- 平面向量的综合应用
- 共1136题
已知A、B、C是直线l上的不同三点,O是l外一点,向量,
,
满足
=(
x2+1)
-(lnx-y)
,记y=f(x);
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)求函数y=f(x)的单调区间.
正确答案
(1)∵=(
x2+1)
-(lnx-y)
,且A、B、C是直线l上的不同三点,
∴(x2+1)-(lnx-y)=1,∴y=
x2-lnx;(6分)
(2)∵f(x)=x2-lnx,
∴f′(x)=3x-=
,(8分)
∵f(x)=x2-lnx的定义域为(0,+∞),而f′(x)=
>0,可得x>
∴y=f(x)在(,+∞)上为增函数,在(0,
)是减函数,即y=f(x)的单调增区间为(0,+∞),单调递减区间是(0,
).(12分)
已知向量=(cos
,sin
),
=(cos
,-sin
),且x∈[
,π].
(1)求•
及|
+
|;
(2)求函数f(x)=•
+|
+
|的最大值,并求使函数取得最大值时x的值.
正确答案
(1)∵向量=(cos
,sin
),
=(cos
,-sin
),且x∈[
,π].
∴•
=cos
cos
-sin
sin
=cos2x,
|+
| =
=
=
=2|cosx|,
∵x∈[,π],
∴cosx<0.
∴|+
|=-2cosx.
(2)f(x)=•
+|
+
|
=cos2x-2cosx
=2cos2x-2cosx-1
=2(cosx-)2-
,
∵x∈[,π],
∴-1≤cosx≤0,…(13分)
∴当cosx=-1,即x=π时,fmax(x)=3.
已知函数,曲线
上是否存在两点
,使得△
是以
为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边的中点在
轴上.如果存在,求出实数
的范围;如果不存在,说明理由.
正确答案
存在,且实数的取值范围是
.
试题分析:先将斜边的中点在
轴上这一条件进行转化,确定点
与点
之间的关系,并将
是以点
为直角顶点条件转化为
,进行得到一个方程,然后就这个方程在定义域上是否有解对自变量的取值进行分类讨论,进而求出参数
的取值范围.
试题解析:假设曲线上存在两点
、
满足题意,则
、
两点只能在
轴两侧,
因为是以
为直角顶点的直角三角形,所以
,
不妨设,则由
的斜边的中点在
轴上知
,且
,
由,所以
(*)
是否存在两点、
满足题意等价于方程(*)是否有解问题,
(1)当时,即
、
都在
上,则
,
代入方程(*),得,即
,而此方程无实数解;
(2)当时,即
在
上,
在
上,
则,代入方程(*)得,
,即
,
设,则
,
再设,则
,所以
在
上恒成立,
在
上单调递增,
,从而
,故
在
上也单调递增,
所以,即
,解得
,
即当时,方程
有解,即方程(*)有解,
所以曲线上总存在两点
、
,使得
是以
为直角顶点的直角三角形,
且此三角形斜边的中点在轴上,此时
.
已知向量=(3cosα,3sinα),
=(4cosβ,4sinβ),且|
+2
|=7,
(Ⅰ)求向量、
的夹角θ;
(Ⅱ)求(2-4
)•(3
+
)的值.
正确答案
(Ⅰ)∵=(3cosα,3sinα),
=(4cosβ,4sinβ),且|
+2
|=7,
∴9+16+4×12cos(α-β)=49
∴cos(α-β)=
∴cosθ=
∵0≤θ≤π,∴θ=;
(Ⅱ)(2-4
)•(3
+
)=6|
|2-10
•
-4
b
2=6×9-10×3×-64=-25.
设=(cos(θ-
) ,sin(θ-
)) ,
=(2cos(θ+
),2sin(θ+
)).
(1)若向量(2t+7
)与向量(
+t
)的夹角为锐角,求实数t的取值范围;
(2)当t在区间(0,1]上变化时,求向量2t+
(m为常数,且m>0)的模的最小值.
正确答案
(1)由题设易得||=1,|
|=2,
•
=2cos[(θ-
)-(θ+
)]=2cos(-
π)=1
∴(2t+7
)•(
+t
)=2t|
b
|2=2t|
b
|2+2t•
+7
•
+7t|
| 2>0
整理可得,2t2+15t+7>0
∴t>- 或 t<-7
又当2t+7
与b+t
共线时,不满足题意.
令2t+7
=λ(
+t
)
则∴t=±
∴t>- 或 t<-7,且t≠±
(6分)
(2)∵(2b
t
+
m
t
a
)2=4t2|
b
|2+4m•
+
|
a
|2
=16t2++4m
令y=16t2++4m t∈(0,1]
∵y=16t2++4m≥8m+4m=12m
当且仅当t=
于是①当∈(0,1] 即 0<m≤4时
当且仅当t=时,ymin=12m.从而|2t
+
|=2
②当>1 即m>4时
可证 y=16t2++4m在(0,1]为减函数
从而当t=1时,ymin=m2+4m+16
∴|2t+
| min=
(6分)
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