题目内容

a
b
是两个不共线的非零向量(t∈R).
(1)若
a
b
起点相同,t为何值时,若
a
、t
b
1
3
a
+
b
)三向量的终点在一直线上?
(2)若|
a
|=|
b
|且
a
b
是夹角为60°,那么t为何值时,|
a
-t
b
|有最小?
分析:(1)用两个向量共线的充要条件,可解决平面几何中的平行问题或共线问题,根据三个向量的终点在一条直线上,构造向量,得到向量之间的关系,得到要求的结果.
(2)求一个量的最小值,一般要先表示出这个变量,对于模长的运算,要对求得结果两边平方,变化为向量的数量积和模长之间的运算,根据二次函数的最值得到结果.
解答:解:(1)设
a
-t
b
=m[
a
-
1
3
a
+
b
)](m∈R),
化简得(
2m
3
-1)
a
=(
m
3
-t)
b

a
b
不共线,
2m
3
-1=0
m
3
-t=0
?
m=
3
2
t=
1
2
.

∴t=
1
2
时,
a
、t
b
1
3
a
+
b
)的终点在一直线上.
(2)|
a
-t
b
|2=(
a
-t
b
2=|
a
|2+t2|
b
|2-2t|
a
||
b
|cos60°=(1+t2-t)|
a
|2
∴t=
1
2
时,|
a
-t
b
|有最小值
3
2
|
b
|.
点评:本题表面上是对向量数量积的考查,根据两个向量的夹角和模,用数量积列出式子,但是这步工作做完以后,题目的重心转移到求值域的问题,用二次函数求值域.
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