已知三个非零的平面向量 、、 满足以下条件:
求 的最小值。
参考解答
析 条件 表明向量 与 垂直。从几何角度看,若设 ,,,则 ,即 是以 为直角顶点的直角三角形。
解 取 的中点 ,由直角三角形斜边中线性质知
又由向量加法的平行四边形法则,,故
在 中,由三角形两边之和大于第三边,有
即
所以
设 ,则 。令 与 的夹角为 ,则
代入不等式得
设 ,求其最小值。令 ,则
当 时, 取最小值 ,即 。
因此
当 (即 )且 、、 三点共线时,等号成立。
故 的最小值为 。
【点评】 本题巧妙地利用了几何意义将代数条件转化为直角三角形的性质,再结合三角形不等式和平行四边形法则建立关于 的不等式。关键在于认识到 表示以 为顶点的直角,从而可以运用斜边中线定理。最后通过三角函数求最值,体现了代数与几何的完美结合。