1.在平面上向量AB1垂直向量AB2,向量OB1的模等于向量OB2的模=1,向量AP等于向量AB1+向量AB2,超准爱情测试若向量OP的模<1/2,则向量OA的模的取值范围是
解:以点O为圆心,分别以1为半径单位圆O、以1/2为半径作小长方体容积公式O,线段B1B2是大O的一条弦,以B1B2为直径的圆是C,由向量AB1向量AB2知点A在C上,由向量AP等于向量AB1+向量AB2知点P也在C上,且点P和点A关于点C对称(即PA是C的直径)。设C与小O的公共点为D.
C半径为r=|B1B2|/2(即半弦长),|OC|=d(即弦心距),则
考虑到|OP|<1/2,于是C的圆周上必须有点落在小O内部,由图1可知,当C和小O外切时,r最小(即图1中C);当C和小O内切时,r最大(即图1中C‘)。(取开值)
下面先求出最值,由图1——
r²+d²=1
d=r±1/2
(外切时,d=|OC|=|CD|+|OD|=r+1/2;内切时,d=|OC’|=|C‘D|-|OD|=r-1/2.)
于是r²+(r±1/2)²=1
整理得8r²±4r-3=0
解得r=(√7±1)/4   (负根已舍去)
于是(√7-1)/4<r <(√7+1)/4 ,以此为前提(重点),我们来研究|OA|的取值——
【易得此前提即(√7-1)/4<d<(√7+1)/4)】
先研究最大值,由图1,直线OC与C有两个交点,取近O的一个为P,P必在小O内部满足题设要求,这时远O的一个为A,最大值必在此时取得,此时|OA|=d+r.(参见图1和图2)
由r²+d²=1,令r=sina,d=cosa,a为锐角夏天以后,于是
|OA|=d+r=sina+cosa=√2sin(a+b)=√2sin(a+45°),tanb=1可取b=45°.(辅助角公式)
a+45°=90°时取最大值,即a=45°,此时r=sina=√2/2,d=cosa=√2/2.
r=√2/2满足(√7-1)/4<r <(√7+1)/4,此时|OA|=d+r=√2取最大值,即|OA|≤√2.
再研究最小值,如图2,P的范围是图2中弧D1D2,于是A的范围是图2中弧AA',过A作OA垂线,垂线在入职介绍C内部,以OA为半径O为圆心的圆还在垂线内部,故|OA|最小值必在图2中A(或A')处,通过计算得知此时|OA|是定值√7/2(与图2中d或r的取值无关).
OCD2中,|OC|=d,|OD2|=1/2,|CD2|=r,于是
cosOCD2=(d²+r²-1/4)/(2dr)=(1-1/4)/(2dr)=3/(8dr)
|EC|=|CD2|·cosOCD2=r·3/(8dr)=3/(8d)
|AF|²=|ED2|²=|CD2|²-|EC|²=r²-9/(64d²)
高三数学|OF|=|OC|+|CF|=|OC|+|EC|=d+3/(8d)
|OA|²=|AF|²+|OF|²=r²-9/(64d²)+[d+3/(8d)]²=r²-9/(64d²)+d²+3/4+9/(64d²)=r²+d²+3/4=1+3/4=7/4
|OA|=√7/2
段首已证无论d或r如何取值,A点在图2中的A点位置时,|OA|最小(取开值),于是|OA|>√7/2.
综合上述,由连续性可知|OA|属于(√7/2,√2].
初中政治教案