题目内容

20.已知:$\overrightarrow{a}$=(cosα,sinα),$\overrightarrow{b}$=(cosβ,sinβ),其中0≤α≤β≤2π,设$\overrightarrow{a}$与$\overrightarrow{b}$的夹角为θ,下列判断有:
①|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{b}$|$>\sqrt{3}$?θ∈($\frac{2π}{3}$,π);
②若$α+β=\frac{π}{6}$,记f(α)=2$\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}$,则将f(α)的图象保持纵坐标不变,横坐标向左平移$\frac{π}{6}$单位后得到的函数是偶函数;
③若($\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{c}$)$∥\overrightarrow{b}$,且($\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$)∥$\overrightarrow{a}$($\overrightarrow{c}≠\overrightarrow{0}$),则$\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$=$\overrightarrow{0}$
④已知$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}$=$\overrightarrow{b}$,$θ=\frac{2}{3}π$,C在以O为圆心的圆AB上运动,且满足$\overrightarrow{OC}=x\overrightarrow{OA}+y\overrightarrow{OB}$,(x,y∈R),则x+y∈[1,2];
上述命题正确的有①③④.

分析 由$\overrightarrow{a}$=(cosα,sinα),$\overrightarrow{b}$=(cosβ,sinβ),可得|$\overrightarrow{a}$|=1,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=cos(α-β)=cosθ.
利用数量积的性质可及向量夹角公式即可,可判断①;根据平移后函数的定义域不对称,可判断②;根据已知判断$\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$=$\overrightarrow{0}$是否成立,可判断③;根据已知求出x+y的范围,可判断④.

解答 解:∵$\overrightarrow{a}$=(cosα,sinα),$\overrightarrow{b}$=(cosβ,sinβ)
∴|$\overrightarrow{a}$|=1,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=cosα•cosβ+sinα•sinβ=cos(α-β)=cosθ.
对于①|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{b}$|$>\sqrt{3}$,
∴|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{b}$|2>3,即$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$<-$\frac{1}{2}$,
∴-1≤cosθ<-$\frac{1}{2}$.
∴θ∈($\frac{2π}{3}$,π],故正确.
对于②:∵$α+β=\frac{π}{6}$,
∴f(α)=2$\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}$=2cos(α-β)=2cos(2α-$\frac{π}{6}$),
由0≤α≤β≤2π,可得:0≤α<$\frac{π}{12}$,将f(α)的图象保持纵坐标不变,横坐标向左平移$\frac{π}{6}$单位后得到的函数g(α)=2cos(2α+$\frac{π}{6}$)不是偶函数,因为其定义域关于原点不对称,故错误;
对于③:∵($\overrightarrow{a}$+$\overrightarrow{c}$)∥$\overline{b}$,且($\overrightarrow{b}$+$\overrightarrow{c}$)∥$\overrightarrow{a}$($\overrightarrow{c}≠\overrightarrow{0}$),
∴$\overrightarrow{c}$∥($\overline{b}$-$\overrightarrow{a}$),$\overrightarrow{c}$∥($\overrightarrow{a}$-$\overline{b}$),因此$\overrightarrow{a}$+$\overline{b}$+$\overrightarrow{c}$=$\overrightarrow{0}$,故正确.
对于④:∵$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}$=$\overrightarrow{b}$,$θ=\frac{2}{3}π$,
C在以O为圆心的圆弧$\widehat{AB}$上运动,不妨取α=0,β=$\frac{2π}{3}$.
建立如图所示的直角坐标系.
A(1,0),B(-$\frac{1}{2}$,$\frac{\sqrt{3}}{2}$).
∵满足$\overrightarrow{OC}=x\overrightarrow{OA}+y\overrightarrow{OB}$,
∴$\overrightarrow{OC}$=(x-$\frac{1}{2}$y,$\frac{\sqrt{3}}{2}$y),
∴x2+y2-xy=1.
当x=1,y=0或x=0,y=1时,x+y=1,取得最小值;
当x=y=1时,x+y=2取得最大值.
则x+y∈[1,2],因此正确.
综上可得:只有①③④正确.
故答案为:①③④

点评 本题综合考查了向量的坐标运算、数量积运算及其性质、向量共线定理、共面向量基本定理,函数的奇偶性等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力和计算能力,属于难题.

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