已知向量a=(cosα,sinα),b=(1+cosβ,−sinβ).

已知向量
a
=(cosα,sinα)
b
=(1+cosβ,−sinβ)

(Ⅰ)若α=
π
3
,β∈(0,π),且
a
b
,求β;
(Ⅱ)若β=α,求
a
b
的取值范围.
薄荷水judy 1年前 已收到1个回答 举报

lihua008 幼苗

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解题思路:(I)由a⊥b可得a•b=0,再解出三角函数方程即可;(II)利用数量积运算可得a•b,再通过换元法利用二次函数的单调性即可得出.

(Ⅰ)∵

a⊥

b,


a•

b=cosα+cosαcosβ−sinαsinβ=0,
∵α=
π
3,
∴cos
π
3+cos
π
3cosβ−sin
π
3sinβ=0,
整理得cos(β+
π
3)=−
1
2.
∴β+
π
3=2kπ±

3,(k∈Z).
∵β∈(0,π),取k=0可得β=
π
3.
(Ⅱ)∵β=α,


a•

b=cosα+cos2α−sin2α=cosα+2cos2α−1.
令t=cosα,t∈[-1,1],


a•

b=2t2+t−1=2(t+
1
4)2−
9
8.
∴当t=1时,

a•

bmax=2,当t=−
1
4时,

a•

b min=−
9
8.


a•

b的取值范围为[−
9
8,2].

点评:
本题考点: 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角.

考点点评: 本题考查了a⊥b⇔a•b=0、三角函数方程、数量积运算、换元法、二次函数的单调性等基础知识与基本技能方法,属于基础题.

1年前

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