高中數(shù)學(xué)必修二第六章第2節(jié)《平面向量的運算》解答題
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1、必修二第六章第2節(jié)平面向量的運算解答題(1)一、解答題(本大題共30小題,共360.0分)1.在平行四邊形中ABCD,已知𝐴𝐵=6,𝐴𝐷=10,點𝐸,𝐹分別為邊BC和邊CD上動點,圖1圖2(1)如圖1,若平行四邊形ABCD為矩形,且𝐸,𝐹分別為BC和CD上中點,求𝐴𝐸𝐵𝐹;,且2𝐵𝐸=3𝐸𝐶,求𝐴𝐸Ү
2、60;𝐹(2)如圖2,若2.已知向量𝑎=(cos𝛼,sin𝛼),𝑏=(cos𝛽,sin𝛽),𝑐=(2,0)(1)求向量𝑏+𝑐的長度的最大值;𝑐(2)設(shè)𝛼=𝜋,且𝑎(𝑏+),求cos𝛽的值33.已知實數(shù)0𝜃𝜋,𝑎=(cos𝜃,sin𝜃),𝑗=(0,1
3、),若向量𝑏滿足(𝑎+𝑏)𝑗=0,且𝑎𝑏=0(1)若|𝑎𝑏|=2,求𝑏;(2)若𝑓(𝑥)=|𝑏+𝑥(𝑎𝑏)|在1,+)上為增函數(shù),求實數(shù)𝜃的取值范圍24.如圖所示,在𝐴𝐵𝐶𝐷中,𝐴𝐵=𝑎,𝐴𝐷=
4、19887;,𝐵𝑀=2𝐵𝐶,𝐴𝑁=1𝐴𝐵34(1)試用向量𝑎,𝑏來表示𝐷𝑁,𝐴𝑀;(2)𝐴𝑀交DN于O點,求𝐴𝑂𝑂𝑀的值5.𝐴𝐵𝐶的內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且其面積為Scos𝐴=𝑎
5、19887;cos𝐵,|𝐶𝐴|2=𝐶𝐴𝐵𝐴,3𝑆=𝑏2𝑐32𝑎24(1)請從以上三個條件中任選2個,并求角B;(2)在(1)的基礎(chǔ)上,點D在AB邊上,若sin𝐶𝐴𝐷=3sin𝐴𝐶𝐷,求sin𝐶𝐷𝐵注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分c6.在銳角𝛥
6、9860;𝐵𝐶中,角A、B、C的對邊分別是a、b、,𝑚=(2cos𝐶,𝑎cos𝐵𝑏cos𝐴),𝑛=(𝑐,1),且𝑚𝑛(1)求角C;(2)若邊長𝑐=3,求𝛥𝐴𝐵𝐶面積的最大值;現(xiàn)有長度為4,5,6的三根細鐵絲,問:哪根能夠圍成滿足題目條件的三角形(不計損耗)?7.已知𝑎=(cos𝛼,sin
7、0572;),𝑏=(cos𝛽,sin𝛽),其中0𝛼𝛽0對所有𝜃0,𝜋恒成是否存在這樣的實數(shù)m,使不等式(𝑓(𝜃)(42立,若存在,求出m的取值范圍;若不存在,說明理由9.已知向量𝑎=(cos𝑥,sin𝑥),𝑏=(3,3),𝑥0,𝜋(1)若𝑎/𝑏,求x的值;(2)記𝑓(𝑥)=𝑎
