已知平面向量 $\overrightarrow a,\overrightarrow b$,$\left|\overrightarrow a\right|=1$,$\left|\overrightarrow b\right|=2$,$\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b=1$.若 $\overrightarrow e$ 为平面单位向量,则 $\left|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e\right|+\left|\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\right|$ 的最大值是 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$\sqrt 7$
【解析】
本题以向量知识为背景,利用绝对值三角不等式来解.当 $\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e$ 与 $\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e$ 同号(认为 $0$ 与任何数同号)时,有\[\begin{split}\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e\big|+\big|\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|&=\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e+\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|\\&\leqslant \big|\overrightarrow a+\overrightarrow b\big|\cdot \big|\overrightarrow e\big|\\&=\sqrt{\big|\overrightarrow a\big|^2+\big|\overrightarrow b\big|^2+2\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b}\\&=\sqrt 7.\end{split}\]取 $\overrightarrow e$ 为与 $\overrightarrow a+\overrightarrow b$ 同向的单位向量可以使得上述不等式取得等号.
当 $\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e$ 与 $\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e$ 异号时,有\[\begin{split}\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e\big|+\big|\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|&=\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e-\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|\\&\leqslant \big|\overrightarrow a-\overrightarrow b\big|\cdot \big|\overrightarrow e\big|\\&=\sqrt{\big|\overrightarrow a\big|^2+\big|\overrightarrow b\big|^2-2\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b}\\&=\sqrt 3.\end{split}\]综上所述,所求代数式的最大值为 $\sqrt 7$.
当 $\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e$ 与 $\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e$ 异号时,有\[\begin{split}\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e\big|+\big|\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|&=\big|\overrightarrow a\cdot \overrightarrow e-\overrightarrow b\cdot \overrightarrow e\big|\\&\leqslant \big|\overrightarrow a-\overrightarrow b\big|\cdot \big|\overrightarrow e\big|\\&=\sqrt{\big|\overrightarrow a\big|^2+\big|\overrightarrow b\big|^2-2\overrightarrow a\cdot \overrightarrow b}\\&=\sqrt 3.\end{split}\]综上所述,所求代数式的最大值为 $\sqrt 7$.
题目
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