【高考数学】巧学妙解
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2023年8月上半月㊀学法指导㊀㊀㊀㊀巧借特殊值法,妙解高考真题◉张家港高级中学㊀黄㊀轶㊀㊀摘要:巧妙利用特殊值法,借助特殊值的选取,有时可以更加简捷地求解客观题.本文中结合2022年高考真题,剖析特殊值法的巧妙应用,总结特殊值法的解题技巧与规律.关键词:高考;特殊值;客观题;函数;三角;不等式㊀㊀特殊值法破解数学客观题,有其特殊的优势与美妙的体验,它是数学基础知识㊁基本技能㊁基本思想㊁基本活动经验等 四基 落实并上升到一定高度的特殊 产物 ,是特殊与一般思维的升华.特别在解决一些函数或方程㊁数列㊁三角函数或不等式等的选择题时,利用特殊值法,解题过程简洁明了,很好地提升解题速度与解题效益.下面结合2022年高考数学真题中一些客观题特殊值法的合理选用与巧妙应用加以剖析.1巧判函数图象例1㊀(2022年高考数学全国甲卷理科 5)函数y =(3x -3-x)c o s x 在区间-π2,π2éëêêùûúú的图象大致为(㊀㊀).A.㊀㊀B .C .D.分析:解决此类题的常用思维就是先根据函数的解析式判定函数的奇偶性,再借助特殊值的选取合理排除错误的选项.而此题两次利用函数特殊值的选取,即可将不满足函数值取值情况的图象完美地排除,实现巧妙判定函数图象的目的.解析:选取特殊值x =1,可得f (1)=(31-3-1)c o s 1>0,由此排除选项C ,D ;再选取特殊值x =-1,得f (-1)=(3-1-31) c o s (-1)<0,由此排除选项B .故选择答案:A .点评:巧妙选取特殊值来判断函数或方程所对应的函数图象问题,将特殊值所对应的函数值情况与点的位置特征加以联系与对比,排除不合理的图象选项.对于单选题,在利用特殊值法巧判函数或方程所对应的函数图象问题时,经常要多次利用特殊值的巧妙选取来合理排除,直到剩下最后一个正确答案为止.2判定函数关系式例2㊀(2022年高考数学北京卷 4)已知函数f (x )=11+2x,则对任意实数x ,有(㊀㊀).A.f (-x )+f (x )=0㊀B .f (-x )-f (x )=0C .f (-x )+f (x )=1D.f (-x )-f (x )=13分析:解决此类题的常用思维就是利用题设给出的函数关系式,结合选项中对应函数关系式代入,通过指数运算与变形来转化与验证,进而得以正确判定.而此题选取特殊值加以验证即可正确判定,从而减少数学运算量,这也是一种不错的技巧方法.解析:由函数f (x )=11+2x,选取特殊值x =0,可得f (0)=11+20=12,代入各选项中进行验证,选项B ,C 成立;又选取特殊值x =1,可得f (1)=11+21=13,f (-1)=11+2-1=23,只有选项C 成立.故选择答案:C .点评:在判定一些复杂函数关系式的成立问题时,为避免复杂的逻辑推理与繁杂的数学运算,经常借助一些特殊值的选取,代入函数关系式加以化简与求值,可以很好地优化解题过程,同时对于函数关系式的判定更加直接㊁有效.34Copyright ©博看网. All Rights Reserved.学法指导2023年8月上半月㊀㊀㊀3求解相应函数值例3㊀(2022年高考数学新高考Ⅱ卷 6)角α,β满足s i n (α+β)+c o s (α+β)=22c o s (α+π4)s i n β,则(㊀㊀).A.t a n (α+β)=1B .t a n (α+β)=-1C .t a n (α-β)=1D.t a n (α-β)=-1分析:解决此类题的常用思维就是利用三角恒等变换公式对题设的三角函数方程加以变形与转化,进而结合化简的结果来分析与求解对应的三角函数值问题.而此题结合两次特殊值的选取,即可合理排除不满足条件的选取,简化公式变形与推理过程,优化数学运算.解析:s i n (α+β)+c o s (α+β)=22c o s (α+π4)s i n β.①选取特殊值β=0,代入①式,得s i n α+c o s α=0,即t a n α=-1;再将β=0分别代入四个选项,由此可以排除选项A ,C .选取特殊值α=0,代入①式,可得s i n β-c o s β=0,即t a n β=1;再将α=0分别代入四个选项进行验证,由此可以排除选项B .故选择答案:D .点评:这里很好地通过三角函数关系式中角的变化以及对应选项中的三角函数值不变的特征,利用两次特殊值的选取,结合选项中的三角函数值进行排除.