8、119887;,求𝑓(𝑥)的最大值和最小值以及對應(yīng)的x的值10.已知向量𝑎=(sin𝜃,1),𝑏=(1,cos𝜃),𝜋𝜃𝜋22()若𝑎𝑏,求𝜃;()求|𝑎+𝑏|的最大值11.已知點𝑀(2,0),𝑁(2,0),動點P滿足條件|PM|PN|=22.記動點P的軌跡為W()求W的方程;()若A,B是W上的不同兩點,O是坐標(biāo)原點,求OAOB的最小值12
9、.已知函數(shù)𝑓(𝑥)=sin𝑥3cos𝑥+2,記函數(shù)𝑓(𝑥)的最小正周期為𝛽,向量𝑎=(2,cos𝛼),𝑏=(1,tan(𝛼+𝛽),0𝛼0(1)若𝑎與𝑏的夾角為60,求k的值;(2)記𝑓(𝑘)=𝑎𝑏,當(dāng)k取任意正數(shù)時,𝑓(𝑘)𝑡2𝑚&
10、#119905;對任意的𝑡1,2恒成立,求出實數(shù)m的取值范圍22.𝐴𝐵𝐶是邊長為3的等邊三角形,𝐵𝐸=2𝜆𝐵𝐴,𝐵𝐹=𝜆𝐵𝐶(1𝜆1),連結(jié)EF交AC于點D2(1)當(dāng)𝜆=2時,設(shè)𝐵𝐴=𝑎,𝐵𝐶=𝑏,用向量𝑎,𝑏表示&
11、#119864;𝐹;3(2)當(dāng)𝜆為何值時,𝐴𝐸𝐹𝐶取得最大值,并求出最大值𝑒𝑒𝑒23.如圖,設(shè)𝑂𝑥,𝑂𝑦是平面內(nèi)相交成60角的兩條數(shù)軸,𝑒1,2分別是x軸,y軸正方向同向的單位向量,若向量𝑂𝑃=𝑥𝑒1+𝑦2,則把有序數(shù)對(𝑥,𝑦)叫做向量𝑂
12、9875;在坐標(biāo)系xOy中的坐標(biāo),假設(shè)𝑂𝑃=3𝑒1+22(1)計算|𝑂𝑃|的大??;(2)是否存在實數(shù)n,使得𝑂𝑃與向量𝑏=(1,𝑛)垂直,若存在求出n的值,若不存在請說明理由24.已知向量𝑎=(𝑠𝑖𝑛𝜔𝑥+𝑐𝑜𝑠𝜔𝑥,𝑠𝑖𝑛
13、0596;𝑥),向量𝑏=(𝑠𝑖𝑛𝜔𝑥𝑐𝑜𝑠𝜔𝑥,23𝑐𝑜𝑠𝜔𝑥),設(shè)函數(shù)𝑓(𝑥)=𝑎𝑏+1(𝑥𝑅)的圖象關(guān)于直線𝑥=𝜋對稱,其中常數(shù)𝜔(0,2)3(1)若𝑥0,
14、0587;,求𝑓(𝑥)的值域;2(2)在(2)前提下求函數(shù)𝑓(𝑥)對稱軸方程及單調(diào)區(qū)間25.已知向量𝑎=(2𝑠𝑖𝑛𝑥,cos𝑥),𝑏=(3cos𝑥,2𝑐𝑜𝑠𝑥),定義函數(shù)𝑓(𝑥)=𝑎𝑏1(1)求函數(shù)𝑓(𝑥)的最小正周期(2)求函數(shù)𝑓
15、(𝑥)的單調(diào)遞減區(qū)間(3)求函數(shù)𝑓(𝑥)在區(qū)間𝜋,𝜋上的最值,并求出取得最值時x的值6326.已知向量𝑎=(sin𝑥,cos𝑥),𝑏=(3,1),𝑓(𝑥)=𝑎𝑏()求𝑓(𝑥)的最小正周期及單調(diào)遞減區(qū)間;()若𝑓(𝛼)=6,𝛼(𝜋,𝜋),求cos𝛼的值5227.如圖
16、,已知𝐴𝐵𝐵𝐶,𝐴𝐵=3𝐵𝐶=3𝑎,𝑎1,3,圓A是以A為圓心、半徑為2的圓,圓B是以B為圓心、半徑為1的圓,設(shè)點E、F分別為圓A、圓B上的動點,𝐴𝐸/𝐵𝐹(且𝐴𝐸與𝐵𝐹同向),設(shè)𝐵𝐴𝐸=𝜃(𝜃0,𝜋)()當(dāng)
