已知菱形 $ABCD$ 的边长为 $ 2$,$\angle BAD = {120^ \circ }$,点 $E$,$F$ 分别在边 $BC$,$DC$ 上,$BE = \lambda BC$,$DF = \mu DC$,若 $\overrightarrow {AE} \cdot \overrightarrow {AF} = 1$,$\overrightarrow {CE} \cdot \overrightarrow {CF} = - \dfrac{2}{3}$,则 $\lambda + \mu = $ \((\qquad)\)
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
C
【解析】
本题是对平面向量的分解与数量积的综合考查.根据条件,可以以 $\overrightarrow{AB}$,$\overrightarrow {AD}$ 为基底,然后利用数量积公式,得到两个方程,解得 $\lambda$,$\mu$ 即可.因为 $\angle BAD = {120^ \circ }$,所以\[\overrightarrow {AB} \cdot \overrightarrow {AD} \overset{\left[a\right]}= \left| {\overrightarrow {AB} } \right| \cdot \left| {\overrightarrow {AD} } \right| \cdot \cos {120^ \circ } = - 2,\](推导中用到[a])
因为 $BE = \lambda BC$,$DF = \mu DC$,所以由向量的加减法得\[\begin{split}\overrightarrow {AE} &= \overrightarrow {AB} + \lambda \overrightarrow {AD} ,\\\overrightarrow {AF} &= \mu \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} ,\end{split}\]因为 $\overrightarrow {AE} \cdot \overrightarrow {AF} = 1$,所以 $\left( {\overrightarrow {AB} + \lambda \overrightarrow {AD} } \right) \cdot \left( {\mu \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} } \right) = 1$,由平面向量的数量积展开得\[2\lambda + 2\mu - \lambda \mu \overset{\left[a\right]}= \dfrac{3}{2}, \quad \cdots \cdots ① \]同理由 $\overrightarrow {CE} \cdot \overrightarrow {CF} = - \dfrac{2}{3}$,可得\[\lambda \mu - \lambda - \mu = - \dfrac{2}{3}, \quad \cdots \cdots ② \]$ ① + ② $ 得 $\lambda + \mu = \dfrac{5}{6}$.
因为 $BE = \lambda BC$,$DF = \mu DC$,所以由向量的加减法得\[\begin{split}\overrightarrow {AE} &= \overrightarrow {AB} + \lambda \overrightarrow {AD} ,\\\overrightarrow {AF} &= \mu \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} ,\end{split}\]因为 $\overrightarrow {AE} \cdot \overrightarrow {AF} = 1$,所以 $\left( {\overrightarrow {AB} + \lambda \overrightarrow {AD} } \right) \cdot \left( {\mu \overrightarrow {AB} + \overrightarrow {AD} } \right) = 1$,由平面向量的数量积展开得\[2\lambda + 2\mu - \lambda \mu \overset{\left[a\right]}= \dfrac{3}{2}, \quad \cdots \cdots ① \]同理由 $\overrightarrow {CE} \cdot \overrightarrow {CF} = - \dfrac{2}{3}$,可得\[\lambda \mu - \lambda - \mu = - \dfrac{2}{3}, \quad \cdots \cdots ② \]$ ① + ② $ 得 $\lambda + \mu = \dfrac{5}{6}$.
题目
答案
解析
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