- 平面向量的基本定理及坐标表示
- 共854题
设向量a=(x2-3,1),b=(2x,-y)(其中实数y和x不同时为零),当|x|>1时,有a⊥b;当|x|≤1时,有a∥b.
(Ⅰ)求函数解析式y=f(x);
(Ⅱ)设α∈(0,),且f(sinα)=
,求α.
正确答案
(Ⅰ)∵当|x|>1时⊥
,
∴(x2-3)•2x-y=0,
∴y=2x3-6x(|x|>1)(2分)
∵当|x|≤1时∥
,
∴(x2-3)•(-y)=2x,
∵实数y和x不同时为零,
∴y=(|x|≤1,且x≠0)(4分)
∴y=f(x)=(6分)
(Ⅱ)由|sinα|≤1且f(sinα)=,
∴有=
,(8分)
∴sin2α+4sinα-3=0,(sinα+2)2=7,
∴sinα=±-2(舍负),且有0<
-2<1(10分)
又∵α∈(0,),
∴α=arcsin(-2)(12分)
已知向量=(sinx,-1),
=(cosx,
).
(1)当∥
时,求cos2x-3sin2x的值.
(2)求f(x)=(+
)•
的最小正周期和单调递增区间.
正确答案
(1)∵∥
,
=(sinx,-1),
=(cosx,
)
∴sinx+cosx=0…(2分)
∴tanx=-…(3分)
∴cos2x-3sin2x==
==
=
=
(5分)
(2)∵=(sinx,-1),
=(cosx,
)
∴+
=(sinx+cosx,
)…(6分)
∴f(x)=(+
)•
=(sinx+cosx)cosx+
=
(sin2x+cos2x)+
=
sin(2x+
)+
…(8分)
∴最小正周期为π…(9分)
由2kπ-≤2x+
≤2kπ+
,得kπ-
π≤x≤kπ+
故f(x)的单调递增区间为[kπ-π,kπ+
]k∈Z…(10分)
已知向量=(2cosθ,1),
=(sinθ+cosθ,1),-
<θ<
(I)若∥
,求θ的值
(II)设f(θ)=•
,求函数f(θ)的最大值及单调递增区间.
正确答案
(I)因为∥
,,可得sinθ=cosθ,由此得tanθ=1,又-
<θ<
,故有θ=
(II)f(θ)=•
=2sinθcosθ+2cos2θ+1=sin2θ+cos2θ+2=
sin(2θ+
)+2
因为θ∈(-,
),所以2θ+
∈(-
,
)
∴函数f(θ)的最大值为+2,
令2kπ-<2θ+
<2kπ+
解得θ∈(kπ-,kπ+
)
故函数的单调递增区间是(kπ-,kπ+
)
已知锐角三角形ABC中,定义向量=(sinB,-
),
=(cos2B,4cos2
-2),且
∥
(1)求函数f(x)=sin2xcosB-cos2xsinB的单调减区间;
(2)若b=1,求△ABC的面积的最大值.
正确答案
(1)由题意知,=(sinB,-
),
=(cos2B,4cos2
-2),
∥
,
∴sinB(4cos2-2)-(-
)cos2B=0,2sin(2B+
)=0
由于是锐角三角形,故B=,
∴f(x)=sin2xcosB-cos2xsinB=sin(2x-B)=sin(2x-),
由+2kπ≤2x-
≤
+2kπ(k∈z)解得,
+kπ≤x≤
+kπ(k∈z),
∴函数的单调减区间是[+kπ,
+kπ](k∈z);
(2)由(1)知,B=,
根据余弦定理得,b2=a2+c2-2accosB,即1=(a+c)2-2ac-ac,
∴(a+c)2=1+3ac,当且仅当a=c时等号成立;
∵(a+c)2≥4ac,∴1+3ac≥4ac,
∴ac≤1,当且仅当a=c时等号成立,
∴△ABC的面积S=acsinB=
ac≤
,
∴△ABC的面积的最大值为.
已知=(1,sinθ),
=(1,cosθ),θ∈R.
(1)若-
=(0,
),求sin2θ的值;
(2)若+
=(2,0),求
的值.
正确答案
(1)∵-
=(0,sinθ-cosθ)=(0,
),∴sinθ-cosθ=
,
平方得:2sinθcosθ=,即sin2θ=
.
(2)∵=(1,sinθ),
=(1,cosθ),∴
+
=(2,sinθ+cosθ)=(2,0),
∴sinθ+cosθ=0,∴tanθ=-1.∴=
=
=-
.
已知向量=(sinA,
)与
=(3,sinA+
cosA)共线,其中A是△ABC的内角.
(1)求角A的大小;
(2)若cosB=,a=
,求△ABC面积.
正确答案
(1)因为 ∥
,所以sinA•(sinA+
cosA)-
=0;
所以+
sin2A=0,
整理得sin2A-
cos2A=1,
即sin(2A-)=1.
因为A∈(0,π),所以2A-∈(-
,
).
故2A-=
,A=
;
(2)由正弦定理,得出b=sinB=
×
=
又sinC=sin(A+B)=sinAcosB+cosAsinB=×
+
×
=
所以S△ABC=absinC=
×
×
×
=
设△ABC的三个内角分别为A,B,C.向量=(1,cos
)与
=(
sin
+cos
,
)共线.
(Ⅰ)求角C的大小;
(Ⅱ)设角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足2acosC+c=2b,试判断△ABC的形状.
正确答案
(Ⅰ)∵与
共线,
∴=cos
(
sin
+cos
)=
sinC+
(1+cosC)=sin(C+
)+
,
∴sin(C+)=1,∴C=
.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得2acosC+c=2b,即a+c=2b①,
根据余弦定理可得:c2=a2+b2-ab②,
联立①②解得:b(b-a)=0,
又b>0,∴b=a,C=,所以△ABC为等边三角形.
(1)化简:+
;
(2)设两个非零向量和
不共线,且
=
+2
,
=-2
+3
,
=5
+3
,求证:A,B,D三点在同一直线上.
正确答案
(1)原式=+
=-sinα+sinα=0;
(2)证明:∵=
+
=-2
+3
+5
+3
=3
+6
,
∴=
,
∴∥
,
又与
有公共点B,
则A,B,D三点在同一直线上.
在锐角三角形ABC中,a,b,c分别是∠A,∠B,∠C所对应的边,向量=(a2+c2-b2 ,
ac),
=(cosB,sinB),且
∥
.
(I)求角B;
(Ⅱ)求sinA+sinC的取值范围.
正确答案
(I)∵∥
,
∴(a2+c2-b2)sinB-accosB=0.
又cosB=,
∴sinB=,B∈(0,
),
∴B=.
(II)由(I)知A+C=,∴c=
-A,
∴sinA+sinC=sinA+sin(-A)=sinA+
cosA+
sinA=
sinA+
cosA
=sin(A+
)
又0<A<且0<
-A<
∴<A<
,
<A+
<
∴<sin(A+
)≤1,
∴sinA+sinC∈(,
]
已知平面直角坐标系上的三点A(0,1)、B(-2,0)、C(cosθ,sinθ)(θ∈(0,π)),且与
共线.
(1)求tanθ;
(2)求sin(θ-)的值.
正确答案
(1)由题意得:=(2,1),
=(cosθ,sinθ),
∵∥
,∴2sinθ-cosθ=0,
∴tanθ==
;
(2)∵tanθ=>0,θ∈[0,π),∴θ∈(0,
),
由,解得:sinθ=
,cosθ=
,
∴sin(θ-)=
(sinθ-cosθ)=-
.
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