17、9886;=3,且𝜃=𝜋時,求𝐴𝐸𝐴𝐶的值;6()用a,𝜃表示出𝐶𝐸𝐶𝐹,并給出一組a,𝜃的值,使得𝐶𝐸𝐶𝐹最小28.已知平面向量𝑎,𝑏滿足:|𝑎|=2,|𝑏|=1.(1)若(𝑎+2𝑏)(𝑎𝑏)=1,求⻔
18、6;𝑏的值;(2)設(shè)向量𝑎,𝑏的夾角為𝜃.若存在𝑡𝑅,使得|𝑎+𝑡𝑏|=1,求𝑐𝑜𝑠𝜃的取值范圍29.在𝛥𝐴𝐵𝐶中,設(shè)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且滿足𝑐𝑎=sin𝐶+sin𝐵𝑐𝑏sin𝐴(1)求角B的大??;
19、(2)設(shè)𝑚=(3cos𝐶,sin𝐴),𝑛=(cos𝐶,cos𝐴),求𝑚𝑛的取值范圍222230.已知𝑎,𝑏,𝑐是同一平面內(nèi)的三個向量,其中𝑎=(1,3).(1)若|𝑐|=4,且𝑐/𝑎,求𝑐的坐標(biāo);(2)若|𝑏|=1,且,求𝑎與𝑏的夾角𝜃𝐴𝐸
20、9860;𝐹=(𝐴𝐵+𝐴𝐷)(𝐴𝐷+𝐴𝐵)【答案與解析】𝐴1.答案:解:(1)由題意可知不妨設(shè)𝐴𝐵,𝐴𝐷為基底,𝐴𝐸=𝐴𝐵+𝐵𝐸=𝐴𝐵+1𝐷,2𝐵𝐹=𝐵𝐴+Ү
21、60;𝐷+𝐷𝐹=𝐴𝐵+𝐴𝐷+1𝐴𝐵=1𝐴𝐵+𝐴𝐷,22𝐴𝐸𝐵𝐹=(𝐴𝐵+1𝐴𝐷)(1𝐴𝐵+𝐴𝐷)=1𝐴𝐵2+1𝐴𝐷2=322222
22、19860;(2)𝐷𝐹=2𝐹𝐶,2𝐵𝐸=3𝐸𝐶,𝐴𝐸=𝐴𝐵+𝐵𝐸=𝐴𝐵+3𝐷,5𝐴𝐹=𝐴𝐷+𝐷𝐹=𝐴𝐷+2𝐴𝐵,33253=2𝐴𝐵2+3
23、𝐴𝐷2+7𝐴𝐷𝐴𝐵=24+60+42=12635522解析:本題主要考查了平面向量數(shù)量積的性質(zhì)及其運算,向量的加減法,平面向量的基本定理,屬于中檔題(1)由題意可知不妨設(shè)𝐴𝐵,𝐴𝐷為基底,由向量的加減的幾何意義的數(shù)量積即可求出(2)根據(jù)向量的加減的幾何意義和向量的數(shù)量積即可求出2.答案:解:(1)由題意,向量𝑏=(cos𝛽,sin𝛽),𝑐=(2,0),可得𝑏
24、+𝑐=(cos𝛽+2,sin𝛽),則|𝑏+𝑐|2=(cos𝛽+2)2+sin2𝛽=5+4cos𝛽因為1cos𝛽1,所以1|𝑏+𝑐|29,即1|𝑏+𝑐|3即當(dāng)cos𝛽=1時,|𝑏+𝑐|的最大值為3(2)由𝛼=𝜋,則𝑎=(1,3),又由𝑏=(cos𝛽,sinx
25、573;),𝑐=(2,0),3得𝑎(𝑏+𝑐)=(1,3)(cos𝛽+2,sin𝛽)=1cos𝛽+3sin𝛽+1=sin(𝛽+𝜋)+1,22226因為𝑎(𝑏+𝑐),所以𝑎(𝑏+𝑐)=0,即sin(𝛽+𝜋)=1,6解得𝛽+𝜋=2𝑘𝜋𝜋,
