设AB是圆Cx^2+y^2-2x+4y=0上两个不同的点 向量a=CA 向量b=CB |AB|=根号3

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  • 圆Cx²+y²-2x+4y=0方程可化为:(x-1)²+(y+2)²=5

    则其圆心C坐标为(1,-2),半径为r=√5

    易知:|a|=|b|=r=√5

    又|ka+b|=√3*|a-kb|

    则:|ka+b|²=(√3*|a-kb|)²

    即:k²|a|²+2ka·b+|b|²=3(|a|²-2ka·b+k²|b|²)

    移项整理得:8ka·b=(3-k²)|a|²+(3k²-1)|b|²=10k²+10

    即:a·b=5(k+1/k)/4

    则由向量数量积公式得:

    cos=(a·b)/(|a|*|b|)=[5(k+1/k)/4]/25=(k+1/k)/20

    因为k>0,1/k>0,所以由均值定理得:

    k+(1/k)≥2√(k*1/k)=2,(当且仅当k=1/k,即k=1时取等号)

    所以:(k+1/k)/20≥1/10

    即:cos≥1/10

    又∈[0,π]

    所以:0≤≤arccos(1/10)

    即:向量a b 夹角的取值范围为:[ 0,arccos(1/10) ]