- 用坐标表示向量的数量积
- 共636题
已知向量a=(cosα,sinα),b=(cosx,sinx),c=(sinx+2sinα,cosx+2cosα),其中0<α<x<π。
(1)若,求函数f(x)=b·c的最小值及相应x的值;
(2)若a与b的夹角为,且a⊥c,求tan2α的值。
正确答案
解:(1)∵ b=(cosx,sinx),c=(sinx+2sinα,cosx+2cosα),
∴f(x)=b·c=cosxsinx+2cosxsinα+sinxcosx+2sinxcosα
=2sinxcosx+(sinx+cosx)
令
则,且
则,
所以,
此时
由于,故
所以函数f(x)的最小值为,相应x的值为
。
(2)∵a与b的夹角为
∴
∵
∴
∴
∵
∴
∴
∴
∴。
已知向量=(x2,x+1),
=(1-x,t),若函数f(x)=
在区间(-1,1)上是增函数,求t的取值范围。
正确答案
解:依定义,
则,
若f(x)在(-1,1)上是增函数,则在(-1,1)上可设f′(x)≥0,
∴,在区间(-1,1)上恒成立,
考虑函数,
由于g(x)的图像是对称轴为,开口向上的抛物线,
故要使在区间(-1,1)上恒成立
,即t≥5,
而当t≥5时,f′(x)在(-1,1)上满足f′(x)>0,即f(x)在(-1,1)上是增函数,
故t的取值范围是t≥5。
已知抛物线x2=4y的焦点为F,A,B是抛物线上的两动点,且,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M,
(Ⅰ)证明为定值;
(Ⅱ)设△ABM的面积为S,写出S=f(λ)的表达式,并求S的最小值。
正确答案
解:(Ⅰ)由已条件,得F(0,1),λ>0,
设,由
,即得
,
∴,
将①式两边平方并把代入得
, ③
解②、③式得,且有
,
抛物线方程为,求导得
,
所以过抛物线上A、B两点的切线方程分别是,
即,
解出两条切线的交点M的坐标为,
所以
所以为定值,其值为0;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知在△ABM中,FM⊥AB,因而,
因为|AF|、|BF|分别等于A、B到抛物线准线y=-1的距离,
所以 |AB|=|AF|+|BF|=y1+y2+2=,
于是,
由,
且当λ=1时,S取得最小值4。
已知a≥0,函数f(x)=x2+ax,设,记曲线y=f(x)在点M(x1,f(x1))处的切线为l,l与x轴的交点是N(x2,0),O为坐标原点,
(Ⅰ)证明:;
(Ⅱ)若对于任意的,都有
成立,求a的取值范围。
正确答案
解:(Ⅰ)对f(x)求导数,得,f′(x)=2x+a,
故切线l的斜率为2x1+a,
由此得切线l的方程为y-(x12+ax1)=(2x1+a)(x-x1),
令y=0,得。
(Ⅱ)由,得
,
设,
对求导数,得
,
令,得
,
当时,
的变化情况如下表:
,
所以,函数g(x1)在上单调递减,在
上单凋递增,
从而函数g(x1)的最小值为,
依题意,得,解得:
,
即a的取值范围是。
已知向量,令f(x)=
,是否存在实数x∈[0,π],使f(x)+f′(x)=0(其中f′(x)是f(x)的导函数)?若存在,则求出x的值;若不存在,则证明之。
正确答案
解:
,
令f(x)+f′(x)=0,
即f(x)+f′(x)=sinx+cosx+cosx-sinx=2cosx=0,
可得,
所以存在实数∈[0,π],使f(x)+f′(x)=0。
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