\)\(\cdots\)\(n\)\(\}\)求得的回归直线方程为\(\hat{y}=1.5x+0.5\),且\(\bar{x}=3\),现发现两个数据点\((1.1,2.1)\)\((4.9,7.9)\)误差较大,去除后重新求得的回归直线\(l\)的斜率为\(1.2\),那么,当\(x=2\)时,\(y\)的估计值是______。

法1:由于样本中心点\((\bar{x},\bar{y})\)必在回归直线上,先代入计算得到\(\bar{y}=5\)

即原数据的样本中心点为\((3,5)\),故\(\sum\limits_{i=1}^{n}x_i=3n\)\(\sum\limits_{i=1}^{n}y_i=5n\)

由于\(1.1+4.9=6\)\(2.1+7.9=10\),去除两个样本点后,

新的样本中心点的坐标\(\bar{x}=\cfrac{3n-6}{n-2}=3\)\(\bar{y}=\cfrac{5n-10}{n-2}=5\)

故新的样本中心点\((3,5)\)必在回归直线\(\hat{y}=1.2x+b\)上,

则有\(5=1.2\times 3+b\),则\(b=1.4\)

即重新求得的回归直线\(l\)\(\hat{y}=1.2x+1.4\)

\(x=2\)时,代入计算得到\(\hat{y}=1.2\times 2+1.4=3.8\)

法2:特殊化策略,将样本数据点的个数认定为\(5\)个,其他的计算仿上完成。

【特殊化策略】设椭圆\(\cfrac{x^2}{a^2}+\cfrac{y^2}{b^2}=1(a>b>0)\)上的动点\(Q\),过动点\(Q\)做椭圆的切线\(l\),过右焦点做\(l\)的垂线交\(l\)于点\(P\),则点\(P\)的轨迹方程为【】

$A.x^2+y^2=a^2$ $B.x^2+y^2=b^2$ $C.x^2+y^2=c^2$ $D.x^2+y^2=e^2$

分析:由于点\(Q\)是椭圆上的任意一个动点,不妨取其在椭圆的四个特殊位置来思考,当点\(Q(a,0)\)时,过动点\(Q\)做椭圆的切线\(l:x=a\),过右焦点做\(l\)的垂线为\(y=0\),则点\(P(a,0)\),代入验证,只有选项\(A\)满足;当点\(Q(0,b)\)时,过动点\(Q\)做椭圆的切线\(l:y=b\),过右焦点做\(l\)的垂线为\(x=c\),则点\(P(c,b)\),代入验证,也只有选项\(A\)满足;故用特殊化策略可知,选\(A\)

解后反思:如果本题目直接求解,可能会很麻烦,由此也体现出特殊化策略在解选择题时的便捷性。

【2019届宝鸡文数质检Ⅲ第10题】在\(\triangle ABC\)中,\(AB=AC=2\sqrt{2}\)\(\overrightarrow{DB}=3\overrightarrow{AD}\),连接\(CD\)并取线段\(CD\)的中点为\(F\),则\(\overrightarrow{AF}\cdot \overrightarrow{CD}\)的值为________。

分析:当\(\triangle ABC\)为等边三角形,或是等腰直角三角形时,题目中的条件仍然不变化,故可以采用特殊化策略,

比如\(\triangle ABC\)为等腰直角三角形,以\(A\)为坐标原点建系,然后利用相应点的坐标计算。\(-\cfrac{15}{4}\)

【2019届宝鸡文数质检Ⅲ第10题】已知\(M\)\(N\)是椭圆\(\cfrac{x^2}{a^2}+\cfrac{y^2}{b^2}=1\) \((a>b>0)\)上关于原点对称的两个点,\(P\)是椭圆上任意一点,直线\(PM\)\(PN\)的斜率分别是\(k_1\)\(k_2\),若\(|k_1k_2|=\cfrac{1}{4}\),则椭圆的离心率为【】

$A.\cfrac{1}{2}$ $B.\cfrac{\sqrt{2}}{2}$ $C.\cfrac{\sqrt{3}}{2}$ $D.\cfrac{\sqrt{2}}{3}$

