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    人教A版高中数学(必修第二册)同步培优讲义专题6.7 平面向量基本定理及坐标表示(重难点题型精讲)(2份打包,原卷版+教师版)
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    数学必修 第二册第六章 平面向量及其应用6.3 平面向量基本定理及坐标表示精品课时作业

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    这是一份数学必修 第二册第六章 平面向量及其应用6.3 平面向量基本定理及坐标表示精品课时作业,文件包含人教A版高中数学必修第二册同步培优讲义专题67平面向量基本定理及坐标表示重难点题型精讲教师版doc、人教A版高中数学必修第二册同步培优讲义专题67平面向量基本定理及坐标表示重难点题型精讲原卷版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共33页, 欢迎下载使用。


    1.平面向量基本定理
    (1)平面向量基本定理
    如果 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任一向量 SKIPIF 1 < 0 ,有且只有一对实数 SKIPIF 1 < 0 ,
    SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 .若 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 不共线,我们把{ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 }叫做表示这一平面内所有向量的一个基底.
    (2)定理的实质
    由平面向量基本定理知,可将任一向量 SKIPIF 1 < 0 在给出基底{ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 }的条件下进行分解——平面内的任一向量都可以用平面内任意不共线的两个向量线性表示,这就是平面向量基本定理的实质.
    2.平面向量的正交分解及坐标表示
    (1)正交分解
    不共线的两个向量相互垂直是一种重要的情形,把一个向量分解为两个互相垂直的向量,叫做把向量作正交分解.
    (2)向量的坐标表示
    如图,在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ,取{ SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 }作为基
    底.对于平面内的任意一个向量 SKIPIF 1 < 0 ,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得 SKIPIF 1 < 0 =x SKIPIF 1 < 0 +y SKIPIF 1 < 0 .这样,平面内的任一向量 SKIPIF 1 < 0 都可由x,y唯一确定,我们把有序数对(x,y)叫做向量 SKIPIF 1 < 0 的坐标,记作 SKIPIF 1 < 0 =(x,y)①.其中x叫做 SKIPIF 1 < 0 在x轴上的坐标,y叫做 SKIPIF 1 < 0 在y轴上的坐标,①叫做向量 SKIPIF 1 < 0 的坐标表示.
    显然, SKIPIF 1 < 0 =(1,0), SKIPIF 1 < 0 =(0,1), SKIPIF 1 < 0 =(0,0).
    (3)点的坐标与向量的坐标的关系
    3.平面向量线性运算的坐标表示
    (1)两个向量和(差)的坐标表示
    由于向量 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )等价于 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 )+( SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 )=( SKIPIF 1 < 0
    + SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 +( SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 ).同理可得 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ).
    这就是说,两个向量和(差)的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和(差).
    (2)向量数乘的坐标表示
    由 SKIPIF 1 < 0 =(x,y),可得 SKIPIF 1 < 0 =x SKIPIF 1 < 0 +y SKIPIF 1 < 0 ,则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 (x SKIPIF 1 < 0 +y SKIPIF 1 < 0 )= SKIPIF 1 < 0 x SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 y SKIPIF 1 < 0 ,即 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 x, SKIPIF 1 < 0 y).
    这就是说,实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
    4.平面向量数量积的坐标表示
    (1)平面向量数量积的坐标表示
    由于向量 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )等价于 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ) SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 )= SKIPIF 1 < 0
    SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .又 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =1, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =1, SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =0,所以 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 .
    这就是说,两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.
    (2)平面向量长度(模)的坐标表示
    若 SKIPIF 1 < 0 =(x,y),则 SKIPIF 1 < 0 或 SKIPIF 1 < 0 .
    其含义是:向量 SKIPIF 1 < 0 的长度(模)等于向量 SKIPIF 1 < 0 的横、纵坐标平方和的算术平方根.
    如果表示向量 SKIPIF 1 < 0 的有向线段的起点和终点的坐标分别为( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),那么 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ),| SKIPIF 1 < 0 |=
    SKIPIF 1 < 0 .
    5.平面向量位置关系的坐标表示
    (1)共线的坐标表示
    ①两向量共线的坐标表示
    设 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),其中 SKIPIF 1 < 0 ≠0.我们知道, SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 共线的充要条件是存在实数 SKIPIF 1 < 0 ,使 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .如果用
    坐标表示,可写为( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )= SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),即 SKIPIF 1 < 0 ,消去 SKIPIF 1 < 0 ,得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =0.这就是说,向量 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 ≠0)共线的充要条件是 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =0.
    ②三点共线的坐标表示
    若A( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),B( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),C( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 )三点共线,则有 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 ,
    ​​​​​​​ 从而( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )= SKIPIF 1 < 0 ( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ),即( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )=( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ),
    或由 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 得到( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )=( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ),
    或由 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 得到( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )=( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 )( SKIPIF 1 < 0 - SKIPIF 1 < 0 ).
    由此可知,当这些条件中有一个成立时,A,B,C三点共线.
    (2)夹角的坐标表示
    设 SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 都是非零向量, SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 是 SKIPIF 1 < 0 与 SKIPIF 1 < 0 的夹角,根据向量数量积的定义及坐标表示可得 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 = SKIPIF 1 < 0 .
    (3)垂直的坐标表示
    设 SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ), SKIPIF 1 < 0 =( SKIPIF 1 < 0 , SKIPIF 1 < 0 ),则 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 + SKIPIF 1 < 0 SKIPIF 1 < 0 =0.
    即两个向量垂直的充要条件是它们相应坐标乘积的和为0.
    【题型1 用基底表示向量】
    【方法点拨】
    用基底表示向量的基本方法有两种:一种是运用向量的线性运算对待求向量不断地进行转化,直至用基底
    表示为止;另一种是通过列向量方程(组),利用基底表示向量的唯一性求解.
    【例1】(2022春·湖南株洲·高一期中)在平行四边形中,对角线与交于点为中点,与交于点,若 ,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】根据给定条件,结合平行四边形性质,用表示出即可求解作答.
    【解答过程】平行四边形的对角线与交于点,如图,
    则,而点为的中点,
    有,由得:,
    则有,
    所以.
    故选:C.
    【变式1-1】(2022·浙江·模拟预测)在平行四边形中,,,设,,则( )
    A.B.
    C.D.
    【解题思路】结合平行四边形的性质及平面向量的基本定理即可求解.
    【解答过程】因为四边形为平行四边形,所以,,,
    因为,,
    所以,
    所以,
    ,
    因为,,
    所以,解得 ,
    所以,
    故选:B.
    【变式1-2】(2022春·四川绵阳·高一期末)在中,点D在BC边上,且.设,,则可用基底,表示为( )
    A.B.
    C.D.
    【解题思路】根据向量的加减运算法则、数乘运算即可求解.
    【解答过程】因为,所以.
    所以

