高中必修4数学题目(以下题目最好都要有解题过程)
1、已知非零向量AB与AC满足[(向量AB/|向量AB|)+(向量AC/|向量AC|)·向量BC=0,且(向量AB/|向量AB|)·(向量AC/|向量AC|)=&frac...
1、已知非零向量AB与AC满足[(向量AB/|向量AB|)+ (向量AC/|向量AC|)·向量BC=0,且(向量AB/|向量AB|)·(向量AC/|向量AC|) =½ ,判断三角形ABC的形状。
2、在四边形ABCD中,BD是它的一条对角线,且 向量BC=λ倍向量AD(λ∈R),|向量AB|=|向量AD|=2,|向量CB―向量CD|=2倍根号3 ,
(1)、若三角形BCD为直角三角形,求λ的值;
(2)、在(1)的条件下,求 向量CB·向量BA 。
3、以原点和点(5,2)为顶点作等腰直角三角形OAB,使∠B=90°,求点B和向量AB 的坐标。
4、已知O、A、B三点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(0,3),点P在线段AB上,且 向量AP=t倍向量AB,(0≤t≤1),则向量OA·向量OP的最大值为_。
5、与向量a=(7/2,½)和向量b=(½,7/2)的夹角相等,且模为一的向量的坐标是_。
6、已知三点A(1,2),B(3,1),C(-1,0),试回答下列问题:
(1)、用坐标表示向量AB,并求它的模;
(2)、求使向量AB=向量CD的点D的 坐标;
(3)、设向量AB和向量AC的夹角为θ,求cosθ 的值;
(4)、求平行四边形ABCD的面积。
7、平面内向量OA=(1,7),向量OB=(5,1),向量OP=(2,1),点Q为直线OP上的一个动点。
(1)、当向量QA·向量QB去取最小值时,求向量OQ 的坐标;
(2)、当点Q满足(1)的条件和结论时,求cos∠AQB 的值。
8、已知向量a,b为非零向量,当 向量a+t倍向量b (t∈R)的模取最小值时:
(1)、求t的值;
(2)、求证:向量b 与 向量a+t倍向量b 垂直。
9、已知AD 、BE、CF是三角形ABC的三条高,求证:AD 、BE、 CF相交于一点。 展开
2、在四边形ABCD中,BD是它的一条对角线,且 向量BC=λ倍向量AD(λ∈R),|向量AB|=|向量AD|=2,|向量CB―向量CD|=2倍根号3 ,
(1)、若三角形BCD为直角三角形,求λ的值;
(2)、在(1)的条件下,求 向量CB·向量BA 。
3、以原点和点(5,2)为顶点作等腰直角三角形OAB,使∠B=90°,求点B和向量AB 的坐标。
4、已知O、A、B三点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(0,3),点P在线段AB上,且 向量AP=t倍向量AB,(0≤t≤1),则向量OA·向量OP的最大值为_。
5、与向量a=(7/2,½)和向量b=(½,7/2)的夹角相等,且模为一的向量的坐标是_。
6、已知三点A(1,2),B(3,1),C(-1,0),试回答下列问题:
(1)、用坐标表示向量AB,并求它的模;
(2)、求使向量AB=向量CD的点D的 坐标;
(3)、设向量AB和向量AC的夹角为θ,求cosθ 的值;
(4)、求平行四边形ABCD的面积。
7、平面内向量OA=(1,7),向量OB=(5,1),向量OP=(2,1),点Q为直线OP上的一个动点。
(1)、当向量QA·向量QB去取最小值时,求向量OQ 的坐标;
(2)、当点Q满足(1)的条件和结论时,求cos∠AQB 的值。
8、已知向量a,b为非零向量,当 向量a+t倍向量b (t∈R)的模取最小值时:
(1)、求t的值;
(2)、求证:向量b 与 向量a+t倍向量b 垂直。
9、已知AD 、BE、CF是三角形ABC的三条高,求证:AD 、BE、 CF相交于一点。 展开
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1、已知非零向量AB与AC满足[(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)]•BC=0,
且(AB/|AB|)•(AC/|AC|) =½ ,判断三角形ABC的形状。
(原题写漏半个中括号)(AB/│AB│表与向量AB同向的单位向量,其模=1.其余类似)
解:(AB/|AB|)•(AC/|AC|)=1×1×cosA =½ ,故A=60°
[(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)]•BC=│(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)││BC│cos(A/2+C)=0
得cos(A/2+C)=0故A/2+C=90°,∴C=90°-60°/2=60°,
△ABC是等边△.