借助特殊值法处理相关数学问题时,有时一次特殊值的选取不能直接达到目的,可以进行第二次特殊值的选取,直至剩下最后一个选项为止.4确定参数取值范围例4㊀(2022年高考数学浙江卷 9)已知a ,b ɪR ,若对任意x ɪR ,a |x -b |+|x -4|-|2x -5|ȡ0,则(㊀㊀).A.a ɤ1,b ȡ3B .a ɤ1,b ɤ3C .a ȡ1,b ȡ3D.a ȡ1,b ɤ3分析:解决此类题的常用思维就是绝对值不等式的函数图象化处理思维㊁参数的分类讨论思维等,过程复杂,讨论繁多.而此题利用特殊值的选取,代入题设的绝对值不等式加以化简,利用含参不等式恒成立的条件确定参数的取值情况,结合各选项中的参数取值范围即可验证与确定.解析:选取特殊值x =4,由a |x -b |+|x -4|-|2x -5|ȡ0,可得a |4-b |-3ȡ0.显然a ʂ0且b ʂ4,观察各选项可知,只有a ȡ1,b ɤ3符合这个结论.故选择答案:D .点评:借助含参绝对值不等式中特殊值的选取,简化不等式,减少变量,借助不等式恒成立等相关知识确定相关参数的取值情况,再结合选项合理验证.在具体借助特殊值法确定参数取值范围的问题时,经常不能直接得到对应参数的取值范围,而是借助选项中参数不同取值范围加以验证与判断,合理排除,巧妙确定.5判断不等式成立例5㊀(2022年高考数学新高考Ⅱ卷 12)(多选题)对任意x ,y ,x 2+y 2-x y =1,则(㊀㊀).A.x +y ɤ1B .x +y ȡ-2C .x 2+y 2ɤ2D.x 2+y 2ȡ1分析:解决此类题的常用思维就是不等式思维㊁配方思维或换元思维等,利用条件中的二元方程,结合基本不等式㊁完全平方公式或三角换元等方法来处理,解题过程较为繁琐.而此题利用特殊值法,根据满足二元方程条件下的特殊值的两次合理选取,即可正确排除对应的选项来达到正确判断的目的,简单快捷.解析:选取特殊值x =y =1,其满足方程x 2+y 2-x y =1,则有x +y =2ɤ1不成立,故选项A 错误;再选取特殊值x =-y =33,其满足方程x 2+y 2-x y =1,则有x 2+y 2=23ȡ1不成立,故选项D 错误;根据多选题 至少有两个选项是正确 的特征,故选择答案:B C .点评:利用特殊值法破解一些数学的综合与创新问题时,有一定的 秒杀 效果,但要注意一般 可遇而不可求 ,不具有可推广性与普及性.如果一定要花大量时间去配凑特殊值,往往得不偿失.这里借助二元方程的结构特征,可以快速选取相应的特殊值来验证,综合多选题的特征,当确定其中两个选项为错误时,则另外两个选项肯定是正确答案.巧借特殊值法,可以在很大程度上简化繁杂的逻辑推理过程与复杂的数学运算过程,但也不能盲目任意选取特殊值,要吻合数学问题中特殊与一般思维之间的联系与转化,才能达到正确使用特殊值法的目的.巧妙借助特殊值法,能很好降低知识复杂层次,弱化基础知识难度,强化数学思想方法,优化数学解题过程,提升数学解题效益,节省宝贵考试时间,真正达到小题小做 小题巧做 小题快做 等良好解题效益.Z44Copyright ©博看网. All Rights Reserved.。
最新高中数学巧学巧解大全高中数学活题巧解方法总论 一、代入法若动点),(y x P 依赖于另一动点),(00y x Q 而运动,而Q 点的轨迹方程已知(也可能易于求得)且可建立关系式)(0x f x =,)(0x g y =,于是将这个Q 点的坐标表达式代入已知(或求得)曲线的方程,化简后即得P 点的轨迹方程,这种方法称为代入法,又称转移法或相关点法。
【例1】(2009年高考广东卷)已知曲线C :2x y =与直线l :02=+-y x 交于两点),(A A y x A 和),(B B y x B ,且B A x x <,记曲线C 在点A 和点B 之间那一段L 与线段AB 所围成的平面区域(含边界)为D .设点),(t s P 是L 上的任一点,且点P 与点A 和点B 均不重合.若点Q 是线段AB 的中点,试求线段PQ 的中点M 的轨迹方程;【巧解】联立2x y =与2+=x y 得2,1=-=B A x x ,则AB 中点)25,21(Q ,设线段PQ 的中点M 坐标为),(y x ,则225,221t y s x +=+=, 即252,212-=-=y t x s ,又点P 在曲线C 上,∴2)212(252-=-x y 化简可得8112+-=x x y ,又点P 是L 上的任一点,且不与点A 和点B 重合,则22121<-<-x ,即4541<<-x ,∴中点M 的轨迹方程为8112+-=x x y (4541<<-x ).【例2】(2008年,江西卷)设),(00y x P 在直线m x =)10,(<<±≠m m y 上,过点P 作双曲线122=-y x 的两条切线PA 、PB ,切点为A 、B ,定点M )0,(1。
