기하평면벡터수능 기출기본 문제 (3점 중반)

벡터 크기 최솟값

문제

두 벡터 a=(4t2,1){\vec{a}} = \left( 4 t - 2 , - 1 \right), b=(2,1+3t)\displaystyle {\vec{b}} = \left( 2 , 1 + \frac{3}{t} \right)에 대하여 a+b2\left| {\vec{a}} + {\vec{b}} \right| ^{2}의 최솟값을 구하시오. (단, t>0t > 0) [3점]

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24

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해설

[출제의도] 벡터의 내적 이해하기 a+b=(4t,3t)\displaystyle {\vec{a}} + {\vec{b}} = \left( 4 t , \frac{3}{t} \right) a+b2=16t2+9t2\displaystyle \left| {\vec{a}} + {\vec{b}} \right| ^{2} = 16 t ^{2} + \frac{9}{t ^{2}}이고 t2>0t ^{2} > 0이므로 절대부등식의 성질에 의하여 16t2+9t2216t2×9t2=24\displaystyle 16 t ^{2} + \frac{9}{t ^{2}} \geq 2 \sqrt{16 t ^{2} \times \frac{9}{t ^{2}}} = 24 따라서 t=32\displaystyle t = \frac{\sqrt{3}}{2}일 때, a+b2\left| {\vec{a}} + {\vec{b}} \right| ^{2}의 최솟값은 2424

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