题目内容
本小题满分14分)
向量
=
,x∈
.函数f(x)= ![]()
![]()
-![]()
|
+
|
(1)若函数f(x)的最小值为-
,求实数
的值,并求出f(x)取最小值-
时相应
的值.
(2)点O为坐标原点,当f(x)取最小值-
时,向量
=
、向量
=
、
,若点
是
的重心,线段
经过点
,并绕点
转动,分别交边
、
于点
、
;设
,
, 其中
,
,证明:
;
(本小题满分14分)
向量a=
,x∈
.函数f(x)=a
b-![]()
|a+b|
(1)若函数f(x)的最小值为-
,求实数
的值,并求出f(x)取最小值-
时相应
的值.
(2)点O为坐标原点,当f(x)取最小值-
时,向量a=
、向量b=
、
,若点
是
的重心,线段
经过点
,并绕点
转动,分别交边
、
于点
、
;设
,
, 其中
,
,证明:
;
解 (1)∵|a|=1,|b|=1,x∈
,……………… 1分
∴a·b=cos
cos
-sin
sin
=cos2x,……………… 3 分
|a+b|=
=
……………… 4分
=
=2
=2cosx. ……………… 5 分
∴f(x)=cos2x-
cosx=2cos2x-
cosx-1
=2
-
-1,cosx∈[0,1]. ……………… 6 分
①当
<0时,取cosx=0,此时f(x)取得最小值,
并且f(x)min=-1≠-
,不合题意. ……………… 7分
②当0≤
≤4时,取cosx=
,
此时f(x)取得最小值,
并且f(x)min=-
-1=-
,解得
=2. ……………… 8 分
③当
>4时,取cosx=1,此时f(x)取得最小值,
并且f(x)min=1-
=-
,
解得
=
,不符合
>4舍去, ……………… 9分
∴
=2且f(x)取最小值-
时
……………… 10分
由(1)可知A(0,-1)、B
、C
,易得
是边长为
的正三角形, …11分
如图延长AG交BC与F,
G为△ABC的重心
F为BC的中点,则有
……12 分
![]()
,
,![]()
![]()
即
………………………13分
D、G、E三点共线![]()
,故
=3 ……………………………14分
解析法作答相应给分(解析略)
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