- 平面向量数量积的坐标运算
- 共1919题
已知向量=(2cosx,2sinx),
=(cosx,
cosx),设f(x)=
•
-1.
(I)求函数f(x)的单调递增区间;
(Ⅱ)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若f()=2,且acosB=bcosA,试判断△ABC的形状.
正确答案
(I)由于函数f(x)=•
-1=2cos2x+2
sinxcosx-1=cos2x+
sin2x=2sin(2x+
),
令 2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,k∈z,求得 kπ-
≤x≤kπ+
,k∈z.
故函数的增区间为[kπ-,kπ+
],k∈z.
(Ⅱ)在△ABC中,由于f()=2=2sin(C+
),∴sin(C+
)=1,∴C=
.
再由 acosB=bcosA,利用正弦定理可得 ainAcosB=sinBcosA,∴sin(A-B)=0.
再由-π<A-B<π,可得 A-B=0,故 A=B=C=,
故△ABC为等边三角形.
已知向量=(1,1),向量
与向量
的夹角为
,且
•
=-1
(1)求向量;
(2)若向量与向量
=(1,0)的夹角为
,而向量p=(cosx,2cos2(
-
)),其中0<x<
,试求|
+
|的取值范围.
正确答案
(1)令=(a,b),则由
•
=-1得a+b=-1①
由向量与向量
的夹角为
,得a2+b2=1②
由①②解得或
∴=(-1,0)或
=(0,-1),
(2)由向量与向量
的夹角为
,
得=(0,-1),
∴+
=(cosx,2cos2(
-
)-1)=(cosx,cos(
-x)),
∴|+
|2=cos2x+cos2(
-x)=
+
=1+[cos2x+cos(
-2x)]=1+
cos(
+2x)
∵0<x<,
∴<
+2x<
,
∴-1≤cos(+2x)≤
,
∴≤1+
cos(2x+
)<
,
∴|+
|∈[
,
).
在钝角三角形ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,=(2b-c,cosC),
=(a,cosA),且
∥
.
(Ⅰ)求角A的大小;
(Ⅱ)求函数y=2sin2B+cos(-2B)的值域.
正确答案
(Ⅰ)由∥
得,(2b-c)cosA-acosC=0,
由正弦定理得 2sinBcosA-sinCcosA-sinAcosC=0
∴2sinBcosA-sin(A+C)=0,即2sinBcosA-sinB=0,可得2sinBcosA=sinB
∵B∈(0,π),sinB为正数
∴2cosA=1,得cosA=,结合A∈(0,π),得A=
…(5分)
(Ⅱ)y=2sin2B+cos(-2B)=1-cos2B+
cos2B+
sin2B=1-
cos2B+
sin2B=sin(2B-
)+1…(7分)
①当角B为钝角时,可得B∈(,
),2B-
∈(
,
)
∴sin(2B-)∈(-
,
),得y∈(
,
)…(10分)
②当角B为锐角时,角C为钝角,即C=-B∈(
,π),所以B∈(0,
)
∴2B-∈(-
,
),sin(2B-
)∈(-
,
),得y∈(
,
)…(13分)
综上所以,函数y=2sin2B+cos(-2B)的值域为(
,
)…(14分)
已知函数f(x)=•
,且向量
=(4m,-1),
=(sin(π-x),sin(
+2x)),(m∈R)
(I)求m=0,求f(x)的单调递增区间;
(II)若m<-1,求f(x)的最小值和最大值.
正确答案
(I)由题意得,f(x)=•
=4msin(π-x)-sin(
+2x)=4msinx-cos2x
当m=0时,f(x)=-cos2x,
由2kπ≤2x≤π+2kπ(k∈z)得,kπ≤x≤+kπ(k∈z),
则f(x)的单调递增区间是[kπ,+kπ](k∈z),
(II)由(I)知,f(x)=4msinx-cos2x=sin(2x-θ)(其中tanθ=-
),
∴当sin(2x-θ)=1时,函数f(x)取到最大值,
当sin(2x-θ)=-1时,函数f(x)取到最大值-.
已知向量,=(sinB,1-cosB),且向量
与向量
=(2,0)的夹角
,其中A、B、C是△ABC的内角.
(1)求角B的大小;
(2)求cosA•cosC的取值范围.
正确答案
(1)由题意得,•
=2sinB,
||=
=
,
∵与
的夹角为
,
∴cos=
,即
=
,
化简得,2sin2B=1-cosB,即2cos2B-cosB-1=0,
解得cosB=1或cosB=-,
∵0<B<π,∴B=,
(2)由(1)得,B=,则A+C=π-
=
,∴C=
-A,
∴cosA•cosC=cosA•cos(-A)
=cosA(cosA+
sinA)=
cos2A+
sinAcosA
=•
+
sin2A
=(
sin2A+
cos2A)+
=sin(2A+
)+
由C=-A>0得,0<A<
,则
<2A+
<
,
∴<sin(2A+
)≤1,
则<
sin(2A+
)+
≤
,
故cosA•cosC的取值范围是:(,
].
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