问题 解答题
已知向量
m
=(
3
,1)
,向量
n
是与向量
m
夹角为
π
3
的单位向量.
(1)求向量
n

(2)若向量
n
与向量
q
=(-
3
,1)
平行,与向量
p
=(
3
x2,x-y2)
垂直,求t=y2+5x+4的最大值.
答案

(1)设

n
=(x,y),

∵向量

n
是单位向量,

∴x2+y2=1.

∵向量

n
与向量
m
夹角为
π
3

∴cos

π
3
=
3
x+y
2

3
x+y=1,

解方程组

x2+y2=1
3
x+y=0

得x=0,y=1,或x=

3
2
,y=-
1
2

n
=(0,1),或
n
=(
3
2
,-
1
2
)

(2)∵

n
=(0,1)和向量
q
=(-
3
,1)
不平行,

∴向量

n
=(
3
2
,-
1
2
)

向量

n
与向量
q
=(-
3
,1)
平行,与向量
p
=(
3
x2,x-y2)
垂直,

3
2
3
x2+(-
1
2
) •(x-y2)=0,

∴3x2-x+y2=0.

t=y2+5x+4

=(-3x2+x)+5x+4

=-3x2+6x+4,

因为-3x2+x>0

所以0<x<

1
3

所以当x=

1
3
时,t=-3x2+6x+4取最大值tmax=
17
3

单项选择题
单项选择题