过点A 作直线0=-y x 的垂线,垂足为N ,试求AMN ∆的重心G 所在的曲线方程。
【巧解】设1122(,),(,)A x y B x y ,由已知得到120y y ≠,且22111x y -=,22221x y -=,(1)垂线AN 的方程为:11y y x x -=-+, 由110y y x x x y -=-+⎧⎨-=⎩得垂足1111(,)22x y x y N ++,设重心(,)G x y所以11111111()321(0)32x y x x m x y y y +⎧=++⎪⎪⎨+⎪=++⎪⎩解得1139341934x y m x y x m y ⎧--⎪=⎪⎪⎨⎪-+⎪=⎪⎩由22111x y -= 可得11(33)(33)2x y x y m m--+-=即2212()39x y m --=为重心G 所在曲线方程 巧练一:(2005年,江西卷)如图,设抛物线2:x y C =的焦点为F ,动点P 在直线02:=--y x l 上运动,过P 作抛物线C 的两条切线PA 、PB ,且与抛物线C 分别相切于A 、B 两点.,求△APB 的重心G 的轨迹方程.巧练二:(2006年,全国I 卷)在平面直角坐标系xOy 中,有一个以)3,0(1-F 和)3,0(2F 为焦点、离心率为23的椭圆,设椭圆在第一象限的部分为曲线C ,动点P 在C 上,C 在点P处的切线与x 、y 轴的交点分别为A 、B ,且向量OB OA OM +=,求点M 的轨迹方程二、直接法直接从题设的条件出发,利用已知条件、相关公式、公理、定理、法则通过准确的运算、严谨的推理、合理的验证得出正确的结论,从而确定选择支的方法叫直接法。
2022年普通高等学校招生全国统一考试新高考数学1卷的第21题,有不少学生抓住题干中有“直线AP,AQ的斜率之和为0”这一条件,采用了将方程齐次化的方法巧妙解决第一问的直线斜率问题。
回顾我们的高三备考,常有学生利用平移图象,然后联立方程实现齐次化,即在方程两边同除x2后,再利用韦达定理巧妙解决一类圆锥曲线遇到斜率之和或斜率之积的问题。
下面笔者结合2022年的高考题及备考复习中遇到的几道题,介绍这种方法的优点和注意事项,以为高三备考的学子们提供一点经验之谈。
一、巧用齐次化解决定值问题:例1.(2022年全国1卷第21题)已知点A(2,1)在双曲线C∶x2a2-y2a2-1=1(a﹥1)上,直线l交C于P,Q两点,直线AP,AQ的斜率之和为0.(1)求l的斜率;(2)若tan∠PAQ=22√,求△PAQ的面积。
解:(1)因为点A(2,1)在双曲线C∶x2a2-y2a2-1=1(a﹥1)上,所以4a2-1a2-1解得即双曲线a2=2,因双曲线C∶x22-y2=1,令双曲线PQ∶m(x-2)+n (y-1),则双曲线方程可变为[(x-2)+2]22-[(y-1)+1]2=1,由双曲线方程可得(x-2)2-2(y-1)2+4[x-2-(y-1)]=0,∵m(x-2)+n(y-1)=1,∴(x-2)2-2(y-1)2+4[(x-2)-(y-1)][m(x-2)+n(y-1)]=0,当x-2≠0时,同除(x-2)2,可得y-1x-2()2(2+ 4m)-4y-1x-2()(n-m)+(1+4m)=0,由条件知k AP+ k AQ=4(n-m)2+4m=0,∴n=m,k PQ=-1.(2)略通过高考第21题的第一问可以总结齐次化解题的注意事项:①齐次化联立的核心思想只有一个,就是将题目中涉及的斜率直接变成一个一元二次方程的两个根,这样直接根据韦达定理,就可以得到斜率与斜率积的表达式;②决定使用齐次化联立之前,首先要注意题目是否涉及斜率和或者斜率积,以及所涉及的两个斜率能不能表示成一个一元二次方程的两Educational Practice and Research刘艳江(石家庄市第一中学,河北石家庄050000)摘要:在高三复习备考中,很多学生在处理从一点出发的两条直线的斜率之和或斜率之积的问题时,常采用将方程齐次化的方式巧妙解决问题,但也不是绝对的,也有优缺点,在此从定值、定点等几个方面进行浅析。