分析:采用特殊化策略求解,由于点\(M\)\(N\)是椭圆\(\cfrac{x^2}{a^2}+\cfrac{y^2}{b^2}=1\) \((a>b>0)\)上关于原点对称的任意的两个点,那么就可以特殊化为椭圆的左右两个顶点,又点\(P\)是椭圆上任意一点,那么就可以特殊化为椭圆上的上顶点,

那么如何让他们满足题目的条件呢,我们可以这样想,只要调整椭圆的三个参数恰当,就可以让其满足题目的条件,这样在这种特殊条件下,

\(k_1=k_{PM}=\cfrac{y_2-y_1}{x_2-x_1}=\cfrac{b-0}{0+a}\)\(k_2=k_{PN}=\cfrac{b-0}{0-a}\)

\(|k_1k_2|=|\cfrac{b^2}{-a^2}|=\cfrac{b^2}{a^2}=\cfrac{1}{4}\),故\(a^2=4b^2\)\(c^2=a^2-b^2=3b^2\)

\(e^2=\cfrac{c^2}{a^2}=\cfrac{3b^2}{4b^2}=\cfrac{3}{4}\),故\(e=\cfrac{c}{a}=\cfrac{\sqrt{3}}{2}\)。故选\(C\)

设平行四边形\(ABCD\)中,\(E\)\(CD\)的中点,\(F\)\(AE\)的中点,且\(\overrightarrow{BF}=m\overrightarrow{AB}+n\overrightarrow{AD}\),则\(m+n\)= 【】

$A.\cfrac{1}{4}$ $B.1$ $C.-\cfrac{1}{4}$ $D.-1$

法1:基向量法,选\(C\).

法2:将平行四边形特殊化为矩形,比如长为2,宽为1的矩形,再建系求解,选\(C\).

三棱锥\(P-ABC\)中,\(\triangle ABC\)为等边三角形,\(PA=PB=PC=3\)\(PA\perp PB\),则三棱锥\(P-ABC\)的外接球的表面积为__________。

分析:补体并特殊化为为正方体的一个角,如图所示,

则体对角线长为\(3\sqrt{3}\),即\(R=\cfrac{3\sqrt{3}}{2}\),故\(S_{表}=4\pi R^2=27\pi\).

【2019届高三理科数学三轮模拟试题】已知在平面四边形\(MNPQ\)中,\(\overrightarrow{MP}=(2,4)\)\(\overrightarrow{NQ}=(-4,4)\),则\(\overrightarrow{MN}\cdot \overrightarrow{PQ}\)的最小值为_________.

分析:特殊化策略,由于平面向量是自由向量,故我们可以将点\(M\)平移到坐标原点,将点\(N\)放置到\(x\)轴上,

故点\(M(0,0)\)\(N(x,0)\),则点\(P(2,4)\),可以计算得到点\(Q(x-4,0)\)

\(\overrightarrow{MN}=(x,0)\)\(\overrightarrow{PQ}=(x-6,-4)\)

\(\overrightarrow{MN}\cdot \overrightarrow{PQ}=(x,0)\cdot(x-6,-4)=x(x-6)=(x-3)^2-9\)

故当\(x=3\)时,其有最小值为\(-9\)

【2017\(\cdot\)全国卷3理科第12题】函数\(f(x)=mx^2-2x+1\)有且只有一个正实根零点,则实数\(m\)的取值范围是【】

$A.(-\infty,0)$ $B.(-\infty,0]\cup\{1\}$ $C.(-\infty,0)\cup\{1\}$ $D.(-\infty,1]$

【法1】:验证法;

\(m=0\),则由\(-2x+1=0\)可得一个正实根\(x=\cfrac{1}{2}\),故\(m=0\)满足题意,排除\(C\)

\(m=1\),则由\((x-1)^2=0\)可得一个正实根\(x=1\),故\(m=1\)满足题意,排除\(D\)

\(m=\cfrac{1}{2}\),则由\(\cfrac{1}{2}x^2-2x+1=\cfrac{1}{2}(x-2)^2-1=0\)可得两个正实根\(x=2\pm\sqrt{2}\),排除\(A\)

故选\(B\).

