1.证明:因为向量OC=1/2(向量a+向量b),向量OA=向量a,向量OB=向量b
所以2向量OC=向量OA+向量OB
则向量OC-OB=向量OA-向量OC
即向量BC=向量CA
所以向量BC与向量CA共线
又向量BC与向量CA有公共点C
所以A、B、C三点共线
因为模 |向量BC|=|向量CA|
所以点C为线段AB的中点
命题得证.
2.由题意可得:向量OP=(1,2),向量OQ=(2cosa,2sina)
则向量PQ=OQ-OP=(2cosa-1,2sina-2)
所以|向量PQ|=√[(2cosa-1)²+(2sina-2)²]
=√[(4cos²a-4cosa+1)+(4sin²a-8sina+4)]
=√[9-4(cosa+2sina)]
令r²=1²+2²=5,即r=√5,则可构造任意角θ的三角函数:
sinθ=2/r=2/√5,cosθ=1/√5
则|向量PQ|=√[9-4√5(cosθcosa+sinθsina)]
=√[9-4√5cos(θ-a)]
因为-1≤cos(θ-a)≤1,所以-4√5≤-4√5cos(θ-a)≤4√5
则9-4√5≤9-4√5cos(θ-a)≤9+4√5
即(√5-2)²≤9-4√5cos(θ-a)≤(2+√5)²
所以√5-2≤|向量PQ|≤2+√5