典型案例
(在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高)
1、已知向量.
(1)若;
(2)求的最大值.
提示 |
示范 |
|
分别求出. |
解:(1)若,则.
由此得tan theta=-1(-pi/2<theta<pi/2)theta=-pi/r
(2)由,得,
当时,取得最大值,
即当时,的最大值为.
评注:本题主要是依托平面向量的模、数量积等知识,通过形与数的相互转化,实现与三角函数的有机结合,使试题的考查力度加大、综合能力增强. |
2、
设函数,其中向量.
(1)若,求x;
(2)若函数y=2sin2x的图象按向量平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n的值.
提示 |
示范 |
|
将题中. |
解:(1)依题设得.
由,得.
∵,
∴.
∴
(2)函数y=2 sin2x的图象按向量平移后得到函数y=2
sin2(x-m)+n的图象,即函数y=f(x)的图象.
由(1)得.
∵,∴.
评注:
本题主要考查平面向量的概念和计算、平移公式以及三角函数的恒等变换等基本技能.
(1)把函数的图象C按向量平移,可以看成是C上任一点按向量平移,由这些点平移后的对应点所组成的图象是C',明确了以上点的平移与整体图象平移间的这种关系,也就找到了此问题的解题途径.
(2)一般地,函数y=f(x)的图象按向量平移后的函数解析式为. |
3、
已知是x、y轴正方向的单位向量,设,且满足.
(1)求点P(x,y)的轨迹C的方程;
(2)如果过点Q(0,m)且方向向量为的直线与点P的轨迹交于A、B两点,当△AOB的面积取到最大值时,求m的值.
提示 |
示范 |
|
|
解:(1)∵,且,
∴点P(x,y)到点的距离之和为4.
故点P的轨迹方程为.
(2)设,
依题意直线AB的方程为y=x+m.
代入椭圆方程,得,
则.
因此,,
故当时,
=1.
评注:此题可进行如下变式:
[变式1.1]已知是x、y轴正方向的单位向量,设,且满足,求点P(x,y)的轨迹C的方程.
(提示:轨迹为双曲线)
[变式1.2]已知是x、y轴正方向的单位向量,设,且满足,求点P(x,y)的轨迹C的方程.
(提示:设,则表示在x轴上的射影,即点P到x=-的距离,所以点P到定点F的距离与到定直线x=-的距离比为1,故点P的轨迹是以为焦点,以x=-为准线的抛物线)
[变式1.3]已知是x、y轴正方向的单位向量,设,且满足,求点P(x,y)的轨迹C的方程.
(提示:设,则表示在x轴上的射影,即点P到x=-的距离,所以点P到定点F的距离与到定直线x=-的距离比为,当0<<1时,点P的轨迹是以为焦点,以x=-为相应准线的椭圆;当>1时,点P的轨迹是以为焦点,以x=-为相应准线的双曲线的右支;若想得到双曲线的双支,应满足什么条件?)
[变式1.4]已知平面上两定点K、F,P为一动点,满足,求点P(x,y)的轨迹C的方程.
(提示:以F为焦点,过K且垂直于KF的直线为准线的抛物线)
[变式1.5]已知平面上两定点K、F,P为一动点,满,求点P(x,y)的轨迹C的方程.
(提示:以F为焦点,过K且垂直于KF的直线为准线的圆锥曲线).
|
4、
如图,三定点A(2,1),B(0,-1),C(-2,1);三动点D、E、M满足,,,t∈[0,1].
(1)求动直线DE斜率的变化范围;
(2)求动点M的轨迹方程.

提示 |
示范 |
|
集合中的. |
解:(1)如图,(1)设D(x_D,y_D),E(x_E,y_E),M(x,y).
由,,知(x_D-2,y_D-1)=t(-2,-2),
∴同理,
∴.
∵t∈[O,1],∴∈[-1,1].
(2)方法一:∵,
∴(x+2t-2,y+2t-1)=t(-2t+2t-2,2t-1+2t-1)=t(-2,4t-2)-(-2t,4t^2-2t).
∴ ∴
∵t∈[0,1] ∴x=2(1-2t)∈[-2,2].
∴所求轨迹方程为,x∈[-2,2].
方法二:
,
,
,

设M点坐标为(x,y),由=(2,1),=(0,-1),=(-2,1),得
∴
消去t得,∵t∈[0,1] ∴x∈[-2,2].
故轨迹方程是,x∈[-2,2]..
评注:由于向量与平面解析几何都具有数与形相结合的特性,因此通常在向量与解析几何知识的交汇处设计试题,已逐渐成为高考命题的一个新的亮点.平面向量和解析几何的结合通常涉及夹角、平行、垂直、共线、定比分点、轨迹等问题的处理,目标是将几何问题坐标化、符号化、数量化,从而将推理转化为运算
. |
5、
如图,在棱长为2的正方体中,E、F分别是棱的中点.
(1)求异面直线DE与FC。所成的角;
(2)求和面所成的角;
(3)求到面的距离.

提示 |
示范 |
|
(提示内容) |
解:(1)记异面直线DE与所成的角为,
则等于向量的夹角或其补角,
∴
∴
(2)如图,建立空间坐标系D—xyz.

则.
设面EFBD的法向量为,.
由,
得.
又,记和面EFBD所成的角为,
则
∴和面EFBD所成的角为.
(3)点到面EFBD的距离d等于向量在面EFBD的法向量上的投影的绝对值,
∴.
评注:本题注重基础知识、基本技能的训练,同时加强探究意识.利用向量解、证立体几何问题的思想方法是:将有关的线段与相应的线段联系起来,并用已知量表示未知量,通过向量的运算进行计算或证明,从而达到解决问题的目的. |
|