- 平面向量的综合应用
- 共1136题
在平面直角坐标系中,角α,β的始边为x轴的非负半轴,点P(1,2cos2θ)在角α的终边上,点Q(sin2θ,-1)在角β的终边上,且•
=-1.
(1)求cos2θ;
(2)求P,Q的坐标并求cos(α-β)的值.
正确答案
(1)∵点P(1,2cos2θ),点Q(sin2θ,-1),
∴=(1,2cos2θ),
=(sin2θ,-1).
∵•
=-1,∴sin2θ-2cos2θ=-1.
∴-(1+cos2θ)=-1,
解得cos2θ=.
(2)由(1)得:2cos2θ=1+cos2θ=,∴P(1,
).
sin2θ==
,∴Q(
,-1).
∴|OP|==
,|OQ|=
=
.
∴sinα=,cosα=
,
sinβ=-,cosβ=
.
∴.
已知向量=(cosx,sinx),
=(2
+sinx,2
-cosx),函数f(x)=
•
,x∈R.
(1)求函数f(x)的最大值;
(2)若x∈(-π,-π),且f(x)=1,求cos(x+
π)的值.
正确答案
(1)因为f(x)=m•n=cosx(2+sinx)+sinx(2
-cosx)=2
(sinx+cosx)=4sin(x+
)(x∈R)
∴f(x)的最大值是4.
(2)∵f(x)=1,∴sin(x+)=
,
又x∈(-,-π),即x+
∈(-
,-
),
所以cos(x+)=-
,
cos(x+π)=cos[(x+
)+
]=cos(x+
)cos
-sin(x+
)sin
=--
×
=-
.
在△ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,A为锐角,已知向量=(1,
cos
),
=(2sin
,1-cos2A),且
∥
.
(1)若a2-c2=b2-mbc,求实数m的值.
(2)若a=,求△ABC面积的最大值.
正确答案
(1)由∥
得:1-2cos2A=2
sin
cos
,即1-cos2A=
sinA,
所以2sin2A=sinA,
又A为锐角,∴sinA=,cosA=
,(3分)
而a2-c2=b2-mbc可以变形为=
即cosA==
,所以m=1;(6分)
(2)由(1)知:cosA=,sinA=
,
又=
,
所以bc=b2+c2-a2≥2bc-a2即bc≤a2,(9分)
故S△ABC=bcsinA≤
a2
=
,
当且仅当b=c=时,△ABC面积的最大值是
.(12分)
在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量 =(sinA,b+c),
=(a-c,sinC-sinB),满足|
+
|=|
-
|.
(Ⅰ)求角B的大小;
(Ⅱ)设=(sin(C+
),
),
=(2k,cos2A) (k>1),
•
有最大值为3,求k的值.
正确答案
(Ⅰ)由条件|+
|=|
-
|,两边平方可得,
•
=0
=(sinA,b+c),
=(a-c,sinC-sinB),代入得(a-c)sinA+(b+c)(sinC-sinB)=0,
根据正弦定理,可化为a(a-c)+(b+c)(c-b)=0,
即a2+c2-b2=ac,又由余弦定理a2+c2-b2=2acosB,所以cosB=,B=60°.
(Ⅱ)=(sin(C+
),
),
=(2k,cos2A)(k>1),
•
=2ksin(C+
)+
cos2A=2ksin(C+B)+
cos2A
=2ksinA+cos2A-=-sin2A+2ksinA+
=-(sinA-k)2+k2+
(k>1).
而0<A<π,sinA∈(0,1],故当sin=1时,m•n取最大值为2k-
=3,得k=
.
设A,B,C为△ABC的三个内角,其对边分别a,b,c.=(sin
,-cos
),
=(sin
,cos
),a=2
,且
•
=-
.
(1)求角A的大小;
(2)若△ABC的面积S=,求b+c的值.
正确答案
(Ⅰ)•
=sin2
-cos2
=-(cos2
-sin2
)=-cosA=-
,
∴cosA=.(4分)
∵A为三角形内角,
∴A=.(6分)
(Ⅱ)S=bcsinA=
bc•
=
,∴bc=4.(8分)
由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA.
即12=b2+c2-bc.(10分)
∴12=(b+c)2-2bc-bc=(b+c)2-3bc=(b+c)2-12.
∴(b+c)2=24.
∴b+c=2.(13分)
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