问题
解答题
已知两不共线的向量
(1)若
(2)若对任意正实数x,向量x
(3)若θ为锐角,对于正实数m,关于x的方程|x
|
答案
(1)∵(
+2a
)⊥(b
-4a
),∴(b
+2a
)•(b
-4a
)=0,化为b
2-2a
•a
-8b
2=0,b
∴32-2×3×1×cosθ-8×12=0,解得cosθ=
,1 6
又θ∈(0,π),∴sinθ=
=1-(
)21 6
,∴tanθ=35 6
=sinθ cosθ
.35
(2)∵|x
-a
|=b
=(x
-a
)2b
≥9x2-6xcosθ+1
,对x>0恒成立,1 2
即9x2-6xcosθ+
≥0,对于x>0恒成立⇔cosθ≤3 4
+3x 2
恒成立,对于x>0.1 8x
∵
+3x 2
≥21 8x
=
×3x 2 1 8x
,当且仅当x=3 2
时取等号,∴cosθ≤3 6
,3 2
∵θ∈(0,π),∴θ∈[
,π).π 6
(3)对于方程|x
-a
|=|mb
|两边平方得9x2-6xcosθ+1-9m2=0 (*)a
设方程(*)的两个不同正实数解为x1,x2,
则
得cosθ>0,△=(6cosθ)2-36(1-9m2)>0 x1+x2=
>06cosθ 9 x1x2=
>01-9m2 9
sinθ<m<1 3
,1 3
若x=m,则方程(*)化为x=
,∵x≠m,∴m≠1 6cosθ
.1 6cosθ
令
sinθ<1 3
<1 6cosθ
,得1 3
解得0<θ<sin2θ<1 cosθ> 1 2
,且θ≠π 3
.π 4
当0<θ<
且θ≠π 3
时,m的取值范围是{m|π 4
sinθ<m<1 3
且m≠1 3
};1 6cosθ
当
≤θ<π 3
或θ=π 2
时,m的取值范围是{m|π 4
sinθ<m<1 3
}.1 3