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数学高中:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,两定点A B满足|向量OA|=|向量OB|=向量OA•向量OB=2

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解决时间 2021-11-16 16:49
数学高中:在平面直角坐标系中,O为坐标原点,两定点A B满足|向量OA|=|向量OB|=向量OA•向量OB=2
最佳答案
向量OA·向量OB=4cos∠AOB=2
∠AOB=60°
设向量OA(√2·cosθ,√2sinθ),则向量OB(√2cos( θ+60°),√2sin(θ+60°));
向量OP=(√2(λcosθ+μcos(θ+60°),√2(λsinθ+μsin(θ+60°))
|OP|=[√2(λcosθ+μcos(θ+60°)]²+[√2(λsinθ+μsin(θ+60°)]²
=2(λ²cos²θ+2λμcosθcos(θ+60°)+μ²cos²(θ+60°))+2(λ²sin²θ+2λμsinθsin(θ+60°)+μ²cos²(θ+60°))
=2λ²+2μ²+4λμcos60°
=2λ²+2μ²+2λμ
=2(λ+μ)²-2λμ
∵|λ|+|μ|≤1,λ,μ∈R
∴-1≤λ+μ≤1
∴2(λ+μ)²的最大值2,最小值0
当μ>0,λ>0,μ+λ≤1时
2λμ≤(λ+μ)²/2=1
∴-1=-(λ²+μ²)²≤2λμ≤(λ²+μ²)²/2=1
∴1≤|OP|≤3
则点P所表示的区域是以O为圆心,OP=3为半径的圆的面积减去以O为圆心,OP=1为半径的圆的面积
S=9π-π=8π
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