26、𝑘𝑍可得𝛽=2𝑘𝜋2𝜋,𝑘𝑍,所以cos𝛽=16232解析:本題考查平面向量和三角函數(shù)的綜合,解決問題的關(guān)鍵是熟練掌握先關(guān)的結(jié)論(1)由已知可得𝑏+𝑐坐標(biāo),可得|𝑏+𝑐|,由三角函數(shù)最值可得答案;(2)由(1)可得向量坐標(biāo),由垂直可得數(shù)量積為0,由等式和三角函數(shù)可得sin(𝛽+𝜋)=1,可得cos𝛽6的值3.答案:解:(1)設(shè)𝑏
27、;=(𝑥,𝑦),則𝑎+𝑏=(𝑥+cos𝜃,𝑦+sin𝜃),𝑎𝑏=0,由|𝑎𝑏|=2得(𝑎𝑏)=4,得𝑎22𝑎𝑏+𝑏2=4,得10+|𝑏|=4,得|𝑏|=3,(𝑎+𝑏)𝑗=0,𝑦0+sin𝜃=0,
28、19910;0=sin𝜃,000022𝑎𝑏=0,𝑥0cos𝜃+𝑦0sin𝜃=0,𝑥0=sin2𝜃cos𝜃,22sin2|𝑏|2=𝑥0+𝑦0=3(cos𝜃)2+(sin𝜃)2=3tan𝜃=3,𝜃0,𝜋,𝜃=𝜋,或𝜃=2𝜋,3332當(dāng)𝜃
29、=𝜋時,𝑥0=3,𝑦0=3,232當(dāng)𝜃=2𝜋時,𝑥0=3,𝑦0=3,22=(3,3)3)或𝑏所以𝑏=(3,222(2)𝑓(𝑥)=|𝑏+𝑥(𝑎𝑏)|=|𝑥𝑎+(1𝑥)𝑏|=𝑥2𝑎2+(1𝑥)2𝑏+2𝑥(1⻖
30、9;)𝑎𝑏=𝑥2+(1𝑥)2|𝑏|2=(1+𝑏)𝑥22|𝑏|2𝑥+|𝑏|2,221,即|𝑏|1,𝑓(𝑥)在1,+)上為增函數(shù),所以對稱軸222|𝑏|22(1+|𝑏|)2設(shè)𝑏=(𝑥,𝑦),則𝑎+𝑏=(𝑥+cos𝜃,𝑦+sinx
31、579;),又(𝑎+𝑏)𝑗=0,且𝑎𝑏=0,𝑦0=sin𝜃,𝑥0=sin2𝜃0000cos𝜃222sin2|𝑏|2=𝑥0+𝑦0=(cos𝜃)2+sin2𝜃1,即sin2𝜃cos2𝜃,cos2𝜃1,cos𝜃2,11,2,𝜃0,𝜋3𝜋,𝜋
32、;2244(1)設(shè)𝑏=(𝑥,𝑦),根據(jù)向量的數(shù)量積的運算,求得|𝑏|=3,由(𝑎+𝑏)𝑗=0,𝑎𝑏=0進而得解析:本題主要考查了向量的數(shù)量積的運算公式的應(yīng)用,以及函數(shù)的恒成立問題的求解,合理運算、化簡,轉(zhuǎn)化為與二次函數(shù)相關(guān)的圖象與性質(zhì)的應(yīng)用是解答的關(guān)鍵,著重考查了轉(zhuǎn)化思想,換元思想,以及分析問題和解答問題的能力,屬于中檔試題00到𝑦0和𝑥0,即可得到向量𝑏的坐標(biāo);(2)根據(jù)向量的模的運算,求得Ү
33、91;(𝑥),又由函數(shù)𝑓(𝑥)=|𝑏+𝑥(𝑎𝑏)|在1,+)上為增函數(shù),得到2|𝑏|1,故可得到cos2𝜃1,即可求解𝜃得取值范圍;24.答案:解:(1)𝐴𝑁=1𝐴𝐵,4𝐴𝑁=1𝐴𝐵=1𝑎,44𝐷𝑁=𝐴𝑁𝐴w
34、863;=1𝐴𝐵𝐴𝐷=1𝑎𝑏;44𝐵𝑀=2𝐵𝐶,3𝐵𝑀=2𝐵𝐶=2𝐴𝐷=2𝑏,333𝐴𝑀=𝐴𝐵+𝐵𝑀=𝐴𝐵+2𝐴𝐷=𝑎+2𝑏;33(2)
