题目内容

m
=(1,0),
n
=(0,1),若向量
a
满足|
a
-2
m
|+|
a
-
n
|=
5
,则|
a
+
n
|的取值范围是(  )
A、[
1
2
2
]
B、[
3
3
3
]
C、[
4
5
5
5
]
D、[
5
6
]
考点:平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:根据题意设出
a
的坐标,并求出向量
a
-2
m
a
-
n
a
+
n
的坐标,将所给的式子坐标化,由式子设出各个点并将式子几何化,判断出M点的轨迹并求出轨迹方程,再将式子|
a
+
n
|转化为几何意义,利用图形求出取值范围.
解答: 解:设向量
a
=
OM
=(x,y),
a
-2
m
=(x-2,y),
a
-
n
=(x,y-1),
a
+
n
=(x,y+1)
由|
a
-2
m
|+|
a
-
n
|=
5
得,
(x-2)2+y2
+
x2+(y-1)2
=
5

设A(2,0)、B(0,1)、C(0,-1),
∵|AB|=
5
,∴|MA|+|MB|=|AB|,
则M点在线段AB上,即M点的轨迹为线段AB,
由A(2,0)和B(0,1)得,
M点的轨迹方程是x+2y-2=0(0≤x≤2),
∵|
a
+
n
|=
x2+(y+1)2
=|MC|,
∴|
a
+
n
|的取值范围是:点C到线段AB的范围,如右图
则最小值是点C到线段AB的距离d=
|-2-2|
5
=
4
5
5

又|CA|=
5
,|CB|=2,则最大值是
5

综上得,|
a
+
n
|的取值范围是:[
4
5
5
5
]

故选C.
点评:本题考查了向量的坐标运算、向量模的坐标表示,点到直线的距离公式等,是直线与向量结合的综合题,关键是将代数式转化为几何意义,考查了数形结合思想和转化思想,难度较大.
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