向量 $\overrightarrow a \ne \overrightarrow e $,$\left| {\overrightarrow e } \right| = 1$.若 $\forall t \in {\mathbb{R}}$,$\left| {\overrightarrow a - t\overrightarrow e } \right| \geqslant \left| {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right|$,则 \((\qquad)\)
A: $\overrightarrow a \perp \overrightarrow e $
B: $\overrightarrow a \perp \left( {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right)$
C: $\overrightarrow e \perp \left( {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right)$
D: $\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right) \perp \left( {\overrightarrow a - \overrightarrow e } \right)$
【难度】
【出处】
2012年清华大学(高水平大学)自主选拔学业能力测试
【标注】
  • 知识点
    >
    向量
    >
    向量的运算
    >
    向量的数量积
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
【答案】
C
【解析】
题意 $\forall t \in {\mathbb{R}},\left| {\overrightarrow a - t\overrightarrow e } \right| \geqslant \left| {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right|$ 等价于$$\forall t \in {\mathbb{R}},\left( {\overrightarrow a - t\overrightarrow e } \right)\cdot\left( {\overrightarrow a - t\overrightarrow e } \right) \geqslant \left( {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right)\cdot\left( {\overrightarrow a + \overrightarrow e } \right),$$整理得$$\forall t \in {\mathbb{R}},{t^2} - 2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow e t - 2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow e - 1 \geqslant 0,$$也就是$$\Delta = {\left( {2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow e } \right)^2} + 4\left( {2\overrightarrow a \cdot \overrightarrow e + 1} \right) \leqslant 0,$$解得 $\overrightarrow a \cdot \overrightarrow e = - 1$,再结合选项得出选C.
题目 答案 解析 备注
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