向量的数量积在解题中的应用举例

我们知道,对于两个非零向量(→p)、(→q),其数量积定义为:(→p)·(→q)=|(→p)||(→q)|cosθ(θ是(→p)与(→q)的夹角),由此可以得到一些重要的性质,如:(→p)2=|(→p)|2,(→p)·(→q)=0(→←)(→p)⊥(→q),(→p)·(→q)≤|(→p)||(→q)|(当且仅当(→p)、(→q)同向时取等号),|(→p)·(→q)|≤|(→p)||(→q)|(当且仅当(→p)、(→q)共线时取等号)等,对于某些竞赛题,若能有针对性地构造向量,并利用上述数量积的性质,则能收到化难为易、事半功倍之效.下面试举几例加以说明.     

用向量的数量积解竞赛题(高一、高二、高三)

我们知道,对于两个非零向量p、q,其数量积定义为:是p与q的夹角).由此可以得到一些重要的性质,如:(当且仅当p、q同向时取等号),(当且仅当p、q共线时取等号)等,对于某些竞赛题,若能有针对性地构造向量.并利用上述数量积的性质,则能收到化难为易、事半功倍之效.下面举几例加以说明.     

赛题中“双层最值”求法初探

“双层最值”是指求函数的最值的最大值(或最小值 )问题 ,又称“复合最值”.近几年在国内、外数学竞赛中常有“双层最值”出现 ,本文就几个赛题 ,谈一谈解题的构思 .1　转化法根据条件将问题转化为我们熟知的结论或常见的函数 .例 1　试求 u(p,q) =max{| 1 + p + q| ,| 4 + 2 p + q| ,| 9+ 3 p + q| }的最小值 .解 :设 f (x) =x2 + px + q,则| f (1 ) | =| 1 + p + q| ,| f (2 ) | =| 4 + 2 p+ q| ,| f (3 ) | =| 9+ 3 p + q|由 f (1 ) + f (3 ) -2 f (2 ) =2则 | f (1 ) | + 2 | f (2 ) | + | f (3 ) |≥ 2 1所以 max{| f (1 ) | ,| f (2 )…     

先求“■p”防遗漏

例1已知p:|3x-4|>2,q:x2-1x-2>0,则p是q的什么条件?解法一由p:|3x-4|>2,得p:x>2或x<32,所以p:32≤x≤2,即p:{x|32≤x≤2};由q:x2-1x-2>0,得q:x>2或x<-1,所以q:-1≤x≤2,即q:{x|-1≤x≤2},所以p是q的充分不必要条件.解法二由p:|3x-4|>2,得p:|3x-4|≤2,解得:32≤x≤2,即p;{x|32≤x≤2};由q:x2-1x-2>0,得q:x2-1x-2≤0,所以-1”的否定为“≤”是片面的,q是对q的否定,应包括:x2-1x-2≤0和x2-x-2=…     

函数y=|ax~2+bx+c|的图象和性质的应用

函数y=|ax2 bx c|(a≠0)在区间[p,q]上的最大值,由其图象易知只能在x=p或x=q或x=-b/2a处取得,利用这一性质可以直观明晰地解决有关问题. 例1 已知二次函数f(x)=ax2 bx c,当|x|≤1时,有f(x)≤1.求证:当|x|≤2时,|f(x)|≤7. 分析:只需证|f(-2)|、|f(2)|均不大于7,且当|-b/2a|≤2时,|f(-b/2a)|也不大于7     

方程x2+p|x|+q=0与x|x|+px+q=0的根与判别式△=p2-4q的关系

在实数范围内,方程x~2 p|x| q=0(p≠0)与x|x| px q=0共同特点是含有|X|,它们的实根的求解与方程x~2 px q=0是否有所不同,其根的存在是否由判别式△=p~2-4q唯一确定呢?下面就这两个方程加以讨论,得其根的情况:     