    故选:C.
    【变式1-3】(2022·全国·高三专题练习)在平行四边形中,是边的中点,与交于点.若,,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】设 ,根据三点共线,即共线,可设,用表示出关系,即可解出结果.
    【解答过程】.
    设 ,
    则,
    又,且三点共线,则共线,
    即,使得,即,
    又不共线,则有,解得,
    所以,.
    故选:D.
    【题型2 平面向量基本定理的应用】
    【方法点拨】
    结合题目条件,利用平面向量基本定理进行转化求解即可.
    【例2】(2022春·山东·高一阶段练习)已知G是的重心,点D满足,若,则为( )
    A.B.C.D.1
    【解题思路】由,可得为中点,,又由G是的重心,可得,代入,求得,即可得答案.
    【解答过程】解:因为,
    所以为中点,
    又因为G是的重心,
    所以,
    又因为为中点,
    所以,
    所以,
    所以,
    所以.
    故选:A.
    【变式2-1】(2022秋·河南·高三阶段练习)在中,为边的中点,在边上,且,与交于点,若,则( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】根据三点共线的结论:三点共线,则,结合平面向量基本定理、向量的线性运算求解.
    【解答过程】以为基底向量,则有:
    ∵三点共线,则,
    又∵三点共线,且为边的中点,则,
    ∴,解得,
    即.
    ∵,
    ∴,则.
    故选:A.
    【变式2-2】(2022春·内蒙古赤峰·高一期末)如图,平行四边形ABCD的对角线相交于点O,E为AO的中点,若,则等于( )
    A.1B.C.D.
    【解题思路】根据向量的加减法运算及平面向量基本定理求解即可.
    【解答过程】由题意知,
    因为,所以,,.
    故选:B.
    【变式2-3】(2022秋•安徽期末)已知平行四边形ABCD的对角线交于点O,E为AO的中点,若,则λ+μ=( )
    A.B.C.D.1
    【解题思路】在平行四边形ABCD中,点O为AC的中点,又E为AO的中点,则,然后利用平面向量基本定理即可求解.
    【解答过程】解:在平行四边形ABCD中,点O为AC的中点,
    又E为AO的中点,则,
    所以,则,
    故选:A.
    【题型3 平面向量的坐标运算】
    【方法点拨】
    (1)向量的线性运算的坐标表示主要是利用加、减、数乘运算法则进行的,若已知有向线段两端点的坐标,
    则应先求出向量的坐标,然后再进行向量的坐标运算,另外解题过程中要注意方程思想的运用.
    (2)利用向量线性运算的坐标表示解题,主要根据相等向量的坐标相同这一原则,通过列方程(组)进行求解.
    【例3】(2022秋·新疆喀什·高一阶段练习)若,则的坐标为( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】根据题意和平面向量运算的坐标表示直接得出结果.
    【解答过程】因为,
    所以.
    故选:C.
    【变式3-1】(2022·高二课时练习)在平行四边形中,为一条对角线.若,,则( )
    A. B. C. D.
    【解题思路】在平行四边形中,由,,利用减法得到,然后利用减法求.
    【解答过程】在平行四边形中, ,,
    所以,
    所以.
    故选:C.
    【变式3-2】(2022春·广西南宁·高一期末)已知向量,则等于( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】由向量坐标运算直接求解即可.
    【解答过程】.
    故选:A.
    【变式3-3】(2022春·河南平顶山·高一期末)已知向量,,,则可用与表示为( )
    A.B.C.D.
    【解题思路】设,根据坐标关系建立方程可求出.
    【解答过程】设,x,,
    则,
    即,解得,∴.
    故选:A.
    【题型4 向量共线、垂直的坐标表示】
    【方法点拨】
    向量共线、垂直的坐标表示的应用有两类:一是判断向量的共线(平行)、垂直;二是根据向量共线、垂
    直来求参数的值;根据题目条件,结合具体问题进行求解即可.
    【例4】(2022秋·河南南阳·高二开学考试)在平面直角坐标系中,已知.
    (1)若,求实数k的值;
    (2)若,求实数t的值.
    【解题思路】(1)由共线向量的坐标公式,可得答案;
    (2)由垂直向量的数量积为零,根据坐标公式,可得答案.
    【解答过程】(1)
    因为.所以,,因为
    所以,解得.
    (2)
    ,因为,
    所以 ,解得.
    【变式4-1】(2022春·广东潮州·高一期中)已知
    (1)当为何值时,与垂直
    (2)若,且三点共线,求的值.
    【解题思路】(1)与垂直,即与的数量积为,利用坐标计算可得值;
    (2)因为三点共线,所以,利用平面向量共线的坐标公式计算可得的值.
    【解答过程】解:(1),

