题目内容

设向量
a
=(4cosα,sinα),
b
=(sinβ,4cosβ),
c
=(cosβ,-4sinβ).
(1)若
a
b
=2
a
c
,求tan(α+β)的值;
(2)求|
b
+
c
|的最大值;    
(3)若tanαtanβ=16,求证:
a
b
考点:平面向量数量积坐标表示的应用
专题:三角函数的求值,平面向量及应用
分析:(1)由已知条件,利用平面向量的运算法则和三角函数的性质分别求出
a
b
和2
a
c
,再由二者相等,推导出4sin(α+β)=8cos(α+β),由此能求出tan(α+β).
(2)先求出
b
+
c
,再利用三角函数的诱导公式和二倍角公式,能求出|
b
+
c
|的最大值.
(3)由tanαtanβ=16,化切为弦推导出
4cosα
sinβ
=
sinα
4cosβ
,由此能证明
a
b
解答: 解:(1)∵向量
a
=(4cosα,sinα),
b
=(sinβ,4cosβ),
c
=(cosβ,-4sinβ),
a
b
=4sinβcosα+4sinαcosβ=4sin(α+β),
2
a
c
=8cosαcosβ-8sinαsinβ=8cos(α+β),
a
b
=2
a
c

∴4sin(α+β)=8cos(α+β),
∴tan(α+β)=
sin(α+β)
cos(α+β)
=
8
4
=2.
(2)∵
b
=(sinβ,4cosβ),
c
=(cosβ,-4sinβ),
∴|
b
+
c
|=(sinβ+cosβ,4cosβ-4sinβ)
=
(sinβ+cosβ)2+(4cosβ-4sinβ)2

=
17-30sinβcosβ

=
17-15sin2β

∴当sin2β=-1时,|
b
+
c
|取最大值
17+15
=4
2

(3)∵向量
a
=(4cosα,sinα),
b
=(sinβ,4cosβ),
tanαtanβ=16,
sinα
cosα
sinβ
cosβ
=16

∴sinαsinβ=16cosαcosβ,
4cosα
sinβ
=
sinα
4cosβ

a
b
点评:本题考查向量数量积的运算,考查向量的模的最大值的求法,考查向量平行的证明,解题时要注意三角函数知识的灵活运用.
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