问题 解答题
已知向量
a
=(1,1),向量
b
a
的夹角为
3
4
π
,且
a
b
=-1.
(1)求:向量
b

(2)若
b
q
=(1,0)的夹角为
π
2
,而向量
p
=(2sin
x
2
,cosx)
,试求f(x)=|
b
+
p
|

(3)已知△ABC的三边长a、b、c满足b2=ac且b所对的角为x,求此时(2)中的f(x)的取值范围.
答案

(1)设向量

b
=(x,y)

a
b
=-1,
a
b
=|a||
b
|cosΘ=1×x+1×y=x+y

∴x+y=-1…①

∵|

a
||
b
|cos
3
4
π
=-
2
2
|
a
||
b
|=-
2
2
×
2
|
b
|=-|
b
|

∴|

b
|=1

∴x2+y2=1…②

①代入②得:

x2+(-x-1)2=1

可得 2x2+2x=0

x(x+1)=0,

∴x=0,x2=-1

   y=-1,y2=0

b
=(0,-1),或
b
=(-1,0)

(2)因为

b
q
=(1,0)的夹角为
π
2
,所以
b
=(0,-1),

因为向量

p
=(2sin
x
2
,cosx),

b
+
p
=(2sin
x
2
,cosx-1)

所以f(x)=|

b
+
p
|=
(2sin
x
2
)
2
+(cosx-1)2
=
cos2x-4cosx+3

(3)因为△ABC的三边长a、b、c满足b2=ac且b所对的角为x,

所以b2=a2+c2-2accosx,

∴ac=a2+c2-2accosx,ac+2accosx≥2ac,解得1≥cosx

1
2

f(x)=

cos2x-4cosx+3
,1≥cosx
1
2

因为f(x)=

cos2x-4cosx+3
=
(cosx-2)2-1
在1≥cosx
1
2
上是减函数,

所以f(x)∈[0,

5
2
]

选择题
单项选择题