本题导读
本题考查向量平行的坐标运算。核心在于坐标运算法、辅助角法的灵活运用。
📌【题干】
Question
(2017年江苏卷) 已知向量 ,,.
(1)若 ,求 的值;
(2)记 ,求 的最大值、最小值以及对应的 的值.
🔍【思路分析】
破题导航
- 第一问(向量平行):
- 判定条件:若 ,则 。
- 转化方程:代入坐标得到 ,转化为 。
- 约束范围:在 内寻找符合条件的角。
- 第二问(数量积与最值):
- 构建函数:利用数量积坐标公式得到 。
- 化简形式:应用辅助角公式 ,将其化为单一余弦函数形式。
- 确定范围:根据 确定复合角 的取值范围,利用余弦函数的单调性求出最值。
✅【答案】
点击查看答案
(1)由𝒂∥𝒃,得∣∣∣∣∣cos𝑥sin𝑥
✍【详细解析】
Abstract
解: (1)求 的值: 因为 ,,且 , 根据向量平行的坐标表示得:, 即 。 若 ,则 ,这与 矛盾,故 。 所以 。 又因为 , 所以 。
(2)求 的最值: 。 利用辅助角公式提取 : 。
因为 ,所以 。 结合余弦函数 在 上的性质:
- 当 ,即 时, 取得最大值 ;
- 当 ,即 时, 取得最小值 。
💡 【考点总结与回顾】
- 辅助角公式的准确性:本题化简为 还是 均可,但需注意提取模长 后系数与特殊角三角函数值的对应关系。
- 闭区间最值:三角函数在闭区间上的最值不一定在端点取得,也不一定能取到波峰或波谷。必须先确定复合角的范围,再观察函数在该段区间内的走势。
- 江苏卷解答题中,第一问往往是第二问的铺垫。例如本题第一问求出的 恰好是第二问取得最小值的点,这种内在联系可作为检查答案的参考。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:待补
核心方法:待补
避坑指南:待补
📖【试题探源与推广】
Tip
- 结论推广: 若要求 ,则 ,即 ,可求得 。
- 方法推广:
- 单位圆法:利用向量 是单位圆上的动点, 即为向量 在向量 方向上的投影乘上 。
相关知识点:
- 二倍角公式:如果坐标中含有 或 ,则需先进行降幂扩角变换。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点 (Nodes)
类题演练 (Links)