【法2】:分类讨论法;

注意到函数\(f(x)=mx^2-2x+1\)为仿二次函数,故想到需要分类讨论,令\(f(x)=mx^2-2x+1=0\),注意隐含条件\(f(0)=1\)

\(1^{\circ}\)\(m=0\)时,由\(-2x+1=0\)可得一个正实根\(x=\cfrac{1}{2}\),故\(m=0\)满足题意;

\(2^{\circ}\)\(m>0\)时,抛物线开口向上,\(f(0)=1\),对称轴为\(x=\cfrac{1}{m}>0\),只能\(\Delta=4-4m=0\)

可得一个正实根\(x=\cfrac{1}{m}\),解得\(m=1\)

\(3^{\circ}\)\(m<0\)时,抛物线开口向下,\(f(0)=1\),对称轴为\(x=\cfrac{1}{m}<0\)

要满足题意只需\(\Delta=4-4m>0\)即可,解得\(m<0\)

综上所述,\(m\)的取值范围为\((-\infty,0]\cup\{1\}\),选B。

【法3】:分离参数法,由于函数有且只有一个正零点,

\(x>0\)时,分离参数得到\(m=\cfrac{2x-1}{x^2}(x>0)\)

要使得原函数有且只有一个正零点,只需要函数\(y=m\)和函数\(g(x)=\cfrac{2x-1}{x^2}(x>0)\)

\(x>0\)时的图像的交点有且仅有一个即可。

用导数研究函数\(g(x)=\cfrac{2x-1}{x^2}(x>0)\)的单调性,然后做出简图,此处简略。

在同一坐标系中,做出函数\(y=m\)\(g(x)=\cfrac{2x-1}{x^2}(x>0)\)图像

由图像可得,\(m\)的取值范围为\((-\infty,0]\cup\{1\}\)

补充:用导数研究函数\(g(x)=\cfrac{2x-1}{x^2}\)的单调性,

\(g'(x)=\cfrac{-2(x^2-1)}{x^4}\)

\(g'(x)>0\)解得\(0<x<1\);令\(g'(x)<0\)解得\(x>1\)

故函数\(g(x)\)在区间\((0,1]\)上单调递增,在区间\([1,+\infty)\)上单调递减,

\(g(1)=1\),然后就能手动做出函数图像

已知 \(A\)\(B\) 是圆 \(O: x^{2}+y^{2}=4\) 上的两个动点, \(|\overrightarrow{AB}|=2\)\(\overrightarrow{OC}=\cfrac{1}{3}\overrightarrow{OA}+\cfrac{2}{3}\overrightarrow{OB}\), 若 \(M\) 是线段 \(AB\) 的中点, 则 \(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}\) 的值为 \(\qquad\)

$A.\sqrt{3}$ $B.2\sqrt{3}$ $C.2$ $D.3$

法1:基向量法,即以向量 \(\overrightarrow{OA}\)\(\overrightarrow{OB}\) 为基底,表达向量 \(\overrightarrow{OC}\)\(\overrightarrow{OM}\),再代入运算即可。

因为 \(\overrightarrow{OC}=\cfrac{1}{3}\overrightarrow{OA}+\cfrac{2}{3}\overrightarrow{OB}\)\(\overrightarrow{OM}=\cfrac{1}{2}(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB})\)

所以 \(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}=(\cfrac{1}{3}\overrightarrow{OA}+\cfrac{2}{3}\overrightarrow{OB})\cdot\cfrac{1}{2}(\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{OB})\)

\(=\cfrac{1}{6}(\overrightarrow{OA}^{2}+2\overrightarrow{OB}^{2}+3\overrightarrow{OA}\cdot\overrightarrow{OB})\)

\(\triangle OAB\) 为等边三角形,所以 \(\overrightarrow{OA}\cdot\overrightarrow{OB}=2\times2\cos 60^{\circ}=2\)\(\overrightarrow{OA}^{2}=4\)\(\overrightarrow{OB}^{2}=4\)

所以 \(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}=3\) , 故选 \(D\) .