    因为垂直,所以,
    即,得.
    (2)

    因为三点共线,所以.
    所以,即,所以.
    【变式4-2】(2023·高一单元测试)已知,.
    (1)当k为何值时,与垂直?
    (2)当k为何值时,与平行?
    【解题思路】(1)根据向量数量积的坐标表示可得,即可求出k的值;(2)根据平行向量的定义可知需满足即可得出k的值.
    【解答过程】(1),.
    若可得,
    即,得,
    即时,与垂直;
    (2)因为,不平行,由平行向量的定义可知,
    需满足时,
    即 时,与平行.
    【变式4-3】(2022秋·河南开封·高三阶段练习)已知向量,
    (1)当,求的值;
    (2)当,,求向量与的夹角
    【解题思路】(1)根据向量的坐标运算,以及向量垂直的坐标表示即可求解,
    (2)根据向量平行的坐标关系可求,进而根据向量夹角公式即可求解.
    【解答过程】(1)
    因为向量,,所以,
    由得,即,即,
    整理得,解得或,
    所以或.
    (2)
    因为,,所以,
    由,可得,解得,
    所以,,
    所以,
    又,所以.
    【题型5 向量坐标运算与平面几何的交汇】
    【方法点拨】
    利用向量可以解决与长度、角度、垂直、平行等有关的几何问题,其解题的关键在于把其他语言转化为向
    量语言,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题.常用方法是建立平面直角坐
    标系,借助向量的坐标运算转化为代数问题来解决.
    【例5】(2022春·吉林长春·高一阶段练习)如图,已知是平面直角坐标系的原点,,.
    (1)求坐标;
    (2)若四边形为平行四边形,求点坐标.
    【解题思路】(1)过点作垂直轴于点,在中,即可求出的值,进而求得点坐标,再根据,求出点坐标,由此即可求出坐标.
    (2)如下图作出辅助线,根据直角三角形的特点,可求出点的坐标,再设点,根据题意可知,由此即可求出点坐标.
    【解答过程】(1)
    解:过点作垂直轴于点,如下图所示:
    因为,所以,
    又,所以在中,,
    又,所以,
    所以
    (2)
    解:过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,过点作垂直轴于点,如下图所示:
    在中,,,所以,
    在中,,,
    所以,即
    所以,即,
    设点,
    因为四边形为平行四边形,所以,

    所以,解得,所以点坐标为.
    【变式5-1】(2023·全国·高三专题练习)已知平行四边形ABCD中,,,.
    (1)用,表示;
    (2)若,,,如图建立直角坐标系,求和的坐标.
    【解题思路】(1)根据向量的加法及数乘运算求解;
    (2)建立平面直角坐标系,利用坐标运算求解即可.
    【解答过程】(1)

