运用向量的数量积处理解几中有关长度.角度.垂直等问题 例2如图.点F.点P 在y轴上运动.点M在x轴上运动.点N为动点.且·=0.+=0. (1)求点N的轨迹C的方程, 的直线l与曲线C交于A.B两点.设点K.与的夹角为θ, 求证:0<θ<. [分析] (1)分别设出P.M与N点的坐标.将已知向量坐标化.然后利用向量数量积及向量相等知识找到等量关系. (2)利用向量的夹角公式可知,要证0<θ<,只要证. [解析] (1)y2=4ax (2) 证明:设AB的方程为y=k(x-a).代入y2=4ax得 k2x2-2a(k2+2)x+k2a2=0 设A(x1 , y1).B(x2 , y2).则 x1+x2= x1 x2=a2 ∵=(x1+a , y1), =(x2+a , y2) ∴·=(x1+a)(x2+a)+y1 y2 =x1x2+a ( x1+x2)+a2+(-) · () =a2+a·+ a2-4a2=>0. ∵与的夹角为θ.与不共线. ∴θ≠0.∴cosθ=>0 , 即0<θ<. 变式:给定抛物线C:y2=4x.F是C的焦点.过点F的直线l与C相交于A.B两点. (Ⅰ)设l的斜率为1.求与夹角的大小, [解答] ,直线l的斜率为1.所以l的方程为 y=x-1,将y=x-1代入方程y2=4x.并整理得x2-6x+1=0 设A(x1,y1),B(x2,y2),则有x1+x2=6, x1x2=1. 从而·=x1x2+y1y2=2x1x2-(x1+x2)+1=-3 ︱︱·︱︱=·=, cos== 所以与夹角的大小为π-arcos. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

中,满足,边上的一点.

(Ⅰ)若,求向量与向量夹角的正弦值;

(Ⅱ)若=m  (m为正常数) 且边上的三等分点.,求值;

(Ⅲ)若的最小值。

【解析】第一问中,利用向量的数量积设向量与向量的夹角为,则

=,得,又,则为所求

第二问因为=m所以

(1)当时,则= 

(2)当时,则=

第三问中,解:设,因为

所以于是

从而

运用三角函数求解。

(Ⅰ)解:设向量与向量的夹角为,则

=,得,又,则为所求……………2

(Ⅱ)解:因为=m所以

(1)当时,则=-2分

(2)当时,则=--2分

(Ⅲ)解:设,因为

所以于是

从而---2

==

=…………………………………2

,则函数,在递减,在上递增,所以从而当时,

 

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已知向量),向量

.

(Ⅰ)求向量; (Ⅱ)若,求.

【解析】本试题主要考查了向量的数量积的运算,以及两角和差的三角函数关系式的运用。

(1)问中∵,∴,…………………1分

,得到三角关系是,结合,解得。

(2)由,解得,结合二倍角公式,和,代入到两角和的三角函数关系式中就可以求解得到。

解析一:(Ⅰ)∵,∴,…………1分

,∴,即   ①  …………2分

 ②   由①②联立方程解得,5分

     ……………6分

(Ⅱ)∵,  …………7分

               ………8分

又∵,          ………9分

,            ……10分

解法二: (Ⅰ),…………………………………1分

,∴,即,①……2分

    ②

将①代入②中,可得   ③    …………………4分

将③代入①中,得……………………………………5分

   …………………………………6分

(Ⅱ) 方法一 ∵,,∴,且……7分

,从而.      …………………8分

由(Ⅰ)知;     ………………9分

.     ………………………………10分

又∵,∴, 又,∴    ……11分

综上可得  ………………………………12分

方法二∵,,∴,且…………7分

.                                 ……………8分

由(Ⅰ)知 .                …………9分

             ……………10分

,且注意到

,又,∴   ………………………11分

综上可得                    …………………12分

(若用,又∵ ∴

 

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在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a、b、c,向量=(sinA,b+c),=(a-c,sinC-sinB),满足=

(Ⅰ)求角B的大小;

(Ⅱ)设=(sin(C+),), =(2k,cos2A) (k>1),  有最大值为3,求k的值.

【解析】本试题主要考查了向量的数量积和三角函数,以及解三角形的综合运用

第一问中由条件|p +q |=| p -q |,两边平方得p·q=0,又

p=(sinA,b+c),q=(a-c,sinC-sinB),代入得(a-c)sinA+(b+c)(sinC-sinB)=0,

根据正弦定理,可化为a(a-c)+(b+c)(c-b)=0,

,又由余弦定理=2acosB,所以cosB=,B=

第二问中,m=(sin(C+),),n=(2k,cos2A) (k>1),m·n=2ksin(C+)+cos2A=2ksin(C+B) +cos2A

=2ksinA+-=-+2ksinA+=-+ (k>1).

而0<A<,sinA∈(0,1],故当sin=1时,m·n取最大值为2k-=3,得k=.

 

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已知△ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,向量

(Ⅰ)求角A的大小;

(Ⅱ)若,试判断b·c取得最大值时△ABC形状.

【解析】本试题主要考查了解三角形的运用。第一问中利用向量的数量积公式,且由

(2)问中利用余弦定理,以及,可知,并为等边三角形。

解:(Ⅰ)

     ………………………………6分

(Ⅱ)

………………………………8分

……………10分

 

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已知向量=(), =().

(1)当时,求的值。

(2)已知=的值。

【解析】本试题主要考查了向量的数量积的运算,以及构造角求解三角函数值的运用。

第一问中,利用

第二问中,结合第一问中 = 

然后,构造角得到结论。

解、(1)

(2)因为:

 = 

所以:          

因为:

 

=

 

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