在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,已知點.A(1,0)和點B(-1,0),|
OC
|=1
,且∠AOC=x,其中O為坐標(biāo)原點.
(Ⅰ)若x=
3
4
π
,設(shè)點D為線段OA上的動點,求|
OC
+
OD
|
的最小值;
(Ⅱ)若x∈[0,
π
2
]
,向量
m
=
BC
,
n
=(1-cosx,sinx-2cosx)
,求
m
n
的最小值及對應(yīng)的x值.
分析:(Ⅰ) 設(shè)D(t,0)(0≤t≤1),化簡 |
OC
+
OD
|2=
1
2
-
2
t+t2+
1
2
=t2-
2
t+1
=(t-
2
2
)2+
1
2
(0≤t≤1)
,利用二次函數(shù)的性質(zhì)求得它的最小值.
(Ⅱ)由題意得
m
n
=1-cos2x+sin2x-2sinxcosx=1-cos2x-sin2x
=1-
2
sin(2x+
π
4
),再利用
正弦函數(shù)的定義域和值域 求出它的最小值.
解答:解:(Ⅰ)若x=
3
4
π
,設(shè)D(t,0)(0≤t≤1),可得C(-
2
2
,
2
2
)

所以,
OC
+
OD
=(-
2
2
+t,
2
2
)
,
所以 |
OC
+
OD
|2=
1
2
-
2
t+t2+
1
2
=t2-
2
t+1
…(3分)
=(t-
2
2
)2+
1
2
(0≤t≤1)

所以當(dāng)t=
2
2
時,|
OC
+
OD
|2
取得最小值為
1
2
,故|
OC
+
OD
|
最小值為
2
2
.…(6分)
(Ⅱ)由題意得C(cosx,sinx),
m
=
BC
=(cosx+1,sinx)

m
n
=1-cos2x+sin2x-2sinxcosx=1-cos2x-sin2x
=1-
2
sin(2x+
π
4
).…(9分)
因為x∈[0,
π
2
]
,所以
π
4
≤2x+
π
4
4

所以當(dāng)2x+
π
4
=
π
2
,即x=
π
8
時,sin(2x+
π
4
)
取得最大值1,
所以x=
π
8
時,
m
n
=1-
2
sin(2x+
π
4
)
取得最小值1-
2
,
所以
m
n
的最小值為1-
2
,此時x=
π
8
. …(12分)
點評:本題主要考查三角函數(shù)的恒等變換及化簡求值,兩個向量的數(shù)量積的公式,正弦函數(shù)的定義域和值域,屬于中檔題.
練習(xí)冊系列答案
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精英家教網(wǎng)已知函數(shù)f(x)=x2-2|x|-1.
(Ⅰ)證明函數(shù)f(x)是偶函數(shù);
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34
π

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(2)過點P作PH⊥OA交OA于H,求△OHP得周長的最大值及此時P點得坐標(biāo).

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3
2
);曲線AOD擬從以下兩種曲線中選擇一種:曲線C1是一段余弦曲線(在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,其解析式為y=cosx-1),此時記門的最高點O到BC邊的距離為h1(t);曲線C2是一段拋物線,其焦點到準(zhǔn)線的距離為
9
8
,此時記門的最高點O到BC邊的距離為h2(t).
(1)試分別求出函數(shù)h1(t)、h2(t)的表達(dá)式;
(2)要使得點O到BC邊的距離最大,應(yīng)選用哪一種曲線?此時,最大值是多少?

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