已知向量OB=(2,0),向量OC=(2,2),向量CA=(根号2cosa,根号2Ssina),则向量OA与OB的夹
已知向量OB=(2,0),向量OC=(2,2),向量CA=(根号2cosa,根号2Ssina),则向量OA与OB的夹
本题易知,A点实际上在以C为圆心根号2为半径的圆上运动,而OB向亮即为X轴正向,做出图知圆在x轴上方,则当OA与圆下切时角最小,上切是最大,设直线OA为y=kx,圆C方程为(x-2)^2+(y-2)^2=2,利用相切时d=r=根号2得到k=2+根号3(上切)或k=2-根号3(下切),利用正切展开式球tan(45°-30°)=2-根号3,所以下切时为15°,同理上切时是75°,所以最终答案为【15°,75°】闭区间,以上为代数解法。
同理当相切时,也可不用代数法求d=r,利用几何法,设下切时OA与圆C切于D点,则角CDO=90°,又r=CD=根号2,OC=2根号2=2CD,所以∠DOC=30°,又∠COX(轴正向)=45°,所以角DOX(轴正向)=15°,同理的另一角为75°,所以答案为【15°,75°】
发现相切条件后利用几何法可避免繁琐计算,利用解三角形知识直接得到较好。
解 首先先算出CA的模为√2,
OC与OB不变,则可令C为圆心,r=√2,A为圆上的任意一点
圆C在第一象限且与XY轴相离
根据勾股定理,OC长2√2,CA长√2,OC与OB夹角为45
即OA与圆C相切时,OA与OB最大夹角为30度+45度=75度
OA与OB最小夹角为45度-30度=15度
向量OA与OB夹角的取值范围是[π/12,5π/12]
将坐标原点从O平移至C(2,2)
那么 CB=OB-OC=(0,-2)
在新坐标系中,点A的轨迹是以C为圆心,半径为2的圆,而B点落在新Y轴的负半轴上
所以 OA与OB的夹角为
90+a (0