Question

已知平面向量

α

，

β

(

α

≠

β

)滿足|

α

|=2，且

α

與

β

-

α

的夾角為120°，t∈R，則|(1-t)

α

+t

β

|的取值范圍是

[

3

，+∞)

．

Answer 1

分析：根據(jù)|

α

|=2，且

α

與

β

-

α

的夾角為120°，算出

α

•(

β

-

α

)=-|

β

-

α

|．化簡得(1-t)

α

+t

β

=

α

+t(

β

-

α

)，根據(jù)向量模的公式平方得|(1-t)

α

+t

β

|²=（|

β

-

α

|t-1）²+3，由平方非負(fù)的性質(zhì)得出|(1-t)

α

+t

β

|²的最小值為3，即可得到|(1-t)

α

+t

β

|的取值范圍．

解答：解：∵(1-t)

α

+t

β

=(1-t)

α

+t[

α

+(

β

-

α

)]=

α

+t(

β

-

α

)，
∴|(1-t)

α

+t

β

|²=[

α

+t(

β

-

α

)]²=

α

2+2t

α

•(

β

-

α

)+t²(

β

-

α

)2
∵|

α

|=2，且

α

與

β

-

α

的夾角為120°，
∴

α

•(

β

-

α

)=

|α|

•|

β

-

α

|cos120°=-|

β

-

α

|
由此可得|(1-t)

α

+t

β

|²=|

β

-

α

|²t²-2|

β

-

α

|t+4=（|

β

-

α

|t-1）²+3，
∵（|

β

-

α

|t-1）²≥0，當(dāng)且僅當(dāng)|

β

-

α

|t-1=0，即t=

1

| β - α |

時，|(1-t)

α

+t

β

|²的最小值為3．
∴|(1-t)

α

+t

β

|的最小值為

3

，可得則|(1-t)

α

+t

β

|的取值范圍是[

3

，+∞)．
故答案為：[

3

，+∞)．

點評：本題著重考查了平面向量數(shù)量積的公式、向量模的公式和實數(shù)的平方為非負(fù)數(shù)的性質(zhì)等知識，屬于中檔題．