2、在四边形ABCD中,BD是它的一条对角线,且 BC=λ(AD)(λ∈R),|AB|=|AD|=2,
|CB-CD|=2√3
(1)、若三角形BCD为直角三角形,求λ的值
(2)、在(1)的条件下,求 CB•BA
解:(1) │CB-CD│=│DB│=2√3
在△ABD中,│DB│²=│AD│²+│AB│²-2│AD││AB│cosA
即有12=4+4-8cosA,故cosA=-1/2, ∴A=120°, ∠ABD=∠ADB=30°
BC=λ(AD),故BC‖AD,且│BC│=λ│AD│=2λ
∠DBC=∠ABC-∠ABD=60°-30°=30°
∠C=90°,故│BC│=2(√3)cos30°=3=2λ, ∴λ=3/2
(2)CB•BA=│CB││BA│cos120°=3×2×(-1/2)=-3
3、以原点和点A(5,2)为顶点作等腰直角三角形OAB,使∠B=90°,
求点B和向量AB 的坐标。
解:│OA│=√29, OA中点M(5/2, 1), 以M为圆心,以│OA│/2=(√29)/2为半径作园M:
M: (x-5/2)²+(y-1)²=29/4
过M作OA的垂直线: y=-(5/2)(x-5/2)+1=-(5/2)x+29/4,代入园M的方程,化简得
4x²-20x+21=(2x-7)(2x-3)=0
解得x₁=3.5, x₂=1.5.
于是y₁=-1.5, y₂=3.5
即B₁(3.5, -1.5); B₂(1.5, 3.5)
向量AB₁=-1.5i - 3.5j
向量AB₁=-3.5i +1.5j
4、已知O、A、B三点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(0,3),点P在线段AB上,
且 向量AP=t倍向量AB,(0≤t≤1),则向量OA•向量OP的最大值为_。
解:OA•OP=│OA││OP│cos∠AOP≤│OA│²=9
当t=0即P点与A点重合时OA•OP获得最大值9.
5、与向量a=(7/2,½)和向量b=(½,7/2)的夹角相等,且模为1的向量的坐标是_。
解:与向量a同向的单位向量a°=a/│a│=a/(25/2)=2a/25
与向量b同向的单位向量b°=b/│b│=b/(25/2)=2b/25
a°与b°的和向量c=a°+b°=(2/25)(a+b)
向量c平方向量a和b的架角.
与向量c同向的单位向量c°=c/│c│=c/(2/25)√2=(a+b)/√2=(√2)a/2+(√2)b/2
故与向量a,b夹角相等的单位向量c°的坐标为(√2/2, √2/2)
6、已知三点A(1,2),B(3,1),C(-1,0),试回答下列问题:
(1)、用坐标表示向量AB,并求它的模;
(2)、求使向量AB=向量CD的点D的 坐标;
(3)、设向量AB和向量AC的夹角为θ,求cosθ 的值;
(4)、求平行四边形ABCD的面积。
解:(1)AB=(3-1, 1-2)=(2, -1), │AB│=√[2²+(-1)²]=√5
(2)设D(x, y),则CD=(x+1, y-0)=(2, -1)
其中x+1=2, x=1, y=-1,故D(1,-1)
(3)AC=(-2, -2)
AB所在直线的斜率k₂=-1/2; AC所在直线的斜率k₁=1
故从AC到AB的夹角θ的正切tanθ=(k₂-k₁)/(1+k₁k₂)=(-1/2-1)/(1-1/2)=-3
于是得cosθ=-1/√(1+tan²θ)=-1/√10, sinθ=√(1-1/10)=3/√10,
(4)平形四边ABCD的面积S=│AB││AC│sinθ=(√5)×(√8)×(3/√10)=6
7、平面内向量OA=(1,7),向量OB=(5,1),向量OP=(2,1),点Q为直线OP
上的一个动点。
(1)、当向量QA•向量QB取最小值时,求向量OQ 的坐标;
(2)、当点Q满足(1)的条件和结论时,求cos∠AQB 的值。
解:(1)Q在OP上,故可设Q的坐标为(2y,y),其中0≤y≤1.