    ,又,所以,
    所以;
    (2)
    过点D作AB的垂线交AB于点,如图,
    于是在中,由可知,,
    根据题意得各点坐标:,,,,,, ,
    所以,
    所以,,,
    .
    【变式5-2】(2022春·浙江杭州·高一期中)已知半圆圆心为O点,直径,C为半圆弧上靠近点A的三等分点,若P为半径OC上的动点,以O点为坐标原点建立平面直角坐标系,如图所示.
    (1)求点A、B、C的坐标;
    (2)若,求与夹角的大小;
    (3)试求点P的坐标,使取得最小值,并求此最小值.
    【解题思路】(1)利用任意角三角函数的定义易求、、的坐标;
    (2)利用平面向量的夹角公式求解即可;
    (3)设,用表示点坐标,代数量积的坐标计算公式即可求解
    【解答过程】(1)
    因为半圆的直径,由题易知:又,.
    又,,则,,即.
    (2)
    由(1)知,,,
    所以.
    设与夹角为,则,
    又因为,所以,即与的夹角为.
    (3)
    设,由(1)知,,,,
    所以,
    又因为,所以当时,有最小值为,
    此时点的坐标为.
    【变式5-3】(2022春·江苏镇江·高一期中)在平面直角坐标系xOy中,已知四边形OABC是等腰梯形,,点M满足,点P在线段BC上运动(包括端点),如图所示.
    (1)求与共线的单位向量的坐标;
    (2)求∠OCM的余弦值;
    (3)是否存在实数λ,使若存在,求出实数λ的取值范围;若不存在,请说明理由.
    【解题思路】(1)根据向量的坐标运算和单位向量的定义可求得答案;
    (2)根据向量的夹角运算公式可求得答案;
    (3)设,根据向量垂直的坐标表示可求得.分,讨论可求得的范围.
    【解答过程】(1)
    解:因为点,所以,
    所以或;
    (2)
    解:由题意可得,
    故.
    (3)
    解:设,其中.
    若,则,即,可得.
    若,则不存在,
    若,则,
    故.
    【题型6 向量坐标运算与三角函数的交汇】
    【方法点拨】
    先运用平面向量数量积的坐标表示的相关知识(平面向量数量积的坐标表示、平面向量模与夹角的坐标表
    示、平面向量平行与垂直的坐标表示等)将问题转化为与三角函数有关的问题(如化简、求值、证明等),再
    利用三角函数的相关知识求解即可.
    【例6】(2022秋·江苏盐城·高三期中)已知O为坐标原点,.
    (1)若,求;
    (2)若,求的取值范围.
    【解题思路】(1)利用,求出,利用向量的模长公式,即可求解.
    (2)利用,再根据,即可求出的取值范围.
    【解答过程】(1)时,,∴

    (2)
    ∵,∴,∴
    ∴的取值范围为.
    【变式6-1】(2022秋·河南信阳·高三阶段练习)已知向量.
    (1)若,求的值;
    (2)求的最大值及取得最大值时角的余弦值.
    【解题思路】(1)利用向量得到,对所求的式子进行弦化切代入可得答案;
    (2)由数量积的坐标运算和辅助角公式化简可得,再根据三角函数的有界性可得最大值及.
    【解答过程】(1)
    因为向量,
    所以,所以,

    (2)
    ,其中,
    当时,取得最大值,
    此时,
    即时,取得最大值.
    【变式6-2】(2022秋·甘肃张掖·高三阶段练习)已知,.
    (1)若,且,时,与的夹角为钝角,求的取值范围;
    (2)若,函数,求的最小值.
    【解题思路】(1)又与的夹角为钝角,可得且与不能共线,列不等式求的范围;
    (2) 化简得,利用将转化为关于的二次函数,利用二次函数性质求值域.
    【解答过程】(1)当时, ,若与的夹角为钝角,
    则且与不能共线,
    ,所以,
    又,所以,所以,
    当与共线时,,故,所以与不共线时,.
    综上:.
    (2)

    令,则,

    而函数在上为增函数,故当时有最小值.
    故的最小值为.
    【变式6-3】(2022秋·江苏镇江·高三期中)已知向量.
    (1)若,求的值;
    (2)记,求函数的图象向右平移个单位,纵坐标不变横坐标变为原来的2倍,得到函数的图象,求函数的值域.
    【解题思路】(1)利用向量坐标的线性运算得的坐标,根据的坐标关系可得,从而可得,,即可求解的值;
    (2)求解化成余弦型函数,再由三角函数图象变化得,根据余弦函数图象性质求函数的值域即可.
    【解答过程】(1)解:,,
    ,,
    ,即,
    ,.
    (2)解:,
    由图象向右平移,横坐标变为2倍得,
    ,,
    在单调递增,单调递减,

    ,即值域为.
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