题目内容

如图,在等腰梯形ABCD中,下底BC长为3,底角C为45°,高为a,E为上底AD的中点,F为折线段C-D-A上的动点,设
BE
BF
的最小值为g(a),若关于a的方程g(a)=ka-1有两个不相等的实根,则实数k的取值范围为(  )
A、(
7
2
11
3
B、(
7
2
,+∞)
C、(
11
3
,+∞)
D、(
13
,+∞)
考点:平面向量的综合题,平面向量数量积的运算
专题:平面向量及应用
分析:以A为坐标原点,以BC方向为x轴正方向建立空间坐标系,结合F为折线段C-D-A上的动点,可得当F落在A点时,
BE
BF
取最小值g(a)=a2+
3
2
a,(0<a<
3
2
),若关于a的方程g(a)=ka-1有两个不相等的实根,则
△=(
3
2
-k)2-4>0
0<
k-
3
2
2
3
2
(
3
2
)2+
3
2
(
3
2
-k)+1>0
,解不等式组,可得实数k的取值范围.
解答: 解:以B为坐标原点,以BC方向为x轴正方向建立空间坐标系,
由已知可得:A(a,a),C(3,0),E(
3
2
,a),
由F为折线段C-D-A上的动点,
故当F落在A点时,
BE
BF
取最小值g(a),
即g(a)=(
3
2
,a)•(a,a)=a2+
3
2
a,(0<a<
3
2

若关于a的方程g(a)=ka-1有两个不相等的实根,
即a2+(
3
2
-k)a+1=0在(0,
3
2
)上有两个不等式相等的实根,
△=(
3
2
-k)2-4>0
0<
k-
3
2
2
3
2
(
3
2
)2+
3
2
(
3
2
-k)+1>0

解得:k∈(
7
2
11
3
),
故选:A
点评:本题考查的知识点是平面向量及应用,方程根的存在性及个数判断,是方程,向量,不等式的综合应用,难度较大.
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