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已知向量
a
=(1,2),
b
=(cosα,sinα),设
m
=
a
+t
b
(t为实数).
(1)若α=
π
4
,求当|
m
|取最小值时实数t的值;
(2)若
a
b
,问:是否存在实数t,使得向量
a
-
b
和向量
m
的夹角为
π
4
,若存在,请求出t;若不存在,请说明理由.
分析:(1)先把a=
π
4
代入求出向量
b
的坐标,再把|
m|
转化为
(
a
+t
b
)
2
=
5+t2+2t
a
b
,把所求结论以及已知条件代入得到关于实数t的二次函数,利用配方法求出|
m|
的最小值以及实数t的值;
(2)先利用向量垂直求出|
a
-
b
|
以及|
a
+t
b
|
和(
a
-
b
)(
a
+t
b
),代入cos45°=
(
a
-
b
)(
a
+t
b
)
|
a
-
b
||
a
+t
b
|
,可得关于实数t的方程,解方程即可求出实数t.
解答:解:(1)因为a=
π
4
,所以
b
=(
2
2
2
2
),
a
b
=
2
3
3

|
m|
=
(
a
+t
b
)
2
=
5+t2+2t
a
b
=
t2+3
2
t+5
=
(t+
3
2
2
)
2
+
1
2

所以当t=-
3
2
2
时,|
m|
取到最小值,最小值为
2
2
.(7分)
(2)由条件得cos45°=
(
a
-
b
)(
a
+t
b
)
|
a
-
b
||
a
+t
b
|

又因为|
a
-
b
|
=
(
a
-
b
)
2
=
6
|
a
+t
b
|
=
(
a
+t
b
)
2
=
5+t2

a
-
b
)(
a
+t
b
)=5-t,则有
5-t
6
5+t2
=
2
2
,且t<5,
整理得t2+5t-5=0,所以存在t=
-5±3
5
2
满足条件.(14分)
点评:本题主要考查数量积表示两个向量的夹角以及向量的模.本题的易错点在于(
a
-
b
)(
a
+t
b
)=5-t中的t<5,因为两个向量的夹角为锐角,所以向量的数量积为正得t<5.
练习册系列答案
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科目:高中数学 来源: 题型:

在平面直角坐标系中,已知向量
a
=(-1,2),又点A(8,0),B(n,t),C(ksinθ,t)(0≤θ≤
π
2
)

(1)若
AB
a
,且|
AB
|=
5
|
OA
|(O
为坐标原点),求向量
OB

(2)若向量
AC
与向量
a
共线,当k>4,且tsinθ取最大值4时,求
OA
OC

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(1,2),
b
=(2,x)如果
a
b
所成的角为锐角,则x的取值范围是
 

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(1,2),
b
=(x,-2)且
a
b
,则实数x等于(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

给出下列命题:
①函数y=tan(3x-
π
2
)
的最小正周期是
π
3

②角α终边上一点P(-3a,4a),且a≠0,那么cosα=-
3
5

③函数y=cos(2x-
π
3
)
的图象的一个对称中心是(-
π
12
,0)

④已知向量
a
=(1,2),
b
=(1,0),
c
=(3,4).若λ为实数,且(
a
b
)∥
c
,则λ=2
⑤设f(x)是定义在R上的奇函数,当x≤0时,f(x)=2x2-x,则f(1)=-3
其中正确的个数有(  )

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(1,2),
b
=(x,4),若|
b
|=2|
a
|,则x的值为
±2
±2

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