题目内容
2.已知向量$\overrightarrow{a}$=(2cosθ,2sinθ),向量$\overrightarrow{b}$=(sin(30°-θ),cos(30°-θ)),向量$\overrightarrow{c}$满足向量$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与向量$\overrightarrow{c}$-$\overrightarrow{b}$的夹角为60°,则|$\overrightarrow{c}$|的最大值是2.分析 因为向量$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$满足|$\overrightarrow{a}$|=2,|$\overrightarrow{b}$|=1,可得两向量的夹角为60°,在平面内作出向量$\overrightarrow{OA}$,$\overrightarrow{OB}$,使|$\overrightarrow{OA}$|=2,|$\overrightarrow{OB}$|=1,且两向量的夹角为60°,作出向量$\overrightarrow{OC}$=$\overrightarrow{c}$,由向量减法的几何意义得向量$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{c}$-$\overrightarrow{b}$,再由$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{c}$-$\overrightarrow{b}$的夹角为60°,可得对应的O、A、C、B四点共圆,从而可知|$\overrightarrow{c}$|的最大值为O、A、C、B四点共圆的圆的直径2R.然后运用正弦、余弦定理定理可求三角形ABC的外接圆的半径2R的值.
解答
解:作$\overrightarrow{OA}$=$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{OB}$=$\overrightarrow{b}$,$\overrightarrow{OC}$=$\overrightarrow{c}$,
向量$\overrightarrow{a}$=(2cosθ,2sinθ),向量$\overrightarrow{b}$=(sin(30°-θ),cos(30°-θ)),
则|$\overrightarrow{a}$|=2,|$\overrightarrow{b}$|=1,$\overrightarrow{a}$•$\overrightarrow{b}$=2[cosθsin(30°-θ)+sinθcos(30°-θ)]=2sin30°=1,
cos<$\overrightarrow{a}$,$\overrightarrow{b}$>=$\frac{\overrightarrow{a}•\overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}|•|\overrightarrow{b}|}$=$\frac{1}{2}$,可得两向量的夹角为60°,
又$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$=$\overrightarrow{OA}$-$\overrightarrow{OC}$=$\overrightarrow{CA}$,$\overrightarrow{c}$-$\overrightarrow{b}$=$\overrightarrow{OC}$-$\overrightarrow{OB}$=$\overrightarrow{BC}$,
由$\overrightarrow{a}$-$\overrightarrow{c}$与$\overrightarrow{c}$-$\overrightarrow{b}$的夹角为60°,
得$\overrightarrow{CA}$与$\overrightarrow{BC}$的夹角为60°,则∠BCA=120°,
因为∠AOB+∠BCA=60°+120°=180°,
所以O、A、C、B四点共圆.
所以|$\overrightarrow{c}$|的最大值为O、A、C、B四点共圆的圆的直径2R.
在三角形OAB中,因为|$\overrightarrow{OA}$|=2,|$\overrightarrow{OB}$|=1,∠AOB=60°,
所以|AB|=$\sqrt{4+1-2×2×1×\frac{1}{2}}$=$\sqrt{3}$,
所以2R=$\frac{|AB|}{sin60°}$=$\frac{\sqrt{3}}{\frac{\sqrt{3}}{2}}$=2.
所以|$\overrightarrow{c}$|的最大值为2.
故答案为:2.
点评 本题考查向量的数量积的定义和夹角公式,同时考查正弦定理和余弦定理的运用,属于中档题.
| A. | 是奇函数,在(0,+∞)上是减函数 | B. | 是偶函数,在(0,+∞)上是减函数 | ||
| C. | 是奇函数,在(-∞,0)上是增函数 | D. | 是偶函数,在(-∞,0)上是减函数 |