如圖,點(diǎn)P是單位圓在第一象限上的任意一點(diǎn),點(diǎn)A(-1,0),點(diǎn)B(0,-1),PA與y軸于點(diǎn)N,PB與x軸交于點(diǎn)M,設(shè)
PO
=x
PM
+y
PN
,(x,y∈R),P(cosθ,sinθ).
(1)求點(diǎn)M、點(diǎn)N的坐標(biāo)(用θ表示);
(2)求x+y的取值范圍.
分析:(1)由題意可設(shè)N(0,t),由P、N、A三點(diǎn)共線(xiàn),設(shè)
AN
AP
,利用向量的坐標(biāo)表示可有1=λ(cosθ+1),t=λsinθ,可求M,N的坐標(biāo)
(2)由
PO
=x
PM
+y
PN
代入可得:-cosθ=-
sinθcosθ
1+sinθ
x+(-cosθ)y
,-sinθ=-sinθ•x-
sinθcosθ
1+cosθ
y
,聯(lián)立可求x+y,結(jié)合θ的范圍及正弦函數(shù)的性質(zhì)可求
解答:解:(1)因?yàn)镻A與y軸交與于點(diǎn)N,可設(shè)N(0,t),
由P、N、A三點(diǎn)共線(xiàn),設(shè)
AN
AP
,λ∈R①
又A(-1,0),P(cosθ,sinθ),所以
AN
=(1,t)
AP
=(cosθ+1,sinθ)
,代入①,
有1=λ(cosθ+1),t=λsinθ,
因?yàn)辄c(diǎn)P是單位圓在第一象限上的任意一點(diǎn),所以cosθ>0,sinθ>0,且0<θ<
π
2
,
所以t=
sinθ
1+cosθ
,此時(shí)N(0,
sinθ
1+cosθ
)
,…4分
同理M(
cosθ
1+sinθ
,0)
.                             …7分
說(shuō)明:可以用直線(xiàn)方程或比例等其他方法求解
(2)由(1)知
PO
=(-cosθ,-sinθ)
,
PM
=(
cosθ
1+sinθ
-cosθ,-sinθ)=(
-sinθcosθ
1+sinθ
,-sinθ)
PN
=(-cosθ,
sinθ
1+cosθ
-sinθ)=(-cosθ,
-sinθcosθ
1+cosθ
)
,…9分
代入
PO
=x
PM
+y
PN
,得:-cosθ=-
sinθcosθ
1+sinθ
x+(-cosθ)y
,整理得sinθ•x+(1+sinθ)y=1+sinθ②-sinθ=-sinθ•x-
sinθcosθ
1+cosθ
y
,整理得(1+cosθ)x+cosθ•y=1+cosθ③
②+③,解得:x+y=
2+sinθ+cosθ
1+sinθ+cosθ
=1+
1
1+sinθ+cosθ
=1+
1
1+
2
sin(θ+
π
4
)
,…12分
0<θ<
π
2
,知
2
2
<sin(θ+
π
4
)≤1

所以1+
2
sin(θ+
π
4
)∈(2,1+
2
]

x+y∈[1+
1
1+
2
,1+
1
2
)
,故x+y的取值范圍為[
2
,
3
2
)
.   …15分
說(shuō)明:可以解得x=
1+sinθ
1+sinθ+cosθ
,y=
1+cosθ
1+sinθ+cosθ
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了向量共線(xiàn)定理的應(yīng)用,向量的坐標(biāo)表示及向量與三角函數(shù)的綜合運(yùn)用,此題對(duì)學(xué)生的基本功要求較高.
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[  ]

A.

B.

C.

D.

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