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题型:简答题
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简答题

已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且a,b满足|ka+b|=|a-kb|(k>0),

(1)求a与b的数量积用k表示的解析式f(k);

(2)a能否和b垂直?a能否和b平行?若不能,请说明理由;若能,请求出相应的k值;

(3)求向量a与向量b的夹角的最大值.

正确答案

(1)由题,||=||=1且|k+|=|-k|,

所以(k+)2=3(-k)2

化简可得4k=k2+1,

∴f(k)==(k>0);

(2)若,则==0,而=0无解,因此不可能垂直;

,则||=||||即=1,解得k=2±

综上,不可能垂直;

平行时,k=2±

(3)设夹角为θ,

则cosθ===+=()2+()2

=(-)2+

因此,当且仅当=即k=1时,cosθ有最小值为,此时,向量的夹角有最大值为60°.

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题型:简答题
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简答题

已知向量=(2cosx,sinx),=(cosx,2cosx),函数f(x)=+1.

(1)求函数f(x)的单调递增区间.

(2)在△ABC中,a,b,c分别是角A、B、C的对边,a=1且f(A)=3,求△ABC面积S的最大值.

正确答案

(本题满分14分)

(1)因为 f(x)==2cosx2+2sinx.cosx+1

=cos2x+sin2x+2------(2分)

=2sin(2x+)+2--------(3分)

∴2kπ-≤2x+≤2kπ+,(k∈Z)--------(5分)

解得:kπ-≤x≤kπ+

所以f(x)的单调增区间为[kπ-,kπ+](k∈Z)-------(7分)

(2)f(A)=3,∴sin(2A+)=10<A<π,

∴2A+=,∴A=-----------(9分)

a2=b2+c2-2bccosA,b2+c2≥2bc∴bc≤1-------------(12分)

∴S=bcsinA≤∴S的最大值为---------(14分)

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题型:简答题
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简答题

已知=(c,0)(c>0),=(n,n)(n∈R),||的最小值为1,若动点P同时满足下列三个条件:

①||=||(a>c>0);

 (其中=(,t),λ≠0,t∈R);

③动点P的轨迹C经过点B(0,-1).

(Ⅰ)求c的值;

(Ⅱ)求曲线C的方程;

(Ⅲ)是否存在方向向量为a=(1,k)(k≠0)的直线l,使l与曲线C交于两个不同的点M、N,且||=||?若存在,求出k的范围;若不存在,请说明理由.

正确答案

(Ⅰ):||==

当n=时,||min==1,所以c=.(3分)

(Ⅱ)∵ (λ≠0),∴PE⊥直线x=,又||=||(a>c>0).

∴点P在以F为焦点,x=为准线的椭圆上.(5分)

设P(x,y),则有=|-x|,点B(0-1)代入,解得a=

∴曲线C的方程为 +y2=1                                       (7分)

(Ⅲ)假设存在方向向量为a0=(1,k)(k≠0)的直线l满足条件,则可设l:y=kx+m(k≠0),

与椭圆+y2=1联立,消去y得(1+3k2)x2+6kmx+3m2-3=0.(10分)

由判别式△>0,可得m2<3k2+1.①

设M(x1,y1),N(x2,y2),MN的中点P(x0,y0),由|BM|=|BN|,则有BP⊥MN.

由韦达定理代入kBP=-,可得到m=               ②

联立①②,可得到  k2-1<0,(12分)

∵k≠0,∴-1<k<0或0<k1.

即存在k∈(-1,0)∪(0,1),使l与曲线C交于两个不同的点M、N,且||=||.(14分)z

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题型:简答题
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简答题

已知:△ABC为直角三角形,∠C为直角,A(0,-8),顶点C在x轴上运动,M在y轴上,=+),设B的运动轨迹为曲线E.

(1)求B的运动轨迹曲线E的方程;

(2)过点P(2,4)的直线l与曲线E相交于不同的两点Q、N,且满足=,求直线l的方程.

正确答案

(1)由=(+)可得M为BC的中点(2分)

设B(x,y),则M(0,y),C(-x,0)(4分)

∵C为直角,故=0

=(2x,y),=(x,-8)

∴2x2-8y=0即x2=4y(5分)

B的轨迹曲线E的方程为x2=4y((x≠0)6分)

(2)∵=

P是QN的中点

设Q(x1,y1),N(x2,y2),线段QN的 中点P(2,4)

设L:y-4=k(x-2)

方法一:则x12=4y1,x22=4y2

两式相减可得,4(y1-y2)=(x1-x2)(x1+x2)(8分)

∴直线l的斜率k===1(11分)

直线l的方程为y-4=x-2即x-y+2=0

方法二:联立直线与曲线方程可得x2-4kx+8k-16=0(*)

△=16(k2-2k+4)>0,显然方程(*)有2个不相等的实数根(8分)

∴x1+x2=4k=4

∴k=1

∴直线L的方程为x-y+2=0(12分)

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题型:填空题
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填空题

=(-2,1)是直线l的一个法向量,则l的倾斜角的大小为______(结果用反三角函数值表示).

正确答案

=(-2,1)是直线l的一个法向量

∴可知直线l的一个方向向量为(1,2),直线l的倾斜角为α得,tanα=2

∴α=arctan2

故答案为:arctan2

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