- 数量积表示两个向量的夹角
- 共583题
已知P(1,cosx),Q(cosx,1),x∈[-,
].
(1)求向量和
的夹角θ的余弦用x表示的函数f(x);
(2)求θ的最值.
正确答案
(1)∵•
=2cosx,
||•|
|=1+cos2x,
∴f(x)=cosθ=.
(2)cosθ==
,
x∈[-,
],cosx∈[
,1].
∴2≤cosx+≤
,
≤f(x)≤1,即
≤cosθ≤1.
∴θmax=arccos,θmin=0.
(文)已知动圆过定点P(0,1),且与定直线y=-1相切.
(1)求动圆圆心的轨迹M的方程;
(2)设过点Q(0,-1)且以=(-1,-k)为方向向量的直线l与轨迹M相交于A、B两点.若∠APB为钝角,求直线l斜率的取值范围.
正确答案
(1)∵动圆过定点P(0,1),且与定直线y=-1相切
故圆心到点P(0,1)的距离等于半径,
且圆心到直线y=-1的距离等于半径,
即圆心到定点P(0,1),及定直线y=-1的距离相等
圆心轨迹M是以P(0,1)为焦点,直线y=-1为准线的抛物线,
故它的方程是x2=4y------------------------------------------------5′
(2)直线l过点Q(0,-1),且以=(-1,-k)为方向向量,所以直线方程为y=kx-1,
代入x2=4y得x2-4kx+4=0,
由△=16k2-4×1×4>0得k<-1,或k>1①-------------------------------------7′
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=4k,x1x2=4
所以=(x1,y1-1),
=(x2,y2-1),∵∠PDB为钝角,∴
•
<0
即x1x2+(y1-1)(y2-1)=x1x2+(kx1-2)(kx2-2)=(1+k2)x1x2-2k(x1+x2)+4<0------------------------------------------------------------------10′
即4(1+k2)-2k×4k+4<0,解得k<-,或k>
②------------------------------12′
由①②得k<-,或k>
-------------------------------------------------------------------------14′
如图,三角形ABC是直角三角形,C=90°,边AC、BC的中点分别是E、D,若=
,
=
,且|
|=|
|=2.0
(1)分别用向量、
表示
和
;
(2)计算AD、BE所成钝角的大小(结果用反三角函数表示).
正确答案
(1)=
-
=
-
;(2分)
=
-
=
-
(2分)
(2)∵C=90°,∴•
=0
设AD、BE所成的钝角为θ
∵||=
,|
|=
(2分)
∴cosθ==
=-
<0,
∴θ=π-arccos.
所以AD、BE所成钝角的大小为π-arccos(2分)
已知:(+3
)⊥(7
-5
),(
-4
)⊥(7
-2
).
(1)证明||=|
|;
(2)求向量与
的夹角.
正确答案
(1)由题意可得,:(+3
)•(7
-5
)=0,(
-4
)•(7
-2
)=0.
即7
a
2+16•
-15
b
2=0,7
a
2-30•
+8
b
2=0,
整理可得,2•
=
b
2,代入可得
a
2=
b
2
∴||=|
|;
(2)cosα==
=
∵0°≤α≤180° 所以向量与
的夹角的夹角为600.
设1和
2是两个单位向量,夹角是60°,试求向量
=2
1+
2和
=-3
1+2
2的夹角.
正确答案
∵1和
2是两个单位向量,夹角是60°
∴12=
22=1,
1•
2=
又∵=2
1+
2,
∴||2=
2=(2
1+
2)2=4
12+4
1•
2+
22=7,
∴||=
.
同理得||=
.
又•
═(2
1+
2)•(-3
1+2
2,)=-6
12+
1•
2+2
22=-
,
∴cosθ==-
,
∴θ=120°.
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