- 平面向量的综合应用
- 共1136题
已知两定点M(4,0),N(1,0),动点P满足||=2|
|.
(1)求动点P的轨迹C的方程;
(2)若点G(a,0)是轨迹C内部一点,过点G的直线l交轨迹C于A、B两点,令f(a)=•
,求f(a)的取值范围.
正确答案
(1)设P的坐标为(x,y),则=(4-x,-y),
=(1-x,-y)
∵动点P满足||=2|
|,
∴=2
,
整理得x2+y2=4;
(2)①当直线l的斜率不存在时,直线的方程为x=a,不妨设A在B的上方,直线方程与x2+y2=4联立,可得A(a,),B(a,-
),
∴f(a)=•
=(0,
)•(0,-
)=a2-4;
②当直线l的斜率存在时,设直线的方程为y=k(x-a),
代入x2+y2=4,整理可得(1+k2)x2-2ak2x+(k2a2-4)=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=,x1x2=
∴f(a)=•
=(x1-a,y1)•(x2-a,y2)=x1x2-a(x1+x2)+k2(x1-a)(x2-a)=a2-4,
由①②得f(a)=a2-4,
∵点G(a,0)是轨迹C内部一点,
∴-2<a<2,∴0≤a2<4,∴-4≤a2-4<0,
∴f(a)的取值范围是[-4,0).
如图,平行四边形中,
是边
上一点,
为
与
的交点,且
,若
,
,则用
表示
.
正确答案
试题分析:若,这就是向量定比分点公式.由向量定比分点公式得
(12分)已知向量=(1,
1),向量
与向量
夹角为,且
=-1.
(1)求向量;
(2)若向量与向量
=(1,0)的夹角为,向量
=,其中A、C
为△ABC的内角,且A、B、C依次成等差数列.求||的取值范围;
正确答案
解:用向量的有关公式进行逐步翻译.
(1)设①
与夹角为,有·=||·||·,
所以 ②
由①②解得
(2)由垂直知,由2B="A+C " 知B=,A+C=
若
略
已知向量=(sinα,-
),
=(1,2cosα),
•
=
,α∈(0,
)
(1)求sin2α及sinα的值;
(2)设函数f(x)=5sin(-2x++α)+2cos2x(x∈[
,
]),求x为何值时,f(x)取得最大值,最大值是多少,并求f(x)的单调增区间.
正确答案
(1)∵•
=sinα-cosα=
∴(sinα-cosα)2=1-2inαcosα=1-sin2α=
∴sin2α=(2分)
∵(sinα+cosα)2=1+sin2α=
∴sinα+cosα=
∴sinα=,cosα=
(5分)
(2)∵f(x)=5cos(2x-α)+1+cos2x
=5(cos2xcosα+sin2xsinα)+cos2x+1
=5(cos2x+
sin2x)+cos2x+1
=4cos2x+4sin2x+1
=4sin(2x+
)+1(8分)
∵≤x≤
∴≤2x+
≤
当x=时,f(x)max=f(
)=1+2
(10分)
要使得函数y=f(x)单调递增
∴-π+2kπ≤2x+
≤ 2kπ+
π
∴-+kπ≤x≤
+kπ(k∈Z)
∵x∈[,
]
∴y=f(x)的单调递增区间为[,
](12分)
已知圆C1的圆心在坐标原点O,且恰好与直线l1:x-y-2=0相切.
(Ⅰ)求圆的标准方程;
(Ⅱ)设点A(x0,y0)为圆上任意一点,AN⊥x轴于N,若动点Q满足=m
+n
,(其中m+n=1,m,n≠0,m为常数),试求动点Q的轨迹方程C2;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的结论下,当m=时,得到曲线C,问是否存在与l1垂直的一条直线l与曲线C交于B、D两点,且∠BOD为钝角,请说明理由.
正确答案
(Ⅰ)设圆的半径为r,圆心到直线l1距离为d,则d==2…(2分)
所以圆C1的方程为x2+y2=4…(3分)
(Ⅱ)设动点Q(x,y),A(x0,y0),AN⊥x轴于N,N(x0,0)
由题意,(x,y)=m(x0,y0)+n(x0,0),所以…(5分)
即:,将A(x,
y)代入x2+y2=4,得
+
=1…(7分)
(Ⅲ)m=时,曲线C方程为
+
=1,假设存在直线l与直线l1:x-y-2
=0垂直,
设直线l的方程为y=-x+b…(8分)
设直线l与椭圆+
=1交点B(x1,y1),D(x2,y2)
联立得:,得7x2-8bx+4b2-12=0…(9分)
因为△=48(7-b2)>0,解得b2<7,且x1+x2=,x1x2=
…(10分)
∴•
=x1x2+y1y2=x1x2+(b-x1)(b-x2)=2x1x2-b(x1+x2)+b2
=-
+b2=
…(12分)
因为∠BOD为钝角,所以<0且b≠0,
解得b2<且b≠0,满足b2<7
∴-<b<
且b≠0,
所以存在直线l满足题意…(14分)
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