ABCDF向量与三角函数综合试题1.已知向量a 、b 满足b ·(a-b)=0,且|a|=2|b|,则向量a +2b 与a 的夹角为 ( D )A.3πB.3π2C. 2πD.6π2.已知向量),(n m a =,)sin ,(cos θθ=b ,其中R n m ∈θ,,.若||4||b a =,则当2λ<⋅b a 恒成立时实数λ的取值范围是( B )A .2>λ或2-<λB .2>λ或2-<λC .22<<-λD .22<<-λ3.已知O 为原点,点P (x ,y )在单位圆x 2+y 2=1上,点Q (2cos θ,2sin θ),且PQ =(34,-32),则OP ·OQ 的值是( A )A .1825B .925C .2D .9164.R t b t a u b a ∈+===,),20cos ,20(sin ,)25sin ,25(cos 00,则|u |的最小值是B A. 2 B.22 C. 1 D. 215.如图,△ABC 中,AB=4,AC=4,∠BAC=60°,延长CB 到D ,使||||BA BD =,当E 点在线段AD 上移动时,若,AE AB AC λμλμ=+-则的最大值是( C ) A .1 B .3 C .3 D .236.已知向量(2,0)OB =,向量(2,2)OC =,向量(2cos ,2sin )CA αα=,则向量OA 与向量OB 的夹角的取值范围是( D ) A .[0,]4πB .5[,]412ππC .5[,]122ππD .5[,]1212ππ7.已知向量(1,1),(1,1),(2cos ,2sin )a b c θθ==-=,实数,m n 满足ma nb c +=,则22(1)(1)m n -+-的最小值为( D )A .21-B .1C .2D .322-8.如图,BC 是单位圆A 的一条直径, F 是线段AB 上的点,且2BF FA =,若DE 是圆A 中绕圆心A 运动的一条直径,则FD FE 的值是( B )B .) ( )A .34-B .89-C .14-D .不确定9.已知,,A B C 三点的坐标分别是(3,0)A ,(0,3)B ,(cos ,sin )C αα,3(,)22ππα∈,若1AC BC ⋅=-,则21tan 2sin sin 2ααα++的值为( B ) A .59-B .95- C .2D .2-10.在平行四边形ABCD 中,AD=1,∠BAD=60°,E 为CD 的中点.若•=1,则AB 的长为( C ) A .B .C .D .1 解:如图:∵四边形ABCD 为平行四边形,∴,,∴====,∴.∵,∴.∴AB 的长为.11.已知向量(cos ,sin )a θθ=,向量(3,1)b =-,则→→-b a 的最大值是 2 .12.已知||4,||6,,OA OB OC xOA yOB ===+且21x y +=,AOB ∠是钝角,若()||f t OA tOB =-的最小值为23,则||OC 的最小值是 。
13.给定两个长度为1的平面向量OA 和OB ,它们的夹角为120o.如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动. 若,OC xOA yOB =+其中,x y R ∈,则x y + 的最大值是________.214.已知向量))(sin 2,cos 2(),1,1(),1,1(R c b a ∈=-==ααα,实数,m n 满足,ma nb c +=则22(3)m n -+的最大值为 1615.在平行四边形中,ABCD 已知︒=∠==60DAB 1,AD 2,AB ,点AB M 为的中点,点P 在CD BC 与上运动(包括端点),则DM AP •的取值范围是 .[12-,1] 16.在△ABC 中,π6A ∠=,D 是BC 边上任意一点(D 与B C 、不重合),且22||||AB AD BD DC =+⋅,则B ∠等于 .125π17.已知O 为锐角△ABC 的外心,AB=6,AC=10,=x+y,且2x+10y=5,则边BC 的长为 4 .