35、𝐷,O,N三點共線,則𝐷𝑂,𝐷𝑁共線,存在實數(shù)𝜆,使𝐷𝑂=𝜆𝐷𝑁=1𝜆𝑎𝜆𝑏,4𝐴𝑂=𝐴𝐷+𝐷𝑂=𝑏+𝜆𝑎𝜆𝑏4214=1𝜆𝑎+(1𝜆)
36、𝑏,4同理,A,O,M三點共線,存在𝜇,𝐴𝑂=𝜇𝐴𝑀=𝜇𝑎+2𝜇𝑏,31𝜆=𝜇,1𝜆=𝜇314,解得𝜆=6,𝜇=73𝐴𝑂=314𝐴𝑀,𝑂𝑀=11𝐴𝑀,14𝐴𝑂:
37、9874;𝑀=3:11解析:本題考查用基底表示向量以及平面向量基本定理的應(yīng)用,屬于中檔題(1)根據(jù)條件便可得到𝐴𝑁=1𝑎,𝐵𝑀=2𝑏,由向量加法、減法的幾何意義即可得到𝐷𝑁=𝐴𝑁431𝑎𝑏,𝐴𝑀=𝑎+2𝑏;43𝐴𝐷=𝜆𝐷𝑁=1𝜆
38、119886;𝜆𝑏,從而有𝐴𝑂=1𝜆𝑎+(1𝜆)𝑏,同理可得(2)由D,O,N三點共線,便有𝐷𝑂441𝜆=𝜇𝐴𝑂=𝜇𝑎+2𝜇𝑏,這便可得到431𝜆=2𝜇35.答案:解:對于條件,可解出𝜇=3,這樣便能得出AO:OM14cos𝐵,由正弦定理得sin&
39、#119860;=cos𝐴sin𝐵則tan𝐴=tanB,可得𝐴=𝐵對于條件,由|𝐶𝐴|2=𝐶𝐴𝐵𝐴,可得|𝐶𝐴|2𝐶𝐴𝐵𝐴=0,即𝐶𝐴(𝐶𝐴+𝐴𝐵)=𝐶𝐴𝐶𝐵=0,則&
40、#119862;=𝜋23𝑏𝑐𝑠𝑖𝑛𝐴=𝑏對于條件,易得122+𝑐2𝑎24,23sin𝐴1=𝑏2+𝑐2𝑎2,即4122𝑏𝑐𝐵𝐶𝐷中,=sin4,sin𝐶𝐷𝐵即1sin𝐴=cosA,得tan𝐴=3,故A=𝜋
41、;33若選:(1)𝐴𝐵𝐶是以角C為直角的等腰直角三角形,所以𝐵=𝜋4(2)由sin𝐶𝐴𝐷=3sin𝐴𝐶𝐷,可得𝐶𝐷=3𝐴𝐷,不妨設(shè)𝐴𝐷=1,則𝐶𝐷=3,設(shè)𝐴𝐶=𝑥,由余弦定理可得2=𝑥2+13,22𝑥得⻖
42、9;=2+10,所以𝐵𝐶=𝐴𝐶=2+10,22𝜋2+1032所以sin𝐶𝐷𝐵=3+156若選:(1)𝐴𝐵𝐶是以角C為直角的直角三角形,又𝐴=𝜋,所以𝐵=𝜋36(2)由sin𝐶𝐴𝐷=3sin𝐴𝐶𝐷,可得𝐶𝐷=3𝐴
43、19863;,不妨設(shè)𝐴𝐷=1,則𝐶𝐷=3,設(shè)𝐴𝐶=𝑥,由余弦定理可得cos𝜋=𝑥2+13,32𝑥得𝑥=2,故由勾股定理的逆定理可得𝐶𝐷𝐴𝐷,所以sin𝐶𝐷𝐵=1若選,(1)則易知𝐴𝐵𝐶為正三角形,可得𝐵=𝜋3(2)𝐴
44、𝐵𝐶為正三角形,所以𝐴=𝜋,3又sin𝐶𝐴𝐷=3sin𝐴𝐶𝐷,所以sin𝐴𝐶𝐷=1,所以𝐴𝐶𝐷=𝜋,26所以𝐶𝐷𝐴𝐵,所以sin𝐶𝐷𝐵=1解析:本題考查正余弦定理,三角形面積公式,考查數(shù)學(xué)運算的核心素養(yǎng),屬于中檔題選
45、:(1)𝐴𝐵𝐶是以角C為直角的等腰直角三角形,故可得解B;(2)由余弦定理求得AC的值,再由正弦定理可得sin𝐶𝐷𝐵選:(1)𝐴𝐵𝐶是以角C為直角的等腰直角三角形,故可得解B;(2)由余弦定理求得AC的值,再由勾股定理可得𝐶𝐷𝐴𝐷,故得sin𝐶𝐷𝐵選:(1)𝐴𝐵𝐶為正三角形,故得角B;(2)求得
