- 平面向量的线性运算
- 共112题
已知椭圆Γ的方程为(a>b>0),A(0,b) 、B(0,-b)和 Q(a,0)为Γ的三个顶点。
(Ⅰ)若点M满足,求点M的坐标;
(Ⅱ)设直线l1:y=k1x+p交椭圆Γ于C、D两点,交直线l2:y=k2x于点E。若k1·k2=-,证明:E为CD的中点;
(Ⅲ)设点P在椭圆Γ内且不在x轴上,如何作过PQ中点F的直线l,使得l与椭圆Γ的两个交点P1、P2满足?令a=10,b=5,点P的坐标是(-8,-1)。若椭圆Γ上的点P1、P2满足
,求点P1、P2的坐标。
正确答案
解:(Ⅰ)设点M的坐标为(x0,y0),由题意可知
∴点M的坐标为;
(Ⅱ)证明:由
得(b2+a2k12)x2+2a2k1px+a2p2-a2b2=0
∴CD的中点坐标为
由
得l1与l2的交点E的坐标为
∴l1与l2的交点E为CD的中点;
(Ⅲ)设OF的斜率为k1,过F作斜率为的直线交椭圆P1、P2两点
由(Ⅱ)可知,F是P1P2的中点,四边形PP1QP2是平行四边形
所以
直线P1P2即为所求;
由a=10,b=5及点P(-8,-1)得PQ中点为
OS的斜率
过点S且斜率的直线l的方程是y=
记l与T的交点为P1、P2,则
由
解得P1(8,3),P2(-6,-4)。
(难线性运算、坐标运算)已知0<x<1,0<y<1,求M=+
+
+
的最小值.
正确答案
设A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),P(x,y),
则M=||+|
|+|
|+|
|=(|
|+|
|)+(|
|+|
|)
=(||+|
|)+(|
|+|
|)≥|
+
|+|
+
|
=||+|
|.
而=(1,1),
=(-1,1),得|
|+|
|=
+
=2
.
∴M≥2,当
与
同向,
与
同向时取等号,设
=λ
,
=μ
,
则1-x=λx,1-y=λy,-x=μx-μ,1-y=μy,解得λ=μ=1,x=y=.
所以,当x=y=时,M的最小值为2
.
已知椭圆Γ的方程为,点P的坐标为(-a,b),
(Ⅰ)若直角坐标平面上的点M、A(0,-b)、B(a,0)满足,求点M的坐标;
(Ⅱ)设直线l1:y=k1x+p交椭圆Γ于C、D两点,交直线l2:y=k2x于点E。若k1·k2=,证明:E为CD的中点;
(Ⅲ)对于椭圆Γ上的点Q(acosθ,bsinθ)(0<θ<π),如果椭圆Γ上存在不同的两点P1、P2使得
,写出求作点P1、P2的步骤,并求出使P1、P2存在的θ的取值范围。
正确答案
(Ⅰ)解:设点M的坐标为(x0,y0),
∵,
∴,
于是,点M的坐标为。
(Ⅱ)证明:由得(b2+a2k12)x2+2a2k1px+a2p2-a2b2=0,
∴CD中点坐标为,
∵,
∴,
由得l1与l2的交点E的坐标为
,
∴l1与l2的交点E为CD的中点.
(Ⅲ)解:第一步:取PQ的中点;
第二步:过点R作斜率为的直线交Γ于P1、P2两点,
由(Ⅱ)可知,R是P1P2的中点,则PP1QP2是平行四边形,
有,要使P1、P2存在,则点
必须在椭圆内,
将代入椭圆Γ的方程,得
,
当且仅当时,点R在椭圆内,
整理得(1+sinθ)2+(cosθ-1)2<4,即2sinθ-2cosθ<1,
亦即,
又0<θ<π,
∴。
如图所示,在△ABC中,,AD与BC交于M点,设
,
(Ⅰ)用,b表示;
(Ⅱ)在已知线段AC上取一点E,在线段BD上取一点F,使EF过点M,设,求证:
。
正确答案
(Ⅰ)解:设,
则m+nb-a=(m-1)a+nb,
,
由三点A,M,D共线,则AM,AD共线,
故有,
而,
,
由三点C,M,B共线,则共线,
故有,
联立有,
故;
(Ⅱ)证明:,
qb-p=-pa+qb,
又共线,
,
即得成立。
已知向量a=(1,2),b=(-2,m),且a∥b,求2a+3b。
正确答案
解:因为a∥b,
所以m-(-2)×2=0,即m=-4,
故2a+3b=2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8)。
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