14.(5分)已知点A(1,﹣1),B(3,0),C(2,1).若平面区域D由所有满足 $\overrightarrow { A P } = \lambda \overrightarrow { A B } + \mu \overrightarrow { A C } ( 1 \leq \lambda \leq 2 , 0 \leq \mu \leq 1 )$ 的点P组成,则D的面积为 3
3
2013_北京卷
14.(5分)已知点A(1,﹣1),B(3,0),C(2,1).若平面区域D由所有满足 $\overrightarrow { A P } = \lambda \overrightarrow { A B } + \mu \overrightarrow { A C } ( 1 \leq \lambda \leq 2 , 0 \leq \mu \leq 1 )$ 的点P组成,则D的面积为 3
3
用 3 道相关题确认基础和中等变式会到哪一步。
【考点】9S:数量积表示两个向量的夹角
【专题】5A:平面向量及应用
【分析】设P的坐标为(x,y),根据 $\overrightarrow { A P } = \lambda \overrightarrow { A B } + \mu \overrightarrow { A C }$ ,结合向量的坐标运算解出$\left\{ \begin{array} { l l } { \displaystyle \lambda = \frac { 2 } { 3 } \mathbf { x } - \frac { 1 } { 3 } \mathbf { y } - 1 } \\ { \displaystyle \mu = \frac { 1 } { 3 } \mathbf { x } + \frac { 2 } { 3 } \mathbf { y } + 1 } \end{array} \right.$ ,再由 $1 { \leqslant } \lambda { \leqslant } 2 , \ 0 { \leqslant } \mu { \leqslant } 1$ 得到关于 x、y 的不等式组,从而得到如图的平行四边形CDEF 及其内部,最后根据坐标系内两点间的距离公式即可算出平面区域D的面积
【解答】解:设P 的坐标为 $( { \sf x } , { \sf y } )$ ,则
=(2,1), =(1,2), $\overrightarrow { A P } = ( x - 1 , y + 1 ) , \because \overrightarrow { A P } = \lambda \overrightarrow { A B } + \mu \overrightarrow { A C } ,$
$\therefore \left\{ \begin{array} { l } { { \tt x - 1 = 2 \lambda + \mu , } } \\ { { \tt y + 1 = \lambda \lambda + 2 \mu , } } \end{array} \right.$ ,解之得 $\left\{ \begin{array} { l } { \displaystyle \lambda = \frac { 2 } { 3 } \mathbf { x } - \frac { 1 } { 3 } \mathbf { y } - 1 } \\ { \displaystyle \mu = \frac { 1 } { 3 } \mathbf { x } + \frac { 2 } { 3 } \mathbf { y } + 1 } \end{array} \right.$
∵1≤λ≤2, $0 { \leqslant } \mu { \leqslant } 1$ ,∴点P坐标满足不等式组 $\left\{ \begin{array} { l l } { \displaystyle 1 { \leqslant } \frac { 2 } { 3 } \displaystyle \mathbf { x } - \frac { 1 } { 3 } \displaystyle y ^ { - 1 } { \leqslant } 2 } \\ { \displaystyle 0 { \leqslant } \frac { 1 } { 3 } \displaystyle \mathbf { x } + \frac { 2 } { 3 } \displaystyle y + 1 { \leqslant } 1 } \end{array} \right.$
作出不等式组对应的平面区域,得到如图的平行四边形CDEF及其内部
其中C(4,2),D(6,3),E(5,1),F(3,0)
$\therefore \vert C F \vert = \sqrt { ( 4 - 3 ) ^ { 2 } + ( 2 - 0 ) ^ { 2 } } = \sqrt { 5 } ,$
点E(5,1)到直线CF: $2 x - y - 6 = 0$ 的距离为 $d = \frac { \vert 2 \times 5 - 1 - 6 \vert } { \sqrt { 5 } } = \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 }$
$\therefore$ 平行四边形 CDEF 的面积为 $S = \vert C F \vert \times \mathsf { d } \mathbf { = } \sqrt { 5 } \times \frac { 3 \sqrt { 5 } } { 5 } = 3$ ,即动点 P 构成的平面区域D 的面积为3
故答案为:3

【点评】本题在平面坐标系内给出向量等式,求满足条件的点P构成的平面区域D 的面积.着重考查了平面向量的坐标运算、二元一次不等式组表示的平面区域和点到直线的距离公式等知识,属于中档题