- 平面向量数量积的坐标运算
- 共1919题
已知向量=(1,1),
=(1,0),向量
满足
•
=0且|
|=|
|,
•
>0.
(I)求向量;
(Ⅱ)映射f:(x,y)→(x′,y′)=x•+y•
,若将(x,y)看作点的坐标,问是否存在直线l,使得直线l上任意一点P在映射f的作用下仍在直线l上?若存在,求出l的方程,若不存在,说明理由.
正确答案
(1)设=(x,y),由题意可得
解方程组得或
,
经验证当时不满足
•
>0,当
时满足题意,
故=(1,-1).
(2)假设直线l存在,∴x+y
=(x+y,x-y),∵点(x+y,x-y)在直线l上,
因此直线l的斜率存在且不为零,设其方程为y=kx+b(k≠0),
∴x-y=k(x+y)+b,即(1+k)y=(1-k)x-b,与y=kx+b表示同一直线,
∴b=0,k=-1±.
故直线l存在,其方程为y=(-1+)x,或y=(-1-
)x.
已知向量=(4x+1 , 2x) ,
=(y-1 , y-k) ,
⊥
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)的最小值为-3,求实数k的值;
(3)若对任意实数x1,x2,x3,均存在以f(x1),f(x2),f(x3)为三边长的三角形,求实数k的取值范围.
正确答案
(1)∵=(4x+1 , 2x) ,
=(y-1 , y-k) ,
⊥
∴(4x+1)(y-1)+2x(y-k)=0,化简整理得y(4x+2x+1)=4x+k•2x+1
因此,函数y=f(x)的解析式为y=;
(2)∵f(x)==1+
∴根据函数f(x)的最小值为-3,得t=的最小值为-4
∵2x+2-x+1≥2+1=3
∴当k>1时,=
≤
;当k<1时,
=
≥
;
k=1时,函数f(x)=1恒成立不符合题意.
∴结合题意可得k<1,且当且仅当2x=2-x=1,即x=0时,t的最小值为=-4,解之得k=-11
即函数f(x)的最小值为-3时,实数k的值为-11;
(3)∵对任意实数x1、x2、x3,都存在以f(x1)、f(x2)、f(x3)为三边长的三角形,
∴f(x1)+f(x2)>f(x3)对任意的x1、x2、x3∈R恒成立.
当k>1时,因为2<f(x1)+f(x2)≤且1<f(x3)≤
,
∴≤2,解之得1<k≤4;
当k=1时,可得f(x1)=f(x2)=f(x3)=1,满足题意的条件;
当k<1时,因为≤f(x1)+f(x2)<2,且
≤f(x3)<1,
∴≥1,解之得-
≤k<1;
综上所述,实数k的取值范围是[-,4]
已知两个向量,
满足|
|=2,|
|=1,
,
的夹角为60°,
=2x
+7
,
=
+x
,x∈R.
(1)若,
的夹角为钝角,求x的取值范围;
(2)设函数f(x)=•
,求f(x)在[-1,1]上的最大值与最小值.
正确答案
(1)•
=|a||b|cos60°=2×1×cos60°=1,
,
的夹角为钝角,得
•
<0,且
≠λ
∴•
=(2x
+7
)•(
+x
)=2x
2+2
•
+2x2
•
+7
2
=8x+2x2+7+7x
=2x2+15x+7<0
解得-7<x<-,
≠λ
可得,解得x≠-
∴x的取值范围是(-7,-)∪(-
,-
);
(2)由(1)得f(x)=2x2+15x+7=2(x+)2-
,f(x)在[-1,1]上单调递增,
∴f(x)min=f(-1)=2-15+7=-1,f(x)max=f(1)=2+15+7=24.
己知向量=(sin
,cos
),
=(cos
,
cos
),函数f(x)=
•
.
(1)求f(x)的最小正周期和单调减区间;
(2)如果△ABC的三边a、b、c满足b2=ac,且边b所对的角为x,试求此时函数f(x)的值域.
正确答案
(1)f(x)=sin
+
(1+cos
)
=sin
+
cos
+
=sin(+
)+
T==3π
令+2kπ≤
+
≤
+2kπ
∴+3kπ≤x≤
+3kπ
单调原函数的减区间为[+3kπ,
+3kπ]k∈z
(2)由已知b2=ac
cosx==
≥
=
∴≤cosx<1,0<x≤
,
<
+
≤
∵|-
|>|
-
|,
∴sin<sin(
+
)≤1≤1,
∴<sin(
+
)+
≤1+
.
即f(x)的值域为(,1+
].
在锐角△ABC中,三个内角A,B,C所对的边依次为a,b,c,设=(sin(
-A),1),
=(2sin(
+1),-1),a=2
,且
•
=-
.
(1)若b=2,求△ABC的面积;
(2)求b+c的最大值.
正确答案
(1)•
=2sin(
-A)sin(
+A)-1
=2sin(-A)cos(
-A)-1
=sin(-2A)-1=cos2A-1=-
,
∴cos2A=-,…(3分)
∵0<A<,∴0<2A<π,∴2A=
,A=
…(4分)
设△ABC的外接圆半径为R,由a=2RsinA得2=2R×
,∴R=2
由b=2RsinB得sinB=,又b<a,∴B=
,…(5分)
∴sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=•
+
•
=
,…(6分)
∴△ABC的面积为S=absinC=
•2
•2
•
=3+
.…(7分)
(2)解法1:由a2=b2+c2-2bccosA,得b2+c2-bc=12,…(9分)
∴(b+c)2=3bc+12≤3()2+12,…(11分)
∴(b+c)2≤48,即b+c≤4,(当且仅当b=c时取等号)
从而b+c的最大值为4.…(12分)
解法2:由正弦定理得:=
=
=
=4,又B+C=π-A=
,…(8分)
∴b+c=4(sinB+sinC)=4[sinB+sin(-B)]=6sinB+2
cosB=4
sin(B+
),…(10分)
∴当B+=
,即B=
时,b+c取得最大值4
.…(12分)
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