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已知向量
a
=(cosα,sinα),
b
=(cosβ,sinβ)
,并且满足关系:|k
a
+
b
|  =
3
|
a
-k
b
|  (k>0)
,则
a
b
的夹角最大值为(  )
分析:通过|
a
|=|
b
|=1
|k
a
+
b
|=
3
|
a
-k
b
|
,两边平方化简可得化简可得数量积的表达式,设
a
b
夹角为θ,根据向量的夹角公式可得cosθ=
a
b
|
a
||
b
|
,得到关于k的表达式,利用二次函数的性质可求.
解答:解:由题意,|
a
|=|
b
|=1
|k
a
+
b
|=
3
|
a
-k
b
|

所以(k
a
+
b
)2=3(
a
-k
b
)2

化简可得4k
a
b
=k2+1

a
b
=
k2+1
4k
(k>0)

a
b
夹角为θ,
cosθ=
a
b
|
a
||
b
|
=
k2+1
4k
=
k
4
+
1
4k
=(
k
2
)2+(
1
2
k
)2

=(
k
2
-
1
2
k
)2+
1
2
1
2

因此,当且仅当
k
2
=
1
2
k
即k=1时,cosθ有最小值为
1
2

此时,向量
a
b
的夹角有最大值为60°.
点评:本题考查了平面向量的数量积的性质:|
a
|=
a
2
,考查了向量的夹角公式与二次函数的综合应用.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(-cosα,1+sinα)
b
=(2sin2
α
2
,sinα)

(Ⅰ)若|
a
+
b
|=
3
,求sin2α的值;
(Ⅱ)设
c
=(cosα,2)
,求(
a
+
c
)•
b
的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cosωx-sinωx,sinωx)
b
=(-cosωx-sinωx,2
3
cosωx)
,其中ω>0,且函数f(x)=
a
b
(λ为常数)的最小正周期为π.
(Ⅰ)求函数y=f(x)的图象的对称轴;
(Ⅱ)若函数y=f(x)的图象经过点(
π
4
,0)
,求函数y=f(x)在区间[0,
12
]
上的取值范围.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cos
θ
2
,sin
θ
2
)
b
=(2,1)
,且
a
b

(1)求tanθ的值;
(2 )求
cos2θ
2
cos(
π
4
+θ)•sinθ
的值.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cos(ωx-
π
6
),  sin(ωx-
π
4
)),  
b
=(sin(
2
3
π-ωx), sin(ωx+
π
4
))
(其中ω>0).若函数f(x)=2
a
b
-1
的图象相邻对称轴间距离为
π
2

(Ⅰ)求ω的值;
(Ⅱ)求f(x)在[-
π
12
,  
π
2
]
上的值域.

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科目:高中数学 来源: 题型:

已知向量
a
=(cosθ,sinθ),
b=
(cos2θ-1,sin2θ),
c
=(cos2θ,sin2θ-
3
)
.其中θ≠kπ,k∈Z.
(1)求证:
a
b

(2)设f(θ)=
a
c
,且θ∈(0,π),求f(θ)
的值域.

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