两不同偶相干态组成的第Ⅱ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

根据量子力学中的线性叠加原理 ,构造了由多模虚偶相干态 |Ψ (2 )i ,e〉q 与多模复共轭虚偶相干态 |Ψ * (2 ) ,i,e〉q 所组成的一种新型的四态叠加多模叠加态光场|Ψ (4)e , 〉q,并利用新近建立的多模压缩态理论 ,详细研究了态 |Ψ (4)e , 〉q 的广义非线性等阶 N次方 Y压缩特性 .结果发现 :1当压缩阶数 N =2 p(p =1,2 ,… ) ,且各模的初始相位φj=± kπ/ N(k =0 ,1,2 ,… )时 ,态 |Ψ (4)e , 〉q 恒处于等阶 N— Y最小测不准态 ;2当 N =4m - 2 (m =1,2 ,… ) ,且φj=± (4 k 1)π/ (2 N ) (k=0 ,1,2 ,… )时 ,在一定条件下 ,态 |Ψ (4)e , 〉q 可呈现周期性变化的、任意阶的 N次方 Y压缩效应 ;而在另外一些条件下 ,态 |Ψ (4)e , 〉q 的第一正交分量处于等阶 N— Y最小测不准态的同时 ,第二正交分量则既不呈现等阶 N次方 Y压缩效应也不处于等阶 N— Y最小测不准态而使态呈现“半相干态”效应 ;3当 N =2 p′ 1(p′=0 ,1,2 ,… ) ,r(e)1 =r(e)2 ,且φj满足一些特定的量子化条件时 ,态 |Ψ(4)e , 〉q处于 N— Y最小测不准态 ;4当 N =2 p′ 1,r(e)1 =r(e)2 且当各模的初始位相φj及态间的初始相位差等分别满足一些特定的量子化条件时 ,态 |Ψ(4)e , 〉q 可呈现周期性变化的、任意阶的 N次方 Y压缩效     

“≥”的否定是“<”吗?

在学完简易逻辑之后,有很多同学对“非”的理解比较模糊,经验性的认为“≥”的否定是“<”,为了纠正这种隐蔽的错误,我们看下面的例子:已知:p:|5x-2|>3,q:1(x2 4x-5)≥0,则p是q的什么条件?学生中普遍有以下两种解法:解法1:因为p:|5x-2|>3即x<-15或x>1所以p:-15≤x≤1因为q:1x2     

两不同偶相干态组成的第Ⅱ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方H压缩

构造了由两不同偶相干态组成的第 种四态叠加多模叠加态光场|Ψ (4)e , 〉q,利用新近建立的多模压缩态理论 ,详细研究了态 |Ψ (4)e , 〉q 的广义非线性等阶 N次方 H压缩特性 ,结果发现 :1)当 q .N =2 p(p =1,2 ,3,… )、∑qj =1φj =± kπN(k =0 ,1,2 ,… )时 ,态 |Ψ(4)e , 〉q恒处于等阶 N— H最小测不准态 ;2 )当 q.N为偶数且 q .N =4m - 2 (m =1,2 ,3,… )时 ,在不同的限定条件下 ,态 |Ψ (4)e , 〉q可分别呈现出以下状态 :(1)第一正交分量处于等阶 N— H最小测不准态的同时 ,第二正交分量既不处于等阶 N— H最小测不准态 ,也不呈现等阶 N次方 H压缩效应而使态 |Ψ(4)e , 〉q 呈现“半相干态”效应 ;(2 )第一正交分量呈现等阶 N次方 H压缩效应 ,其压缩情况与第 种四态叠加多模叠加态光场 |Ψ(4)e , 〉q 的情形完全相同 ,出现“部分压缩简并”现象 ;(3)当 q.N为奇数时 ,在一定限定条件下 ,态 |Ψ (4)e , 〉q可处于等阶 N— H最小测不准态 ;在另外限定条件下 ,态 |Ψ(4)e , 〉q 的两个正交分量可分别呈现等阶 N次方 H压缩效应     

2004年福建省高考数学试题（理工农医类）

一、选择题 :每小题 5分 ,共 60分 .1.复数 1-i1 i1 0 的值是 (　　 ) .(A) -1　 (B) 1(C) -3 2　(D) 3 22 .tan 15° cot15°等于 (　　 ) .(A) 2(B) 2 3(C) 4(D) 4333 .命题p :若a、b∈R ,则 |a| |b| >1是 |a b| >1的充分而不必要条件 .命题q :函数y =|x -1| -2的定义域是(-∞ ,-1]∪ [3 , ∞ ) .则 (　　 ) .　 (A)“p或q”为假　 (B)“p且q”为真(C)p真q假 (D)p假q真4.已知F1 、F2 是椭圆的两个焦点 ,过F1 且与椭圆长轴垂直的直线交椭圆于A、B两点 ,若△ABF2 是正三角形 ,则这个椭圆的离心率是 (　　 ) .(A) 33 　 (B) …     

