问题 解答题
(理)已知向量
m
=(1,1),向量
n
和向量
m
的夹角为
4
,|
m
|=
2
m
n
=-1.
(1)求向量
n

(2)若向量
n
与向量
q
=(1,0)的夹角为
π
2
,向量
p
=(cosA,2cos2
C
2
),其中A、B、C为△ABC的内角a、b、c为三边,b2+ac=a2+c2,求|
n
+
p
|的取值范围.
答案

(1)设

n
=(x,y),由
m
n
=-1得x+y=-1,

又∵

n
m
的夹角为
4
,,
m
n
=|
m
||n|cos
4
=-1,

∴|

n
|=1⇒x2+y2=1,

解方程组

x+y=-1
x2+y2=1
,可解得
n
=(-1,0)或(0,-1).

(2)由

n
q
=(1,0)的夹角为
π
2
n
=(0,-1),

由b2+ac=a2+c2⇔∠B=

π
3
得∠A+∠C=
3

则|

n
+
p
|2=cos2A+(2cos2
C
2
-1)2
=cos2A+cos2C=
1+cos2A
2
+
1+cos2C
2

=1+

1
2
[cos2A+cos(
3
-2A)]
=1+
1
2
(
1
2
cos2A-
3
2
sin2A)
=1+
1
2
cos(2A+
π
3
)

0<A<

3
π
3
2A+
π
3
3
1
2
≤1+
1
2
cos(2A+
π
3
)
5
4

∴|

n
+
p
|的取值范围为[
2
2
5
2
).

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