法2:特殊化策略,【考试中的首选方法】既然\(A\) 和点 \(B\) 都是圆上的动点为什么可以这样思考呢,由于点 \(C\) 和点 \(M\) 在线段 \(AB\) 上的位置都是相对于点 \(A\) 和点 \(B\) 都是相对确定的,这样 \(|\overrightarrow{OC}|\)\(|\overrightarrow{OM}|\) 都是确定值,而且向量夹角也是确定值,故 \(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}|\)应该是确定值,与夹角无关的,那么我们将点 \(A\) 放在最特殊的位置,应该是可以的,运算也简单,何乐而不为呢!,那么可以将点 \(A\) 放置在 \((2,0)\) 处,此时由于 \(|AB|=2\),则 \(\triangle OAB\)为等边三角形,故 点 \(B\) 可以放置在 点 \((1,\sqrt{3})\) 处,这样向量 \(\overrightarrow{OA}=(2,0)\)\(\overrightarrow{OB}=(1,\sqrt{3})\)

\(\overrightarrow{OC}\)\(=\)\(\cfrac{1}{3}\overrightarrow{OA}\)\(+\)\(\cfrac{2}{3}\overrightarrow{OB}\)\(=\)\(\cfrac{1}{3}(2,0)\)\(+\)\(\cfrac{2}{3}(1,\sqrt{3})\)\(=\)\((\cfrac{4}{3},\cfrac{2\sqrt{3}}{3})\)

又由于点 \(M\)\(AB\) 的中点,故 \(M(\cfrac{3}{2},\cfrac{\sqrt{3}}{2})\),则 \(\overrightarrow{OM}\)\(=\)\((\cfrac{3}{2},\cfrac{\sqrt{3}}{2})\)

\(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}|=(\cfrac{4}{3},\cfrac{2\sqrt{3}}{3})\cdot(\cfrac{3}{2},\cfrac{\sqrt{3}}{2})=3\),故选 \(D\) .

法3:向量坐标法,如果上述的方法理解还是有疑虑,那么可以采用这个方法来计算打消我们的顾虑,就是运算比较麻烦。

由于点 \(A\) 和点 \(B\) 都是圆上的动点,且 \(|AB|=2\) ,圆的半径也是 \(r=2\) ,故 \(\triangle OAB\)为等边三角形,利用圆的参数方程,令点 \(A(2\cos\theta,2\sin\theta)\),则点 \(B(2\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3}),2\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3}))\),这样

\(\overrightarrow{OA}\)\(=\)\((2\cos\theta,2\sin\theta)\)\(\overrightarrow{OB}\)\(=\)\((2\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3}),2\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3}))\)

\(\overrightarrow{OC}\)\(=\)\(\cfrac{1}{3}\overrightarrow{OA}\)\(+\)\(\cfrac{2}{3}\overrightarrow{OB}\)\(=\)\(\left(\cfrac{2}{3}\cos\theta+\cfrac{4}{3}\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3}),\cfrac{2}{3}\sin\theta+\cfrac{4}{3}\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right)\)

\(\overrightarrow{OM}\)\(=\)\(\left(\cos\theta+\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3}),\sin\theta+\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right)\)

\(\overrightarrow{OC}\cdot\overrightarrow{OM}\)\(=\)\(\left[\cfrac{2}{3}\cos\theta+\cfrac{4}{3}\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)\(\left[\cos\theta+\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)

\(+\)\(\left[\cfrac{2}{3}\sin\theta+\cfrac{4}{3}\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)\(\left[\sin\theta+\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)

\(=\)\(\cfrac{2}{3}\cos^2\theta\)\(+\)\(\cfrac{2}{3}\sin^2\theta\)\(+\)\(\cfrac{4}{3}\cos^2(\theta+\cfrac{\pi}{3})\)\(+\)\(\cfrac{4}{3}\sin^2(\theta+\cfrac{\pi}{3})\)

\(+\)\(\cfrac{2}{3}\left[\cos\theta\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3})+\sin\theta\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)\(+\)\(\cfrac{4}{3}\left[\cos\theta\cos(\theta+\cfrac{\pi}{3})+\sin\theta\sin(\theta+\cfrac{\pi}{3})\right]\)

\(=2+2\cos(\theta-\theta-\cfrac{\pi}{3})=2+1=3\),故选 \(D\) .

posted @ 2018-10-28 20:10  静雅斋数学  阅读(744)  评论(0编辑  收藏  举报
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