在平面直角坐标系 $xOy$ 中,已知向量 $\overrightarrow m=\left(\dfrac{\sqrt 2}{2},-\dfrac{\sqrt 2}{2}\right)$,$\overrightarrow n=\left(\sin x,\cos x\right)$,$x\in\left(0,\dfrac{\mathrm \pi} {2}\right)$.
【难度】
【出处】
2015年高考广东卷(理)
【标注】
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    向量
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    向量的运算
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    向量的数量积
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    三角
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    三角恒等变换
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    同角三角函数关系式
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    和差角公式
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    三角
  1. 若 $\overrightarrow m\perp \overrightarrow n$,求 $\tan x$ 的值;
    标注
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      三角
    答案
    $ \tan x=1$
    解析
    考查了平面向量数量积的坐标公式,然后利用同角三角函数的商关系,求得 $\tan x$ 的值.难度不大.若 $ \overrightarrow m\perp \overrightarrow n $,则\[ \overrightarrow m\cdot \overrightarrow n\overset{\left[a\right]}=0. \](推导中用到:[a])
    由平面向量数量积的坐标公式得\[\dfrac{\sqrt 2}{2}\sin x-\dfrac{\sqrt 2}{2}\cos x=0 ,\]所以 $ \tan x=1$.
  2. 若 $\overrightarrow m$ 与 $\overrightarrow n$ 的夹角为 $\dfrac{\mathrm \pi} {3}$,求 $x$ 的值.
    标注
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      三角
    答案
    $ x=\dfrac{5{\mathrm \pi} }{12} $.
    解析
    计算数量积有两个公式,第(2)问给出两个向量的夹角,题中条件又有坐标,且求坐标中的未知数,故需要利用两个公式列出等量关系,得到等量关系后,再结合辅助角公式,求解三角方程.因为 $\overrightarrow m$ 与 $ \overrightarrow n $ 的夹角为 $ \dfrac{\mathrm \pi} {3} $,所以\[\overrightarrow m\cdot \overrightarrow n\overset{\left[b\right]}={\left|{\overrightarrow m}\right|}\cdot {\left|{\overrightarrow n}\right|}\cos\dfrac{\mathrm \pi} {3},\](推导中用到:[b])
    即\[\dfrac{\sqrt 2}{2}\sin x-\dfrac{\sqrt 2}{2}\cos x\overset{\left[c\right]}=\dfrac 12 ,\](推导中用到:[c])
    由和差角公式得\[ \sin\left(x-\dfrac{\mathrm \pi} {4}\right)=\dfrac 12.\]又 $ x\in\left(0,\dfrac{\mathrm \pi} {2}\right) $,所以 $ x-\dfrac{\mathrm \pi} {4}\in\left(-\dfrac{\mathrm \pi} {4},\dfrac{\mathrm \pi} {4}\right)$,所以\[x-\dfrac{\mathrm \pi} {4}=\dfrac{\mathrm \pi} {6},\]即 $ x=\dfrac{5{\mathrm \pi} }{12} $.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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