QB=(5-2y, 1-y), QA=(1-2y, 7-y)
QA•QB=(5-2y)(1-2y)+(1-y)(7-y)=5y²-20y+12=5(y-2)²-8
当y=1时QA•QB获得最小值(-3)
(2)此时Q(2, 1), QB=(3, 0); QA=(-1, 6)
cos∠AQB=QA•QB/│QA││QB│=-3/(3√37)=-1/√37.
8、已知向量a,b为非零向量,当 向量a+t倍向量b (t∈R)的模取最小值时:
(1)、求t的值;
(2)、求证:向量b 与 向量a+t倍向量b 垂直。
解:(1)为使问题简化,取a,b的交点O作坐标原点,向量b在x轴上且与x轴同向,a在第一象限
内,a于b的夹角为锐角.于是可设a=(m,n), b=(k,0), (m>0, n>0, k>0)
a+tb=(m+tk, n)
│a+tb│=√[(m+kt)²+n²]=√(k²t²+2mkt+m²+n²)=√[k²(t+m/k)²+n²]≥n
当t=-m/k时等号成立,此时│a+tb│min=n, a+tb=(0, n)
(2)b•(a+tb)=k×0+0×n=0,又b•(a+tb)=│b││a+tb│cosθ=0
其中θ为a与a+tb的夹角,│b│≠0, │a+tb│≠0,故必有cosθ=0,即θ=90°
也就是b⊥(a+tb), 故证.
9、已知AD 、BE、CF是三角形ABC的三条高,求证:AD 、BE、 CF相交于一点。
解:此题用矢量好像不好证.你看看初等几何吧.下回别一次提这么多问题,太费时间了!
且(AB/|AB|)•(AC/|AC|) =½ ,判断三角形ABC的形状。
(原题写漏半个中括号)(AB/│AB│表与向量AB同向的单位向量,其模=1.其余类似)
解:(AB/|AB|)•(AC/|AC|)=1×1×cosA =½ ,故A=60°
[(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)]•BC=│(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)││BC│cos(A/2+C)=0
得cos(A/2+C)=0故A/2+C=90°,∴C=90°-60°/2=60°,
△ABC是等边△.
2、在四边形ABCD中,BD是它的一条对角线,且 BC=λ(AD)(λ∈R),|AB|=|AD|=2,
|CB-CD|=2√3
(1)、若三角形BCD为直角三角形,求λ的值
(2)、在(1)的条件下,求 CB•BA
解:(1) │CB-CD│=│DB│=2√3
在△ABD中,│DB│²=│AD│²+│AB│²-2│AD││AB│cosA
即有12=4+4-8cosA,故cosA=-1/2, ∴A=120°, ∠ABD=∠ADB=30°
BC=λ(AD),故BC‖AD,且│BC│=λ│AD│=2λ
∠DBC=∠ABC-∠ABD=60°-30°=30°
∠C=90°,故│BC│=2(√3)cos30°=3=2λ, ∴λ=3/2
(2)CB•BA=│CB││BA│cos120°=3×2×(-1/2)=-3
3、以原点和点A(5,2)为顶点作等腰直角三角形OAB,使∠B=90°,
求点B和向量AB 的坐标。
解:│OA│=√29, OA中点M(5/2, 1), 以M为圆心,以│OA│/2=(√29)/2为半径作园M:
M: (x-5/2)²+(y-1)²=29/4
过M作OA的垂直线: y=-(5/2)(x-5/2)+1=-(5/2)x+29/4,代入园M的方程,化简得
4x²-20x+21=(2x-7)(2x-3)=0
解得x₁=3.5, x₂=1.5.
