题目内容

已知:两个非零向量
a
=(m-1,n-1),
b
=(m-3,n-3),且
a
b
的夹角是钝角或直角,则m+n的取值范围是(  )
A、(
2
,3
2
B、(2,6)
C、[
2
,3
2
]
D、[2,6]
考点:平面向量数量积的运算
专题:计算题,三角函数的图像与性质,平面向量及应用
分析:由题意得,
a
b
≤0,(m-2)2+(n-2)2≤2,点(m,n)在以(2,2)为圆心,以
2
为半径的圆面上,包含圆,但不包括直线y=x与圆的2个交点,令m≤2+
2
cosθ,n≤2+
2
sinθ,则m+n=4+2sin(θ+
π
4
),由sinθ和cosθ 不能相等或相反,可得-1<sin(θ+
π
4
)<1,从而求得m+n 的范围.
解答: 解:∵
a
b
的夹角是钝角或直角,∴
a
b
≤0,
∴(m-1)(m-3)+(n-1)(n-3)≤0,
即 (m-2)2+(n-2)2≤2,
故点(m,n)在以(2,2)为圆心,以
2
为半径的圆面上,
包含圆,但不包括直线y=x与圆的2个交点(否则两个向量共线).
可令m≤2+
2
cosθ,n≤2+
2
sinθ,
则sinθ和cosθ 不能相等或相反,∴-1<sin(θ+
π
4
)<1,
∴m+n=4+2sin(θ+
π
4
)∈(2,6),
故选:B.
点评:本题考查用两个向量的数量积表示两个向量的夹角,正弦函数的值域,得到(m-2)2+(n-2)2≤2,是解题的关键.
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