46、𝐴𝐶𝐷=𝜋,故可得𝐶𝐷𝐴𝐵,故得sin𝐶𝐷𝐵66.答案:解:(1)𝑚𝑛,2𝑐cos𝐶(𝑎cos𝐵+𝑏cos𝐴)=0,由正弦定理得2sin𝐶cos𝐶(sin𝐴cos𝐵+cos𝐴sin𝐵)=0,即2sin
47、𝐶cos𝐶sin(𝐴+𝐵)=0,2sin𝐶cos𝐶sin𝐶=0,在𝛥𝐴𝐵𝐶中,sin𝐶0,cos𝐶=1,2;(2)由(1)知𝐶=𝜋,𝑐=3,3由余弦定理得𝑐2=𝑎2+𝑏22𝑎𝑏cos𝐶,得3=𝑎2+𝑏2⻔
48、6;𝑏,由3=𝑎2+𝑏2𝑎𝑏2𝑎𝑏𝑎𝑏,即𝑎𝑏3,當(dāng)且僅當(dāng)𝑎=𝑏=3等號成立,44面積最大值為34又𝑆𝛥𝐴𝐵𝐶33=333sin𝐴=由正弦定理得sin𝐵=sin𝐶=2,即𝑎=2sin𝐴,𝑏=2sin𝐵
49、,𝑎𝑏𝑐33=2sin𝐴+212𝐴𝐵𝐶的周長為𝑎+𝑏+𝑐=2sin𝐴+2sin𝐵+33cos𝐴+sin𝐴+322=3sin𝐴+3cos𝐴+3,𝐴𝐵𝐶為銳角三角形,所以,得,所以,所以所以周長(3+3,33,由5(3+3,33,所以只能長度為5的鐵絲能滿足條件解析:本題考查了正弦定理、余弦定理、三
50、角形面積公式、三角函數(shù)性質(zhì)、三角恒等變換和基本不等式,是中檔題(1)由𝑚𝑛,得2𝑐cos𝐶(𝑎cos𝐵+𝑏cos𝐴)=0,由正弦定理得2sin𝐶cos𝐶(sin𝐴cos𝐵+cos𝐴sin𝐵)=0,化簡得cos𝐶=1,可得角C;2(2)由余弦定理得3=𝑎2+𝑏2𝑎𝑏,利用基本不等式得出ab的最大值
51、可得𝛥𝐴𝐵𝐶面積的最大值;由正弦定理得𝑎=2sin𝐴,𝑏=2sin𝐵,所以𝐴𝐵𝐶的周長為𝑎+𝑏+𝑐=2sin𝐴+2sin𝐵+3,由三角恒等變換和三角函數(shù)性質(zhì)可得周長的取值范圍,可得結(jié)論7.答案:解:(1)由已知得|𝑎|=|𝑏|=1,則(𝑎+𝑏)(𝑎𝑏
52、;)=𝑎2𝑏2=0,因此(𝑎+𝑏)(𝑎𝑏),因此,向量𝑎+𝑏與𝑎𝑏所成的夾角為90;,|𝑎𝑘𝑏|=(cos𝛼𝑘cos𝛽)2+(sin𝛼𝑘sin𝛽)2,(𝑘cos𝛼+cos𝛽)2+(𝑘sin𝛼+sin𝛽
53、)2=(cos𝛼𝑘cos𝛽)2+(sin𝛼𝑘sin𝛽)2,整理得:cos(𝛼𝛽)=0,0𝛼𝛽𝜋,𝜋𝛼𝛽0,因此:𝛼𝛽=𝜋,即:𝛼𝛽=𝜋224解析:本題考查同角三角函數(shù)的基本關(guān)系,兩角和與差的三角函數(shù)公式,向量的模,向量的夾角,向量的數(shù)量積,平面向量的坐標(biāo)運算,考查運算化簡的能力,
54、屬于中檔題(1)由題意,|𝑎|=|𝑏|=1,(𝑎+𝑏)(𝑎𝑏)=𝑎2𝑏2=0,可得(𝑎+𝑏)(𝑎𝑏),即可得解;(2)由𝑘𝑎+𝑏與a𝑘𝑏的模相等,利用模的坐標(biāo)計算公式計算化簡得cos(𝛼𝛽)=0,再由0𝛼𝛽2,在2,2上單調(diào)遞減,2𝑡=2時,(