错在哪里

题1 已知p:|2x-3|＞1,q:(1x2 x-6)＞0,则(「)p是(「)q的( ). (A)充分不必要条件 (B)必要不充分条件 (C)充要条件(D)既不充分也不必要条件     

向量导数巧求最值

恰当地应用好向量和导数,许多最值问题便迎刃而解,并且利用向量和导数来求最值,容易被学生接受.为了便于比较.一、用|a||b|≥a.b求最值例1已知x,y,z∈R ,且x y z=1,求x1 4y z9的最小值.解:令a=(1x,2y,3z),b=(x,y,z),则|a|2=1x 4y 9z,|b|2=1,(a.b)2=(1 2 3)2=36.由|a|2|b|2≥(a.b)2得,1x 4y 9z≥36,当且仅当1x=2y=3z时等号成立,即x=16,y=31,z=21.∴1x 4y 9z的最小值为36.例2已知ai,bi∈R ,且∑ni=1ai=∑ni=1bi=1,求a1a 12b1 a2a 22b2 … ana 2nbn的最小值.解析:令p=(a1a1 b1,aa2 2b2,…,anan bn,q=(a1 b1,a2 b2,…,an bn),则|p|2=a1a 21b1 a…     

函数、导数与不等式综合练习

一、选择题1.已知{x|x2-1=0}A{-1,0,1},则集合A的子集个数是().A.3B.4C.6D.82.已知全集I=R,集合M={x|x2-3x-4<0},N={x||x-1|>2},则M∩IN=().A.{x|31是|a+b|>1的充分而不必要条件,命题q:函数y=|x-1|-2的定义域是(-∞,-1]∪[3,+∞)则().A.“p或q”为假B.“p且q”为真C.p真q假D.p假q真4.将奇函数y=f(x)的图像沿x轴的正方向平移2个单位,所得的图像为C,又设图像C′与C关于原点对称,则C′对应的函数为().A.y=f(x+2)B.y=f(x-2)C.y=-f(x+2)D.y=-f(x-2)5.设a>0,…     

用一道习题组织复数单元复习

有这样一道题,其多种解法可贯串复数这一单元的所有内容,因之,设计了如下边复习、边解题的教学方案,就教于同行。 1 识属 题 已知p,q都是正实数,复数z满足条件|z-p|=p和z (q/z)是实数,求z 首先引导学生识题。依题意,显然z≠0,欲求的解答是用p,q表示z。当z是实数时,容易由条件|z-p|=p求出z=2p(注意z=0应舍去),因而,解出此题的关键是求满足题意的虚数。这样就自然地考虑应用复数的概念,复数的三角形式、共轭复数或复数的几何意义等来求解。     

数学高考全真模拟训练（二）

一、选择题(本大题10个小题,每小题5分,共50分)1.给出两个命题:p:|x|=x 的充要条件是 x 为正实数;q:存在反函数的函数一定是单调函数.则下列哪个复合命题是真命题 ( )A.p且q B.p或q C.p且q D.p或q     

第一届墨西哥数学奥林匹克试题与解答

1990年,墨西哥举行了第一届数学奥林匹克。竞赛分两天进行,每天4.5小时,共有62名中学生参加。这里提供的试题译自俄罗斯《Квант》杂志92年第1期。 1.证明:如果两个不可约分数的和是整数,那么这两个分数的分母相同。证设两个不可约的分数为q/p和n/m,则 q/p n/m=(qm pn)/pm是整数。即pm|(qm pn)。 (1) 由p|(qm pn)知,p|qm,而(p,q)=1,∴p|m。 (2) 同理,由m|(qm pn)推得m|p。     

