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高中必修4數學題目(以下題目最好都要有解題過程)

1、已知非零向量AB與AC滿足[(AB/|AB|)+ (AC/|AC|)]?BC=0,

且(AB/|AB|)?(AC/|AC|) =? ,判斷三角形ABC的形狀。

(原題寫漏半個中括號)(AB/│AB│表與向量AB同向的單位向量,其模=1.其余類似)

解:(AB/|AB|)?(AC/|AC|)=1×1×cosA =? ,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是等邊△.

2、在四邊形ABCD中,BD是它的壹條對角線,且 BC=λ(AD)(λ∈R),|AB|=|AD|=2,

|CB-CD|=2√3

(1)、若三角形BCD為直角三角形,求λ的值

(2)、在(1)的條件下,求 CB?BA

解:(1) │CB-CD│=│DB│=2√3

在△ABD中,│DB│?=│AD│?+│AB│?-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、以原點和點A(5,2)為頂點作等腰直角三角形OAB,使∠B=90°,

求點B和向量AB 的坐標。

解:│OA│=√29, OA中點M(5/2, 1), 以M為圓心,以│OA│/2=(√29)/2為半徑作園M:

M: (x-5/2)?+(y-1)?=29/4

過M作OA的垂直線: y=-(5/2)(x-5/2)+1=-(5/2)x+29/4,代入園M的方程,化簡得

4x?-20x+21=(2x-7)(2x-3)=0

解得x?=3.5, x?=1.5.

於是y?=-1.5, y?=3.5

即B?(3.5, -1.5); B?(1.5, 3.5)

向量AB?=-1.5i - 3.5j

向量AB?=-3.5i +1.5j

4、已知O、A、B三點的坐標分別為O(0,0),A(3,0),B(0,3),點P在線段AB上,

且 向量AP=t倍向量AB,(0≤t≤1),則向量OA?向量OP的最大值為_。

解:OA?OP=│OA││OP│cos∠AOP≤│OA│?=9

當t=0即P點與A點重合時OA?OP獲得最大值9.

5、與向量a=(7/2,?)和向量b=(?,7/2)的夾角相等,且模為1的向量的坐標是_。

解:與向量a同向的單位向量a°=a/│a│=a/(25/2)=2a/25

與向量b同向的單位向量b°=b/│b│=b/(25/2)=2b/25

a°與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.

與向量c同向的單位向量c°=c/│c│=c/(2/25)√2=(a+b)/√2=(√2)a/2+(√2)b/2

故與向量a,b夾角相等的單位向量c°的坐標為(√2/2, √2/2)

6、已知三點A(1,2),B(3,1),C(-1,0),試回答下列問題:

(1)、用坐標表示向量AB,並求它的模;

(2)、求使向量AB=向量CD的點D的 坐標;

(3)、設向量AB和向量AC的夾角為θ,求cosθ 的值;

(4)、求平行四邊形ABCD的面積。

解:(1)AB=(3-1, 1-2)=(2, -1), │AB│=√[2?+(-1)?]=√5

(2)設D(x, y),則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所在直線的斜率k?=-1/2; AC所在直線的斜率k?=1

故從AC到AB的夾角θ的正切tanθ=(k?-k?)/(1+k?k?)=(-1/2-1)/(1-1/2)=-3

於是得cosθ=-1/√(1+tan?θ)=-1/√10, sinθ=√(1-1/10)=3/√10,

(4)平形四邊ABCD的面積S=│AB││AC│sinθ=(√5)×(√8)×(3/√10)=6

7、平面內向量OA=(1,7),向量OB=(5,1),向量OP=(2,1),點Q為直線OP

上的壹個動點。

(1)、當向量QA?向量QB取最小值時,求向量OQ 的坐標;

(2)、當點Q滿足(1)的條件和結論時,求cos∠AQB 的值。

解:(1)Q在OP上,故可設Q的坐標為(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)=5y?-20y+12=5(y-2)?-8

當y=1時QA?QB獲得最小值(-3)

(2)此時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為非零向量,當 向量a+t倍向量b (t∈R)的模取最小值時:

(1)、求t的值;

(2)、求證:向量b 與 向量a+t倍向量b 垂直。

解:(1)為使問題簡化,取a,b的交點O作坐標原點,向量b在x軸上且與x軸同向,a在第壹象限

內,a於b的夾角為銳角.於是可設a=(m,n), b=(k,0), (m>0, n>0, k>0)

a+tb=(m+tk, n)

│a+tb│=√[(m+kt)?+n?]=√(k?t?+2mkt+m?+n?)=√[k?(t+m/k)?+n?]≥n

當t=-m/k時等號成立,此時│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為a與a+tb的夾角,│b│≠0, │a+tb│≠0,故必有cosθ=0,即θ=90°

也就是b⊥(a+tb), 故證.

9、已知AD 、BE、CF是三角形ABC的三條高,求證:AD 、BE、 CF相交於壹點。

解:此題用矢量好像不好證.妳看看初等幾何吧.下回別壹次提這麽多問題,太費時間了!