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

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