由两不同偶相干态组成的第Ⅰ种四态叠加多模叠加态光场的等阶N次方Y压缩

利用多模压缩态理论 ,详细研究了由两不同偶相干态所组成的第 种四态叠加多模 Schr dinger猫态光场 |Ψ (4) ,e〉q 的广义非线性等阶 N次方 Y压缩特性 .结果发现 :1当压缩阶数 N为偶数 ,即 N =2 p(p =1,2 ,3,… ) ,且各模的初始相位满足φj =± kπ2 p(k =0 ,1,… )时 ,态 |Ψ (4) ,e〉q 恒处于等阶 N— Y最小测不准态 ;2当 N =4m - 2 (m =1,2 ,… ) ,且φj=± 4k 12 (4 m - 2 ) π(k=0 ,1,2 ,… )时 ,(i)若φj、 qj=1R2jsin2φj满足一定条件 ,则态 |Ψ (4) ,e〉q的第一正交分量可呈现出等阶 N次方 Y压缩效应 .(ii)若φj、 qj=1R2jsin2φj 满足另外一些条件 ,则态 |Ψ (4) ,e〉q 的第一正交分量处于 N— Y最小测不准态 ,而第二正交分量既不呈现等阶 N次方 Y压缩效应也不处于等阶 N— Y最小测不准态 ,这种现象称为“半相干态”效应 ;3当 N为奇数 ,即 N =2 p′ 1(p′=0 ,1,2 ,… ) ,φj =± 2 k 12 (2 p′ 1) π(k =0 ,1,2 ,… ) ,并且 r(e)1 =r(e)2 时 ,则在一定条件下态|Ψ (4) ,e〉q恒处于等阶 N— Y最小测不准态 ;而在另外一些条件下 ,态 |Ψ (4) ,e〉q 的第一正交分量呈现周期性变化的任意阶的等阶 N次方 Y压缩效应 ,其压缩程度与 r(e)1 、r(e)2 、Rj、φj等非线性相关 .4当 N =2 p′ 1(p′=     

错在哪里

题设函数f(x)=x2 px q (p、q∈R),A={x|f(x)=x}={-1,3},B={x|f[f(x)]=x},求B.     

非对称两态叠加多模量子叠加态的等幂偶数阶和压缩

根据量子力学的叠加原理,构造一类由多模复共轭相干态|{Zj(a)*}〉q和多模虚共轭相干态的相反态|{-izj(b)*}〉q所组成的非对称两态叠加多模量子叠加态|ψ〉q°利用多模压缩态理论,研究该态的等幂偶数阶和压缩效应,结果表明:当腔模总数q与压缩阶数N之积qN为偶数,即qN=2q=1,2,3,……),并且各个模的初始相位之和∑ q j=1( )j、由态|ψ〉q的两个分量初始相位差△θ以及态|{Zj(a)*}〉q和态|{-iZj(b)*}〉q的各个模的振幅的乘积Rj(a)Rj(b)的和∑q j=1[(Rj(a)Rj(b)]所组成的混合初始相位△θ+∑q j=1[(Rj(a)Rj(b)]分别满足一定的条件时,不论p为奇数或偶数,态|ψ〉q的两个正交相位分量交替呈现周期性变化的等幂偶数阶和压缩效应,p为奇数时的压缩深度大于p为偶数时的压缩深度,这一结果是对称两态叠加多模叠加态所不具有的.     

第Ⅶ类两态叠加多模叠加态光场的高次和压缩

利用多摸压缩态理论,研究了由多模相干态|{Zj}>q和多模虚相干态的相反态|{-iZj}>q这两者的线性叠加所组成的第Ⅶ类两态叠加多模加态光场|ψ7(2)>q的广义非线性高次和压缩效应.结果发现态|ψ7(2)>q是一种典型的多模非经典光场;在腔模总数q与压缩次数N这两者之积为偶数亦即qN=2p并且p=2m+1(m=0,1,2,3…)的条件下,只要各模的初始相位和q∑j=1()j满足了一定的量子化条件,则当态间初始相位差与单个多模相干态光场的总和平均光子数两者之和θpq(R)-θnq+q∑j=1Rj2]在一定的闭区间内连续取值时,态|ψ7(2)>q的第一和第二正交分量分别呈现出周期性变化的高次和压缩效应.