题目内容

已知向量
a
=(cosθ,sinθ)(θ∈R),
b
=(
3
,1).
(1)当
a
b
时,求tan2θ的值;
(2)求|
a
+
b
|的最大值.
考点:平面向量数量积的运算
专题:计算题,三角函数的求值,平面向量及应用
分析:(1)运用向量垂直的坐标表示,求出tanθ=-
3
,再由二倍角的正切公式,即可得到答案;
(2)求出向量a,b的模和它们的数量积,再由|
a
+
b
|=
|
a
+
b
|2
,运用三角函数的两角和的正弦公式,即可求出最大值.
解答: 解:(1)∵
a
b
,∴
a
b
=0

∴(cosθ,sinθ)•(
3
,1)=0,
3
cosθ+sinθ=0,
∴tanθ=-
3

∴tan2θ=
2tanθ
1-tan2θ
=
-2
3
1-3
=
3

(2)∵|
a
|=1,|
b
|=2,
a
b
=
3
cosθ+sinθ,
∴|
a
+
b
|=
|
a
+
b
|2
=
a
2
+
b
2
+2
a
b

=
1+4+2(
3
cosθ+sinθ)

=
5+4sin(θ+
π
3
)

∴当sin(θ+
π
3
)=1时,|
a
+
b
|的最大值为
5+4
=3.
点评:本题考查平面向量的数量积的坐标表示,向量垂直的坐标表示,考查三角函数的化简和求值,属于中档题.
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