- 平面向量的基本定理及坐标表示
- 共854题
已知集合A={sin|n∈N,N是自然数集}.
(1)用列举法表示集合A;
(2)任取p∈A,q∈A,记向量=(1,p),
=(q,1),求
∥
的概率.
正确答案
(1)sin=sin(
•n)的周期为T=
=4,
n=0时,sin=0;n=1时,sin
=1;n=2时,sin
=0;n=3时,sin
=-1
所以A={-1,0,1}.
(2)任取p∈A,q∈A,对应的向量分别有:①=(1,-1),
=(-1,1),②
=(1,-1),
=(0,1),③
=(1,-1),
=(1,1),④
=(1,0),
=(-1,1),⑤
=(1,0),
=(0,1),⑥
=(1,0),
=(1,1),⑦
=(1,1),
=(-1,1),⑧
=(1,1),
=(0,1),⑨
=(1,1),
=(1,1),共9种情况.
其中∥
的情况分别是:①
=(1,-1),
=(-1,1),②
=(1,1),
=(1,1),共2种情况.
由于各种不同情况是等可能的,故∥
的概率P=
.
下列命题中:
①一个整数的平方是偶数,则这个整数是偶数;
②是无理数;
③经过平面内一点和平面外一点的直线一定不在平面内;
④若向量、
是平面向量的一组基底,则
+
与
-
也可作为平面向量的一组基底.
其中正确的命题是______.
正确答案
∵设这个数不是偶数,则(2n+1)2=4n2+4n+1=2(2n2+2n)+1=2m+1.(m=2n2+2n),它的平方不是偶数,∴假设错误,①正确;
是无理数,∴②正确;
∵直线在平面内,直线上的所有点都在平面内,过平面内一点和平面外一点的直线一定不在平面内,③正确;
设+
与
-
共线,则
+
=λ(
-
)⇒
=
,
与
共线,∴
+
与
-
不共线,可作为平面向量的一组基底,④正确.
故答案是①②③④
=(x2,2),
=(x,1)
(1)若∥
,求x;
(2)若函数f(x)=•
对应的图象记为C
(I)求曲线C在A(1,3)处的切线方程?
(II)若直线l为曲线C的切线,并且直线l与曲线C有且仅有一个公共点,求所有这样直线l的方程?
正确答案
(1)∵=(x2,2),
=(x,1),且
∥
∴x2•1=2•x,解之得x=0或2
(2)f(x)=•
=x2•x+1×2=x3+2
(I)对f(x)求导数,得f'(x)=3x2,
∴曲线C:y=f(x)在A(1,3)处切线的斜率k=f'(1)=3
结合直线的点斜式方程,得切线方程是y-3=3(x-1),即y=3x.
(II)设切点坐标P(t,t3+2),得在点P处切线的斜率k=f'(t)=3t2.
∴曲线C在点P处的切线方程为y-(t3+2)=3t2(x-t),即y=3t2x-2t3+2
由得3t2x-2t3+2=x3+2,即x3-3t2x+2t3=0
∴(x-t)2(x+2t)=0,
因为切线与曲线C有且仅有一条一个公共点,所以只有t=0时以上方程有相等的实数根,此时l方程为y=2
∴存在直线l为曲线C的切线,并且直线l与曲线C有且仅有一个公共点,此时切线方程为y=2.
已知向量=(a-2,-2),
=(-2,b-2),
∥
(a>0,b>0),则ab的最小值是 ______.
正确答案
由已知∥
可得(a-2)(b-2)-4=0,
即2(a+b)-ab=0,
∴4-ab≤0,解得
≥4或
≤0(舍去),
∴ab≥16.
∴ab的最小值为16.
故答案为16
已知向量=(sinA,cosA),
=(
,-1),
•
=1,且A为锐角.
(1)求角A的大小;
(2)求函数f(x)=cos2x+4cosAsinx(x∈R)的值域.
正确答案
(1)由题意得•
=
sinA-cosA=1,2sin(A-
)=1,sin(A-
)=
,
由A为锐角得A-=
,A=
.
(2)由(1)知cosA=,所以f(x)=cos2x+2sinx=1-2sin2x+2sinx=-2(sinx-
)2+
,
因为x∈R,所以sinx∈[-1,1],
因此,当sinx=时,f(x)有最大值
.
当sinx=-1时,f(x)有最小值-3,
所以所求函数f(x)的值域是[-3,].
已知点P是△ABC的中位线EF上任意一点,且EF∥BC,实数x,y满足+x
+y
=0.设△ABC,△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为S,S1,S2,S3,记
=λ 3,
=λ 1,
=λ 2.则λ2•λ3取最大值时,2x+y的值为______.
正确答案
由题意可得,S1 =S=S2+S3
λ2 • λ3=≤
=
当且仅当S2=S3时取等号,此时点P在EF的中点
∴+
=
由向量的加法的四边形法则可得,+
=2
,
+
=2
∴2+
+
=
∵
+x
+y
=0
∴x=y=,2x+y=
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.
已知函数f(x)=sin2x-
(cos2x-sin2x)-1
(1)求函数f(x)的最小值和最小正周期;
(2)设△ABC的内角A、B、C、的对边分别为a、b、c,且c=,f(C)=0,若向量
=(1, sinA)与向量
=(2,sinB)共线,求a,b.
正确答案
(1)f(x)=sin2x-
cos2x-1=sin(2x-
)-1当2x-
=2kπ-
,k∈Z,即x=kπ-
,k∈Z时,f(x)取得最小值-2
f(x)的最小正周期为π
(2)由c=,f(C)=0,得C=
,a2+b2-ab=3
由向量=(1, sinA)与向量
=(2,sinB)共线,
得sinB=2sinA,
∴b=2a
解方程组
得a=1,b=2
已知向量=(cosx,sinx),
=(-cosx,cosx),
=(-1,0)
(I)若x=,求向量
与
的夹角θ:
(II)当x∈R时,求函数f(x)=2-
+1的最小正周期T.
正确答案
(I)当x=时,
cosθ==
=-cosx=-cos=-
∴θ=
(II)∵f(x)=2•
+1=2(-cos2x+sinxcosx)+1
=2sinxcosx-(2cos2x-1)
=2sin2x-cos2x=sin(2x-
)
∴T==π
答:若x=时,两向量的夹角为
;函数f(x)的最小正周期为π
已知=(sinα,sinβ),
=(cos(α-β),-1),
=(cos(α+β),2),α,β≠kπ+
(k∈Z).
(1)若∥
,求tanα•tanβ的值;
(2)求
a
2+•
的值.
正确答案
(1)∵=(cos(α-β),-1),
=(cos(α+β),2),且
∥
,
∴2cos(α-β)+cos(α+β)=0,即2(cosαcosβ+sinαsinβ)+cosαcosβ-sinαsinβ=0,
∴3cosαcosβ+sinαsinβ=0,又α,β≠kπ+(k∈Z),
∴tanα•tanβ=-3;
(2)∵=(sinα,sinβ),
=(cos(α-β),-1),
=(cos(α+β),2),
∴
a
2+•
=sin2α+sin2β+cos(α-β)cos(α+β)-2
=sin2α+sin2β+cos2αcos2β-sin2αsin2β-2
=sin2α+(1-sin2α)sin2β+cos2αcos2β-2
=sin2α+cos2αsin2β+cos2αcos2β-2
=sin2α+cos2α(sin2β+cos2β)-2
=sin2α+cos2α+2
=1-2
=-1.
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