8.已知定点
,动点
在
轴上运动,过点
作
交
轴于点
,并延长
到点
,且
.
(Ⅰ)求点
的轨迹;
(Ⅱ)直线
与
的轨迹交于
两点,若
,且
,求直线
的斜率
的取值范围.
解:(1)设
,则![]()
![]()
,又
,即
为
的中点,![]()
因此,
的轨迹方程为:
,其轨迹为以
为焦点的抛物线.
(2)设
,与
联立得:![]()
设
,则
是(*)式的两根,且![]()
由
得:
,即![]()
.因此,直线方程可写为:![]()
(*)式可化为:![]()
而![]()
即:![]()
令
,解得![]()
[文]![]()
(Ⅰ)求M(
)的轨迹C;
(Ⅱ)过点(0,3)作直线
与曲线交于A,B两点,
,是否存在直线
使OAPB为矩形.
解:(Ⅰ)![]()
设
,则![]()
因此,点
的轨迹是以
为焦点,长轴长为8的椭圆,其方程为![]()
(Ⅱ)假设存在这样的直线,使得
为矩形,并设![]()
与椭圆方程联立得:![]()
设
,则
是(*)的两根,
且![]()
因为
为矩形,故![]()
则
,![]()
![]()
由此可得:![]()
解得:![]()
因此,当直线的斜率为
时,可使
为矩形.
7.已知
,
与
垂直,
与
的夹角为![]()
,且![]()
,
,求实数
的值及
与
的夹角.
解:设
,
,则
;
;
;
.
解得
,或
,对应的
分别为
,或
,
分别代入
,解得
;![]()
4.已知
,且关于
的方程
有实根,则
与
的夹角的取值范围是 ( B )
A.[0,
] B.
C.
D.![]()
5.若三点
共线,则
的值等于__________.![]()
6.已知向量a=(cos
,sin
),b=(cos
,sin
),且a
b,那么a+b与a-b的夹角的大小是
. ![]()
3.
的三内角
所对边的长分别为
设向量
,
,若
,则角
的大小为( B
)
A.
B.
C.
D.![]()
2.已知向量
,
是不平行于
轴的单位向量,且
,则
(B)
A.(
) B.(
) C.(
) D.(
)
1.如图1所示,
是
的边
上的中点,则向量
( A
)
A.
B.
C.
D. ![]()
6、设函数
,其中向量
,
,
,
。
(Ⅰ)、求函数
的最大值和最小正周期;
(Ⅱ)、将函数
的图像按向量
平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的
。
[专家解答]
(Ⅰ)由题意得
=(sinx,-cosx)·(sinx-cosx,sinx-3cosx)
=sin2x-2sinxcosx+3cos2x=2+cos2x-sin2x=2+
sin(2x+
).
所以,f(x)的最大值为2+
,最小正周期是
=
.
(Ⅱ)由sin(2x+
)=0得2x+
=k
,即x=
,k∈Z,
于是d=(
,-2),
k∈Z.
因为k为整数,要使
最小,则只有k=1,此时d=(―
,―2)即为所求.
★★★高考要考什么
[考点透视]
本专题主要涉及向量的概念、几何表示、加法和减法,实数与向量的积、两个向量共线的充要条件、向量的坐标运算,以及平面向量的数量积及其几何意义、平面两点间的距离公式、线段的定比分点坐标公式和向量的平移公式.
[热点透析]
在高考试题中,主要考查有关的基础知识,突出向量的工具作用。在复习中要重视教材的基础作用,加强基本知识的复习,做到概念清楚、运算准确,不必追求解难题。热点主要体现在平面向量的数量积及坐标运算以及平面向量在三角,解析几何等方面的应用.
★★★高考将考什么
[范例1]出下列命题:①若
,则
;
②若A、B、C、D是不共线的四点,则
是四边形为平行四边形的充要条件; ③若
,则
;
④
的充要条件是
且
∥
;
⑤若
∥
,
∥
,则
∥
。 其中,正确命题材的序号是_________________.
