题目内容

已知向量
OA
=(cosα,sinα)
0<α<
π
2
.向量
m
=(2,1),
n
=(0,
5
)
,且
m
⊥(
OA
-
n
).
(1)求向量
OA

(2)若sin(β+
π
2
)=
2
10
,0<β<π,求2α+β的值.
分析:(1)先求出
OA
  -
n
=(cosα,sinα-
5
),再由
m
⊥(
OA
-
n
) 得到
m
•(
OA
-
n
)=0
,即2cosα+sinα-
5
=0
,从而得到答案.
(2)根据(1)中cosα=
2
5
5
,sinα=
5
5
先缩小角α的范围,再由sin(β+
π
2
)=
2
10
=cosβ和0<β<π,可知0<β<
π
2
所以sinβ=
7
2
10
,最后由两角和的余弦公式算出cos(2α+β)的值,得到答案.
解答:解:由题意可知
OA
  -
n
=(cosα,sinα-
5

m
⊥(
OA
-
n
)∴
m
•(
OA
-
n
)=0
2cosα+sinα-
5
=0

又因为sin2α+cos2α=1,0<α<
π
2

所以cosα=
2
5
5
,sinα=
5
5

OA
=(
2
5
5
5
5
)

(2)∵sin(β+
π
2
)=
2
10
=cosβ,又因为0<β<π,∴0<β<
π
2
所以sinβ=
7
2
10

∵cosα=
2
5
5
,sinα=
5
5
0<α<
π
4
∴0<2α<
π
2
∴sin2α=
4
5
,cos2α=
3
5

0<2α+β<π
∵cos(2α+β)=cos2αcosβ-sin2αsinβ=
3
5
×
2
10
-
4
5
×
7
2
10
=-
2
2

∴2α+β=
4
点评:本题主要考查两向量互相垂直和两向量点乘之间的关系,即两向量互相垂直等价于两向量点乘等于0.
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