(2013•資陽模擬)如圖,在邊長為2的正六邊形ABCDEF中,P是△CDE內(nèi)(含邊界)的動點,設(shè)向量
AP
=m
AB
+n
AF
(m,n為實數(shù)),則m+n的取值范圍是( 。
分析:如圖所示,連接AD交CE于點M,由正六邊形的性質(zhì)可得點M為CE的中點.分類討論:利用向量的加法和共線定理可得:①
AP
=
AD
時,m+n=4.②
AP
=
AM
及點P位于線段CE上時,m+n=3.③除了①、②的情況滿足3<m+n<4,.綜上可得:3≤m+n≤4.
解答:解:如圖所示,連接AD交CE于點M,由正六邊形的性質(zhì)可得點M為CE的中點.
AD
=
AB
+
BC
+
CD
,
CD
=
AF
BC
=
1
2
AD
,∴
AD
=
AB
+
1
2
AD
+
AF
,化為
AD
=2
AB
+2
AF
,
與向量
AP
=m
AB
+n
AF
(m,n為實數(shù))比較可得:m+n=4.
AM
=
AB
+
BC
+
CM
=
AF
+
FE
+
EM
,又
BC
=
FE
,
CM
+
EM
=
0

2
AM
=
AB
+
AF
+2
BC
,又
BC
=
2
3
AM
,
2
3
AM
=
AB
+
AF
,即
AM
=
3
2
AB
+
3
2
AF
,∴此時m+n=3.
③當(dāng)點P位于線段CE上時,記作Q,則
AQ
=
AP
=
AM
+
MP
=
AM
EC
=
AM
FB
=
AM
+λ(
AB
-
AF
)
,此時m+n=3.
④當(dāng)點P不在線段CE上時,
AP
=
AQ
+
QP
=
AQ
AQ
=(1+λ)
AQ
4
3
1+λ>1).
∴3<(1+λ)(m+n)≤4.
綜上可得:3≤m+n≤4.
故選C.
點評:本題考查了正六邊形的性質(zhì)、向量的加法和共線定理、分類討論等基礎(chǔ)知識與基本技能方法,屬于難題.
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