- 数量积判断两个平面向量的垂直关系
- 共499题
在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知向量=(-1,2),又点A(8,0),B(n,t),C(ksinθ,t).
(1)若⊥
,且|
|=
|
|,求向量
.
(2)若向量与向量
共线,常数k>0,当f(θ)=tsinθ取最大值4时,求
•
.
正确答案
(1)=(n-8,t),∵
⊥
,∴8-n+2t=0
又||=
|
|,∴(n-8)2+t2=5×64得t=±8∴
=(24,8)或(-8,-8)
(2)=(ksinθ-8,t),
因为向量与向量
共线,
∴t=-2ksinθ+16,f(θ)=tsinθ=(-2ksinθ+16)sinθ=-2k(sinθ-)2+
①当k>4时,0<<1∴sinθ=
时,tsinθ取最大值为
,
由=4,得k=8,此时θ=
,
=(4,8)
∴•
=(8,0)•(4,8)=32
②当0<k<4时,>1,
∴sinθ=1时,tsinθ取最大值为-2k+16,
由-2k+16=4,得k=6,(舍去)
综上所述,∴•
=32
已知向量=(x,1-x),
=(lnx,ln(1-x))(0<x<1).
(1)是否存在x,使得⊥
或
∥
?若存在,则举一例说明;若不存在,则证明之.
(2)求函数f(x)=•
在区间[
,
]上的最值.(参考公式[lnf(x)]′=
)
正确答案
(1)例如,当x=时,
=(
,
),
=(-ln2,-ln2)=-2ln2•
,
∥
因为0<x<1,所以0<1-x<1,lnx<0.ln(1-x)<0.•
=xlnx+(1-x)ln(1-x)<0,从而
与
不垂直.
(2)函数f(x)=•
=xlnx+(1-x)ln(1-x)
f′(x)=1nx+x•-ln(1-x)+(1-x)•
=lnx-ln(1-x),
令f′(x)=0得x=
当≤x<
时,x<
<1-x,f′(x)<0,f(x)在区间[
,
)上是减函数:
当<x≤
时,1-x<
<x,f′(x)>0,f(x)在区间(
,
]上是增函数;
所以f(x)在x=时取得最小值,且最小值f(
)=-ln2,
又f()=f(
)<f(
)=
ln
+
ln
=
ln3-21n2
故f(x)在x=时取得最大值,且最大值f(
)=
ln3-2ln2.
已知平面向量=(
,-1),
=(
,
).
(I)若存在实数k和t,使得=
+(t2-3)
,
=-k
+
,且
⊥
,试求函数的关系式k=f(t);
(II)根据(I)结论,确定k=f(t)的单调区间.
正确答案
(I)∵=(
,-1),
=(
,
)
∴||=2,|
|=1,
•
=
×
-1×
=0
∴⊥
∵⊥
,∴
•
=0
即-k|
a
|2+t(t2-3)|
b
|2=0,
∴t3-3t-4k=0
即k=t3-
t
(II)由(I)知,k=f(t)=t3-
t,
∴k′=t2-
=
(t+1)(t-1)
令k′<0得-1<t<1,令k′>0得t<0或t>1
故k=f(t)的单调递减区间是[-1,1];
单调递增区间是(-∞,-1],[1,+∞).
已知函数的图象过坐标原点O,且在点(﹣1,f(﹣1))处的切线的斜率是﹣5.
(1)求实数b,c的值;
(2)求f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值;
(3)对任意给定的正实数a,曲线y=f(x)上是否存在两点P、Q,使得△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,且此三角形斜边中点在y轴上?说明理由.
正确答案
解:(1)当x<1时,f(x)=﹣x3+x2+bx+c,则f'(x)=﹣3x2+2x+b. 依题意得:
,
即
解得b=c=0
(2)由(1)知,
①当﹣1≤x<1时,,
令f'(x)=0得
当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:
②当1≤x≤2时,f(x)=alnx.
当a≤0时,f(x)≤0,f(x)最大值为0;
当a>0时,f(x)在[1,2]上单调递增.
∴f(x)在[1,2]最大值为aln2.
综上,当aln2≤2时,即时,f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值为2;
当aln2>2时,即时,f(x)在区间[﹣1,2]上的最大值为aln2.
(3)假设曲线y=f(x)上存在两点P、Q满足题设要求,则点P、Q只能在y轴两侧.
不妨设P(t,f(t))(t>0),则Q(﹣t,t3+t2),显然t≠1
∵△POQ是以O为直角顶点的直角三角形,
∴
即﹣t2+f(t)(t3+t2)=0(*)
若方程(*)有解,存在满足题设要求的两点P、Q;
若方程(*)无解,不存在满足题设要求的两点P、Q.
若0<t<1,则f(t)=﹣t3+t2代入(*)式得:﹣t2+(﹣t3+t2)(t3+t2)=0
即t4﹣t2+1=0,而此方程无解,因此t>1.
此时f(t)=alnt,代入(*)式得:
﹣t2+(alnt)(t3+t2)=0
即(**)
令h(x)=(x+1)lnx(x≥1),则
∴h(x)在[1,+∞)上单调递增,
∵t>1
∴h(t)>h(1)=0,
∴h(t)的取值范围是(0,+∞).
∴对于a>0,方程(**)总有解,即方程(*)总有解.
已知向量=(1,t2-3 ),
=(-k,t) (其中实数k和t不同时为零),当|t|<2时,有
⊥
,当|t|>2时,有
∥
.
(1)求函数关系式k=f (t );
(2)求函数f (t )的单调递减区间;
(3)求函数f (t )的最大值和最小值.
正确答案
(1)当|t|<2时,由⊥
得:
•
=-k+(t2-3)t=0,
得k=f(t)=t3-3t(|t|<2)
当|t|>2时,由∥
得:k=
所以k=f(t)=(5分)
(2)当|t|<2时,f′(t)=3t2-3,由f′(t)<0,得3t2-3<0
解得-1<t<1,
当|t|>2时,f′(t)==
>0
∴函数f(t)的单调递减区间是(-1,1).(4分)
(3)当|t|<2时,由f′(t)=3t2-3=0得t=1或t=-1
∵1<|t|<2时,f′(t)>0
∴f(t)极大值=f(-1)=2,f(t)极小值=f(1)=-2
又f(2)=8-6=2,f(-2)=-8+6=-2
当t>2时,f(t)=<0,
又由f′(t)>0知f(t)单调递增,∴f(t)>f(2)=-2,
即当t>2时,-2<f(t)<0,
同理可求,当t<-2时,有0<f(t)<2,
综合上述得,当t=-1或t=2时,f(t)取最大值2
当t=1或t=-2时,f(t)取最小值-2(5分)
扫码查看完整答案与解析