解析:①不正确性。两个向量长度相同,但它的方向不一定相同。
②正确。∵
且
,又A、B、C、D为不共线的四点,
∴ 四边形ABCD为平行四边形;反之,若四边形为平行四边形,
则
,因此
。
③正确。∵
,∴
、
的长度相等且方向相同,又
=
,
∴
、
的长度相等且方向相同,∴
、
的长度相等且方向相同,故
。
④不正确。当
∥
且方向相同,即使
,也不能得到
。
⑤不正确。考虑
这种极端情况。
答案:②③。
[点晴]本题重在考查平面的基本概念。
[范例2]平面内给定三个向量:
。回答下列问题:
(1)求
; (2)求满足
的实数m和n ;
(3)若
∥
,求实数k;
(4)设
满足
∥
且
,求![]()
解:(1)依题意,得
=3(3,2)+(-1,2)-2(4,1)=(0,6)
(2)∵
,∴(3,2)=m(-1,2)+n(4,1)=(-m+4n,2m+n)
∴
解之得![]()
(3)∵
∥
,且
=(3+4k,2+k),
=(-5,2)
∴(3+4k)×2-(-5)×(2+k)=0,∴
;
(4)∵
=(x-4,y-1),
=(2,4), 又∵
∥
且
,
∴
解之得
或![]()
∴
=(
,
)或
=(
,
)
[点晴]根据向量的坐标运算法则及两个向量平等行的充要条件、模的计算公式,建立方程组求解。
[范例3]已知射线OA、OB的方程分别为
,
,动点M、N分别在OA、OB上滑动,且
。
(1)若
,求P点的轨迹C的方程;
(2)已知
,
,请问在曲线C上是否存在动点P满足条件
,若存在,求出P点的坐标,若不存在,请说明理由。
解:(1)设
,
,
则
,
,
所以
,即
。
又因为
,所以
,代入得:
。
(2)
,所以
,![]()
因为
,所以
,得
,
又
,联立得
,因为
,所以不存在这样的P点。
[点晴]本题是一道综合题,重在考查向量的概念及轨迹方程的求法。
[文]设向量a=(sinx,cosx),b=(cosx,cosx),x∈R,函数f(x)=a·(a+b).
(Ⅰ)求函数f(x)的最大值与最小正周期;
(Ⅱ)求使不等式f(x)≥
成立的x的取值集。
解:(Ⅰ)∵![]()
∴
的最大值为
,最小正周期是
。
(Ⅱ)由(Ⅰ)知 ![]()
![]()
即
成立的
的取值集合是
.
[点睛]本小题主要考查平面向量数量积的计算方法、三角公式、三角函数的性质及图像的基本知识,考查推理和运算能力.
[范例4]已知
=(x,0),
=(1,y),(
+![]()
)
(
–![]()
).
(I) 求点
(x,y)的轨迹C的方程;
(II) 若直线l: y=kx+m (m
0)与曲线C交于A、B两点,D(0,–1),且有|AD|=|BD|,试求m的取值范围.
解:(I)
+![]()
=(x,0)+
(1,y)=(x+
,
y),
–![]()
=(x, 0)![]()
(1,y)= (x![]()
,–
y)
.
(
+![]()
)
(![]()
![]()
![]()
),
(
+![]()
)·(![]()
![]()
![]()
)=0,
(x+
)( x![]()
)+
y·(![]()
y)=0,
故P点的轨迹方程为
.
(II)考虑方程组
消去y,得(1–3k2)x2-6kmx-3m2-3=0 (*)
显然1-3k2
0,
=(6km)2-4(1-3k2)(
-3m2-3)=12(m2+1-3k2)>0.
设x1,x2为方程*的两根,则x1+x2=
,x0=
, y0=kx0+m=
,
故AB中点M的坐标为(
,
),
线段AB的垂直平分线方程为y![]()
=(![]()
)
,
将D(0,–1)坐标代入,化简得
4m=3k2
1,
故m、k满足
消去k2得
m2
4m>0,
解得 m<0或m>4.
又
4m=3k2
1>
1,
故m
(![]()
,0)
(4,+
).
[点睛]本题用向量语言来表达平面几何问题,是亮点。
[文]在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知点
,
,若点C满足
,点C的轨迹与抛物线
交于A、B两点;
(1)求点C的轨迹方程;
(2)求证:
;
(3)在x轴正半轴上是否存在一定点
,使得过点P的任意一条抛物线的弦的长度是原点到该弦中点距离的2倍,若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)设
,由
知,点C的轨迹为
.
(2)由
消y得:![]()
设
,
,则
,
,
所以
,所以
,于是
(3)假设存在过点P的弦EF符合题意,则此弦的斜率不为零,设此弦所在直线的方程为
,由
消x得:
,设
,
,
则
,
.
因为过点P作抛物线的弦的长度是原点到弦的中点距离的2倍,所以
即
,所以
得
,所以存在
.
★★★自我提升
5、设向量
,
,
满足
,
,
,若|
|=1,则
|
|
+|
|
的值是 4 .
4、已知向量
,
,则
的最大值为
.
3、已知三点
,其中
为常数.若
,则
与
的夹角为( D )
(A)
(B)
或
(C)
(D)
或![]()
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