问题 填空题
已知正方形ABCD的边长为1,记以A为起点,其余顶点为终点的向量分别为
a1
a2
a3
;以C为起点,其余顶点为终点的向量分别为
c1
c2
c3
,若i,j,k,l∈{1,2,3},且i≠j,k≠l,则(
ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)
的最小值是______.
答案

不妨记以A为起点,其余顶点为终点的向量

a1
a2
a3
分别为
AB
AC
AD
,以C为起点,其余顶点为终点的向量
c1
c2
c3
分别为
CD
CA
CB
.如图建立坐标系.

(1)当i=1,j=2,k=1,l=2时,则(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)=[(1,0)+(1,1)]•[((-1,0)+(-1,-1)]=-5;

(2)当i=1,j=2,k=1,l=3时,则(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)=[(1,0)+(1,1)]•[((-1,0)+(0,-1)]=-3;

(3)当i=1,j=2,k=2,l=3时,则(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)=[(1,0)+(1,1)]•[((-1,-1)+(0,-1)]=-4;

(4)当i=1,j=3,k=1,l=2时,则(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)=[(1,0)+(0,1)]•[((-1,0)+(-1,-1)]=-3;

同样地,当i,j,k,l取其它值时,(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)=-5,-4,或-3.

(

ai
+
aj
)•(
ck
+
cl
)的最小值是-5.

故答案为:-5.

选择题
单项选择题