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ab,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 )
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 (m0)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1-3k20, =(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=3k21,
故m、k满足 消去k2得 m24m>0, 解得 m<0或m>4.
又4m=3k21>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