问题 解答题
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A,B,C三点满足
OC
=
1
3
OA
+
2
3
OB

(Ⅰ)求证:A,B,C三点共线,并求
|
AC
|
|
BA
|
的值;
(Ⅱ)已知A(1,cosx),B(1+cosx,cosx),x∈[-
π
2
π
2
]
,且函数f(x)=
OA
OC
+(2m-
2
3
)•|
AB
|
的最小值为
1
2
,求实数m的值.
答案

(Ⅰ)∵

OC
=
1
3
OA
+
2
3
OB

BC
=
1
3
BA

又因为

BC
BA
有公共点B,

∴A,B,C三点共线(4分)

AC
=2
CB
|
AC
|
|
BA
|
=
2
3
(6分)

(Ⅱ)∵A(1,cosx),B(1+cosx,cosx),

OC
=
1
3
OA
+
2
3
OB
=
1
3
(1,cosx)+
2
3
(1+cosx,cosx)=(1+
2
3
cosx,cosx)
(8分)

OA
OC
=1+
2
3
cosx+cos2x又∵|
AB
|=cosx

f(x)=

OA
OC
+(2m-
2
3
)•|
AB
|=cos2x+2mcosx+1(10分)

设cosx=t∵x∈[-

π
2
π
2
],∴t∈[0,1]

∴y=t2+2mt+1=(t+m)2+1-m2

当-m<0即m>0时,当t=0有ymin=1≠

1
2

当0≤-m≤1即-1≤m≤0时,当t=-m有ymin=1-m2=

1
2

m=-

2
2

当-m>1即m<-1时,当t=1有ymin=2+2m=

1
2
m=-
3
4
(舍去)

综上得m=-

2
2
.(15分)

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