解:分别取AB ,AC 的中点为D ,E ,并连接OD ,OE ,根据条件有:OD ⊥AB ,OE ⊥AC ; 在Rt △OAD 中,cos ∠OAD===;∴=;同理可得,;∴=36x+60ycos ∠BAC ① =60xcos ∠BAC+100y ②又2x+10y=5 ③ ∴由①②③解得cos ∠BAC=; 由余弦定理得:,∴BC=.故答案为:.18.已知向量=(cosA ,﹣sinA ),=(cosB ,sinB ),•=cos2C ,其中A 、B 、C 为△ABC的内角.(Ⅰ)求角C 的大小(Ⅱ)若AB=6,且,求AC 、BC 的长.解:(Ⅰ)∵=(cosA,﹣sinA),=(cosB,sinB),∴•=cos2C,即cosAcosB﹣sinAsinB=cos(A+B)=﹣cosC=cos2C,…(2分)化简得:2cos2C+cosC﹣1=0,…(4分)故cosC=(cosC=﹣1舍去)∵C∈(0,π),∴C=.…(7分)(Ⅱ)∵,∴•cos=36,即•=36.①…(9分)由余弦定理得AB2=AC2+BC2﹣2AC•BCcos60°=36,化简得:AC+BC=12 ②…(12分)联解①②,可得AC=BC=6.19.已知向量,向量与向量的夹角为,且.(1)求向量;(2)若向量与共线,向量,其中A、C为△ABC的内角,且A、B、C依次成等差数列,求的取值范围.解:(1)设.由,得x+y=﹣1①又向量与向量的夹角为得=,即x2+y2=1②由①、②解得或,∴或.…(5分)(2)结合(1)由向量与共线知;由A、B、C依次成等差数列知.…(7分)∴,∴==.…(10分)∵,∴,∴,∴,∴.…(12分)20.已知向量=(sin2x+2,cosx),=(1,2cosx),设函数f(x)=•﹣3.(Ⅰ)求函数f(x)的最小正周期;(Ⅱ)在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C的对边,若f(A)=1,a=且b+c=3,求△ABC的面积.解:(Ⅰ)∵向量=(sin2x+2,cosx),=(1,2cosx),∴函数f(x)=•﹣3=﹣3==.故函数f(x)的最小正周期.(Ⅱ)由f(A)=1得,,即=.∵0<A<π,∴,∴=,解得A=.由余弦定理得:a2=b2+c2﹣2abcosA=(b+c)2﹣3bc,∵a=且b+c=3,∴3=32﹣3bc,解得bc=2.∴==.21.已知△ABC的面积为S,且.(1)求tan2A的值;(2)若,,求△ABC的面积S.解:(1)设△ABC的角A,B,C所对应的边分别为a,b,c.∵,∴,…(2分)∴,∴tanA=2.…(4分)∴.…(5分)(2),即,…(6分)∵tanA=2,∴…(7分),∴,解得.…(9分)∴sinC=sin (A+B )=sinAcosB+cosAsinB=.…(11分)由正弦定理知:,可推得…(13分)∴.…(14分)22.设平面向量)23,21(),1,3(=-=b a ,若存在实数)0(≠m m 和角θ,其中)2,2(ππθ-∈,使向量θθtan ,)3(tan 2⋅+-=-+=b a m d b a c ,且d c ⊥.(1).求)(θf m =的关系式;(2).若]3,6[ππθ-∈,求)(θf 的最小值,并求出此时的θ值. 解:(1)∵d c ⊥,且120===⋅b a b a ,∴0)tan 3(tan232=-+-=⋅b a m d c θθ∴)2,2(),tan 3(tan 41)(3ππθθθθ-∈-==f m (2)设θtan =t ,又∵]3,6[ππθ-∈,∴]3,33[-∈t ,则)3(41)(3t t t g m -== )1(43)(''2-==t t g m 令0)('=t g 得1-=t (舍去) 1=t∴)1,33(-∈t 时0)('<t g ,)3,1(∈t 时0)('>t g ,∴1=t 时,即4πθ=时, )1(g 为极小值也是最小值,)(t g 最小值为21-.23.设向量33cos ,sin 22a θθ⎛⎫= ⎪⎝⎭,cos,sin22b θθ⎛⎫=- ⎪⎝⎭,其中0,3πθ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦(1)求a b a b⋅+的最大值和最小值;(2)若3ka b a kb +=-,求实数k 的取值范围.。