例1、以原点和为顶点作等腰直角,使,求点和向量的坐标.
解:
设,则,,
∵,∴,
即:,
又∵,∴,即:,
由或,
∴,或,.
例2、已知A(3,0),B(0,3),C(cosα,sinα).若,且α∈(0,π),求与的夹角.
解:
设与的夹角为θ.
=(3+cosα,sinα),
∴(3+cosα)2+sin2α=13,∴cosα=,∵α∈(0,π),
∴α=,sinα=,∴,
则cosθ=,∵θ∈[0,π].
∴θ=.
例3、已知.
(1)为何值时,最小?此时与的位置关系如何?
(2)为何值时,与的夹角最小? 此时与的位置关系如何?
解:
(1),
,
当时,最小,此时,,
∴,∴当时,最小,此时.
(2)设与的夹角为,则,
要与的夹角最小,则最大,
∵,故的最大值为1,此时,
,解之得,.
∴时,与的夹角最小,此时与平行.
例4、如图,在Rt△ABC中,已知BC=a,若长为2a的线段PQ在平面ABC内,且以A为中点,问的夹角取何值时的值最大?并求出这个最大值.
解:
以直角顶点A为坐标原点,两直角边所在直线为坐标轴建立如图所示的平面直角坐标系.
设又A(0,0),设点的坐标为,
.
又.
故当,即(与方向相同)时,最大,其最大值为0.