Question

已知向量a，b滿足|a|=2|b|≠0，且關(guān)于x的函數(shù)f(x)=-2x3+3|

a

|x2+6

a

•

b

x+5在實(shí)數(shù)集R上是單調(diào)遞減函數(shù)，則向量a，b的夾角的取值范圍是（　　）

• A．[0，

  π

  6

  ]
• B．[0，

  π

  3

  ]
• C．(0，

  π

  3

  ]
• D．[

  2π

  3

  ，π]

Answer 1

分析：根據(jù)題意，得f′(x)=-6x2+6|

a

|x +6

a

•

b

≤0在R上恒成立，由此建立關(guān)于

a

•

b

和

|a|

2的不等式，再結(jié)合已知條件和向量數(shù)量積的公式，得向量

a

、

b

的夾角θ滿足cosθ≤-

1

2

，可得本題的答案．

解答：解：設(shè)向量

a

、

b

的夾角為θ
∵f(x)=-2x3+3|

a

|x2+6

a

•

b

x+5
∴f′(x)=-6x2+6|

a

|x +6

a

•

b

又∵函數(shù)f（x）是R上的單調(diào)減函數(shù)
∴f'（x）≤0在R上恒成立，得

-6＜0 △=36 |a| 2-4×(-6)×(6 a • b )≤0

，
解之得

a

•

b

≤-

1

4

|a|

2
∵

a

•

b

=

|a|

•

|b|

cosθ，且

|a|

=2

|b|

∴

|a|

•

|b|

cosθ=

1

2

|a|

²cosθ≤-

1

4

|a|

2，得cosθ≤-

1

2

∵θ∈[0，π]，∴向量

a

、

b

的夾角為θ∈[

2π

3

，π]．
故選D

點(diǎn)評：本題以一個三次多項(xiàng)式函數(shù)的單調(diào)性討論為載體，考查了平面向量數(shù)量積運(yùn)算和二次不等式恒成立等知識，屬于基礎(chǔ)題．