每日一题[709]向量问题的两个角度

若平面向量a,b满足aa=1bb=4ab=1e是平面内的单位向量,则|ae|+|be|的取值范围是_________.


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答案 [32,7]

分析与解 法一 代数计算
a=(1,0)b=(1,3)e=(cosθ,sinθ),则|ae|+|be|=|cosθ|+|cosθ+3sinθ|={|2cosθ+3sinθ|,θ(π6+kπ,π2+kπ],|3sinθ|,θ(π2,5π6+kπ],

其中kZ. %e5%b1%8f%e5%b9%95%e5%bf%ab%e7%85%a7-2016-10-18-%e4%b8%8a%e5%8d%8810-05-52

如图,函数值域即所求的取值范围,为[32,7]

法二 几何意义

OA=a,OB=bOE=e,则题意知OA=1,OB=2,AOB=π3.

且点E在以O为圆心的单位圆上,如图:%e5%b1%8f%e5%b9%95%e5%bf%ab%e7%85%a7-2016-10-19-%e4%b8%8a%e5%8d%888-56-24容易计算得到|OC|=|a+b|=7,|OD|=|ab|=3.
过点OMNOA,PQOB,于是平面区域划分成四个部分QOM,MOP,PON,NOQ,
类似于四个象限,其中当点E在“第一、三象限(QOMPON)”内(含边界)时,aebe同号(或其中一个为零),此时有|ae|+|be|=|(a+b)e|=OCOE[32,7].
当点E在“第二、四象限(MOPNOQ)”内(含边界)时,aebe异号(或其中一个为零),此时有|ae|+|be|=|(ab)e|=|ONOE|[32,3].
综上知,所求取值范围为[32,7]

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