题目内容

20.已知平面向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{c}$满足|$\overrightarrow{a}$|=2,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=-1,$<\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$>=$\frac{π}{3}$,则|$\overrightarrow{c}$|的最大值为(  )
A.$\frac{2\sqrt{21}}{3}$B.$\frac{\sqrt{21}}{3}$C.$\sqrt{26}$D.2$\sqrt{26}$

分析 由于平面向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,满足|$\overrightarrow{a}$|=2,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=-1,利用向量的夹角公式可得<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{2π}{3}$.
由于$<\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$>=$\frac{π}{3}$,可得点C在△OAB的外接圆的弦AB所对的优弧上,因此可得|$\overrightarrow{c}$|的最大值为△OAB的外接圆的直径.

解答 解设$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}$=$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{OC}$=$\overrightarrow{c}$.
平面向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$,满足|$\overrightarrow{a}$|=2,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=-1,
cos<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}|•|\overrightarrow{b}|}$=$\frac{-1}{2×1}$=-$\frac{1}{2}$,
<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{2π}{3}$.
由$<\overrightarrow{a}-\overrightarrow{c}$,$\overrightarrow{b}-\overrightarrow{c}$>=$\frac{π}{3}$,
可得点C在△OAB的外接圆的弦AB所对的优弧上,如图所示.
因此|$\overrightarrow{c}$|的最大值为△OAB的外接圆的直径.
由|$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{b}$|=$\sqrt{{\overrightarrow{a}}^{2}+{\overrightarrow{b}}^{2}-2\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}}$=$\sqrt{4+1-2×(-1)}$=$\sqrt{7}$.
由正弦定理可得:△OAB的外接圆的直径2R=$\frac{|\overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}|}{sin\frac{2π}{3}}$=$\frac{\sqrt{7}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}$=$\frac{2\sqrt{21}}{3}$.
故选:A.

点评 本题考查了向量的夹角公式、三角形法则、数形结合的思想方法、正弦定理等基础知识与基本技能方法,考查了推理能力,属于中档题.

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