于是y₁=-1.5, y₂=3.5
即B₁(3.5, -1.5); B₂(1.5, 3.5)
向量AB₁=-1.5i - 3.5j
向量AB₁=-3.5i +1.5j
4、已知O、A、B三点的坐标分别为O(0,0),A(3,0),B(0,3),点P在线段AB上,
且 向量AP=t倍向量AB,(0≤t≤1),则向量OA•向量OP的最大值为_。
解:OA•OP=│OA││OP│cos∠AOP≤│OA│²=9
当t=0即P点与A点重合时OA•OP获得最大值9.
5、与向量a=(7/2,½)和向量b=(½,7/2)的夹角相等,且模为1的向量的坐标是_。
解:与向量a同向的单位向量a°=a/│a│=a/(25/2)=2a/25
与向量b同向的单位向量b°=b/│b│=b/(25/2)=2b/25
a°与b°的和向量c=a°+b°=(2/25)(a+b)
向量c平方向量a和b的架角.
与向量c同向的单位向量c°=c/│c│=c/(2/25)√2=(a+b)/√2=(√2)a/2+(√2)b/2
故与向量a,b夹角相等的单位向量c°的坐标为(√2/2, √2/2)
6、已知三点A(1,2),B(3,1),C(-1,0),试回答下列问题:
(1)、用坐标表示向量AB,并求它的模;
(2)、求使向量AB=向量CD的点D的 坐标;
(3)、设向量AB和向量AC的夹角为θ,求cosθ 的值;
(4)、求平行四边形ABCD的面积。
解:(1)AB=(3-1, 1-2)=(2, -1), │AB│=√[2²+(-1)²]=√5
(2)设D(x, y),则CD=(x+1, y-0)=(2, -1)
其中x+1=2, x=1, y=-1,故D(1,-1)
(3)AC=(-2, -2)
AB所在直线的斜率k₂=-1/2; AC所在直线的斜率k₁=1
故从AC到AB的夹角θ的正切tanθ=(k₂-k₁)/(1+k₁k₂)=(-1/2-1)/(1-1/2)=-3
于是得cosθ=-1/√(1+tan²θ)=-1/√10, sinθ=√(1-1/10)=3/√10,
(4)平形四边ABCD的面积S=│AB││AC│sinθ=(√5)×(√8)×(3/√10)=6
7、平面内向量OA=(1,7),向量OB=(5,1),向量OP=(2,1),点Q为直线OP
上的一个动点。
(1)、当向量QA•向量QB取最小值时,求向量OQ 的坐标;
(2)、当点Q满足(1)的条件和结论时,求cos∠AQB 的值。
解:(1)Q在OP上,故可设Q的坐标为(2y,y),其中0≤y≤1.
QB=(5-2y, 1-y), QA=(1-2y, 7-y)
QA•QB=(5-2y)(1-2y)+(1-y)(7-y)=5y²-20y+12=5(y-2)²-8
当y=1时QA•QB获得最小值(-3)
(2)此时Q(2, 1), QB=(3, 0); QA=(-1, 6)
cos∠AQB=QA•QB/│QA││QB│=-3/(3√37)=-1/√37.
8、已知向量a,b为非零向量,当 向量a+t倍向量b (t∈R)的模取最小值时:
(1)、求t的值;
(2)、求证:向量b 与 向量a+t倍向量b 垂直。
解:(1)为使问题简化,取a,b的交点O作坐标原点,向量b在x轴上且与x轴同向,a在第一象限
内,a于b的夹角为锐角.于是可设a=(m,n), b=(k,0), (m>0, n>0, k>0)
a+tb=(m+tk, n)
│a+tb│=√[(m+kt)²+n²]=√(k²t²+2mkt+m²+n²)=√[k²(t+m/k)²+n²]≥n
当t=-m/k时等号成立,此时│a+tb│min=n, a+tb=(0, n)
(2)b•(a+tb)=k×0+0×n=0,又b•(a+tb)=│b││a+tb│cosθ=0
其中θ为a与a+tb的夹角,│b│≠0, │a+tb│≠0,故必有cosθ=0,即θ=90°
也就是b⊥(a+tb), 故证.
9、已知AD 、BE、CF是三角形ABC的三条高,求证:AD 、BE、 CF相交于一点。
解:此题用矢量好像不好证.你看看初等几何吧.下回别一次提这么多问题,太费时间了!
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