55、119905;23𝑡1)𝑚𝑖𝑛=132,𝑔(𝑚)=132(2)令𝐹(𝑡)=𝑡2(𝑚+2)𝑡1,𝑡2,2,對稱軸為𝑡=𝑚+1,2當(dāng)𝑚+12,即𝑚222時,2𝐹(𝑡)在2,2上單調(diào)遞增,𝐹(𝑡)𝑚𝑖𝑛=𝐹(2)=(
56、19898;+2)2+1;當(dāng)2𝑚+12,即222𝑚222時,2𝐹(𝑡)在2,𝑚+1上單調(diào)遞減,在𝑚+1,2上單調(diào)遞增,22𝐹(𝑡)𝑚𝑖𝑛=𝐹(𝑚𝑚2+4𝑚+8+1)=;24當(dāng)𝑚+12,即𝑚222時,2𝐹(𝑡)在2,2上單調(diào)遞減,𝐹(𝑡)𝑚w
57、894;𝑛=𝐹(2)=1(𝑚+2)2(𝑚+2)2+1,𝑚222𝑔(𝑚)=𝑚2+4𝑚+8,222𝑚0對所有𝜃0,𝜋恒成立,使不等式(𝑓(𝜃)(只需使不等式42(2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃(2+𝑚)(𝑠𝑖
58、9899;𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃)+(3+2𝑚)0對所有𝜃0,𝜋恒成立,24)sin𝜃+cos𝜃(2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃(2+𝑚)(𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃)(3+2𝑚)=
59、(32𝑚),函數(shù)(𝑥)為定義在R上的增函數(shù),4)sin𝜃+cos𝜃2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃(2+𝑚)(𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃)4sin𝜃+cos𝜃𝑚𝑡(2𝑡)+𝑡(2ү
60、05;)=𝑡+2,32𝑚,令𝑡=𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃,2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃=𝑡21,𝜃0,𝜋,2𝑡=2sin(𝜃+𝜋)1,2,4原問題等價于𝑡21(𝑚+2)𝑡
61、;4+3+2𝑚0對𝑡1,2恒成立,𝑡(2𝑡)𝑚2𝑡𝑡2+42對𝑡1,2恒成立,𝑡2𝑡0,22𝑡𝑡𝑡設(shè)𝜑(𝑡)=𝑡+2,任取𝑡1,𝑡21,2,且𝑡1𝑡2,𝑡2=(𝑡1𝑡2)+2(𝑡2𝑡1)=(w
