题目内容

13.已知向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$为单位向量,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=$\frac{1}{2}$,向量$\overrightarrow{c}$满足$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{b}$-$\overrightarrow{c}$的夹角为$\frac{π}{6}$,则|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$|的最大值为(  )
A.$\frac{3}{2}$B.4C.$\frac{5}{2}$D.2

分析 由$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=$\frac{1}{2}$,向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$为单位向量,可得$<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>$=$\frac{π}{3}$.设$\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{OC}=\overrightarrow{c}$.由向量$\overrightarrow{c}$满足$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{b}$-$\overrightarrow{c}$的夹角为$\frac{π}{6}$,可得∠ACB=$\frac{π}{6}$.由等边三角形OAB,点C在AB外且∠ACB为定值,可得C的轨迹是两段圆弧,∠ACB是AB所对的圆周角.因此:当AC时是弧$\widehat{AB}$所在圆(上述圆弧)的直径时,|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$|取得最大值$|\overrightarrow{AC}|$.

解答 解:∵$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=$\frac{1}{2}$,向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$为单位向量,
∴$1×1×cos<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>$=$\frac{1}{2}$,
∴$<\overrightarrow{a},\overrightarrow{b}>$=$\frac{π}{3}$.
设$\overrightarrow{OA}=\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}=\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{OC}=\overrightarrow{c}$.
∵向量$\overrightarrow{c}$满足$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{b}$-$\overrightarrow{c}$的夹角为$\frac{π}{6}$,
∴∠ACB=$\frac{π}{6}$.
由等边三角形OAB,点C在AB外且∠ACB为定值,可得C的轨迹是两段圆弧,∠ACB是AB所对的圆周角.
可知:当AC时是弧$\widehat{AB}$所在圆(上述圆弧)的直径时,|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$|取得最大值$|\overrightarrow{AC}|$,
在△ABC中,由正弦定理可得:$AC=\frac{AB}{sin3{0}^{°}}$=2.
∴|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$|取得最大值是2.
故选:D.

点评 本题考查了向量的数量积运算性质、向量的减法运算及其几何意义、圆的性质、直角三角形的边角关系,考查了数形结合的思想方法、推理能力与计算能力,属于难题.

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