62、905;1𝑡2)(𝑡1𝑡22),𝜑(𝑡1)𝜑(𝑡2)=𝑡1+𝑡1𝑡2𝑡1𝑡21𝑡1𝑡22,(𝑡1𝑡2)0,𝑡1𝑡220,即𝜑(𝑡1)𝜑(𝑡2),𝜑(𝑡)=𝑡+2在1,2上為減函數(shù),𝑡(
63、或由對勾函數(shù)的圖象和性質(zhì)直接可得減函數(shù))𝜑(𝑡)𝑚𝑎𝑥=𝜑(1)=3,sin𝜃+cos𝜃)+(3+2𝑚)0對所有𝜃0,𝜋恒成立𝑚3時,不等式(𝑓(𝜃)(42解析:本題綜合考查了三角函數(shù)綜合,函數(shù)奇偶性和單調(diào)性的應(yīng)用,二次函數(shù)最值,向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示,考查恒成立問題,屬于難題(1)把𝑚=1,代入相應(yīng)的向量坐標(biāo)表示式,然后,利用向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示,化簡函數(shù)解
64、析式即可;(2)轉(zhuǎn)化成二次函數(shù)問題,對對稱軸與區(qū)間2,2的位置關(guān)系進行討論;sin𝜃+cos𝜃(3(3)利用函數(shù)(𝑥)為R上的奇函數(shù),得到2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃(2+𝑚)(𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃)4sin𝜃+cos𝜃32𝑚,2⻕
65、8;),然后,再根據(jù)函數(shù)的單調(diào)性,轉(zhuǎn)化成2𝑠𝑖𝑛𝜃𝑐𝑜𝑠𝜃(2+𝑚)(𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃)4最后,利用換元法令𝑡=𝑠𝑖𝑛𝜃+𝑐𝑜𝑠𝜃,轉(zhuǎn)化成𝑚𝑡(2
66、119905;)+𝑡(2𝑡)=𝑡+2,求解函數(shù)𝜑(𝑡)=𝑡+2在1,22𝑡𝑡2𝑡的最大值為3,從而解決問題9.答案:解:(1)因為𝑎=(cos𝑥,sin𝑥),𝑏=(3,3),𝑎/𝑏,所以3cos𝑥=3sin𝑥若𝑐𝑜𝑠𝑥=0,則𝑠𝑖&
67、#119899;𝑥=0,與sin2𝑥+cos2𝑥=1矛盾,故𝑐𝑜𝑠𝑥0于是tan𝑥=33又𝑥0,𝜋,所以𝑥=5𝜋6(2)𝑓(𝑥)=𝑎𝑏=(cos𝑥,sin𝑥)(3,3)當(dāng)𝑥+𝜋=𝜋,即𝑥=5𝜋時,𝑓(𝑥)取到最小值23=3cos𝑥3sin𝑥=23cos(𝑥+𝜋)6因為𝑥0,𝜋,所以𝑥+𝜋𝜋,7𝜋,666從而1cos(𝑥+𝜋)362于是,當(dāng)𝑥+𝜋=𝜋,即𝑥=0時,𝑓(𝑥)取到最大值3;6666
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