平面向量综合应用与解题技巧【命题趋向】由2019年高考题分析可知:1.这部分内容高考中所占分数一般在10分左右.2.题目类型为一个选择或填空题,一个与其他知识综合的解答题. 3.考查内容以向量的概念、运算、数量积和模的运算为主. 【考点透视】“平面向量”是高中新课程新增加的内容之一,高考每年都考,题型主要有选择题、填空题,也可以与其他知识相结合在解答题中出现,试题多以低、中档题为主. 透析高考试题,知命题热点为:1.向量的概念,几何表示,向量的加法、减法,实数与向量的积. 2.平面向量的坐标运算,平面向量的数量积及其几何意义. 3.两非零向量平行、垂直的充要条件. 4.图形平移、线段的定比分点坐标公式.5.由于向量具有“数”与“形”双重身份,加之向量的工具性作用,向量经常与数列、三角、解析几何、立体几何等知识相结合,综合解决三角函数的化简、求值及三角形中的有关问题,处理有关长度、夹角、垂直与平行等问题以及圆锥曲线中的典型问题等.6.利用化归思想处理共线、平行、垂直问题向向量的坐标运算方面转化,向量模的运算转化为向量的运算等;利用数形结合思想将几何问题代数化,通过代数运算解决几何问题. 【例题解析】1. 向量的概念,向量的基本运算(1)理解向量的概念,掌握向量的几何意义,了解共线向量的概念. (2)掌握向量的加法和减法.(3)掌握实数与向量的积,理解两个向量共线的充要条件.(4)了解平面向量的基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算. (5)掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件. (6)掌握平面两点间的距离公式.例1(北京卷理)已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0,那么( ) A.AO OD = B.2AO OD = C.3AO OD = D.2AO OD = 命题意图:本题考查能够结合图形进行向量计算的能力.解: 22()(,22.OA OB OC OA DB OD DC OD DB DC OA OD AO OD ∴∴++=++++=-+==)=0,0, 故选A . 例2.(安徽卷)在ABCD 中,,,3AB a AD b AN NC ===,M 为BC 的中点,则MN =______.(用a b 、表示)命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法,以及实数与向量的积. 解:343A =3()AN NC AN C a b ==+由得,12AM a b =+,所以,3111()()4244MN a b a b a b =+-+=-+. 例3.(广东卷)如图1所示,D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量=( ) (A )BA BC 21+- (B ) 21--(C ) 21- (D )21+命题意图: 本题主要考查向量的加法和减法运算能力. 解:21+-=+=,故选A.例4. (重庆卷)与向量a =71,,22b ⎛⎫= ⎪⎝⎭⎪⎭⎫ ⎝⎛27,21的夹解相等,且模为1的向量是 ( ) (A) ⎪⎭⎫- ⎝⎛53,54 (B) ⎪⎭⎫- ⎝⎛53,54或⎪⎭⎫ ⎝⎛-53,54 (C )⎪⎭⎫- ⎝⎛31,322 (D )⎪⎭⎫- ⎝⎛31,322或⎪⎭⎫ ⎝⎛-31,322 命题意图: 本题主要考查平面向量的坐标运算和用平面向量处理有关角度的问题.解:设所求平面向量为,c 由433,,, 1.555c c ⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭4或-时5另一方面,当7413431,,cos ,.5527a c c a c a c ⎛⎫⨯+⨯- ⎪⋅⎛⎫=-=== ⎪⋅⎝⎭⎛⎫时 当7413431,,cos ,.5527a c c a c a c ⎛⎫⎛⎫⨯-+⨯ ⎪ ⎪⋅⎛⎫=-==- ⎪⋅⎝⎭⎛⎫时 故平面向量c 与向量a =71,,22b ⎛⎫= ⎪⎝⎭⎪⎭⎫ ⎝⎛27,21的夹角相等.故选B. 例5.(天津卷)设向量a 与b 的夹角为θ,且)3,3(=a,)1,1(2-=-a b ,则=θcos __. 命题意图: 本题主要考查平面向量的坐标运算和平面向量的数量积,以及用平面向量的数量积处理有关角度的问题.解: ()()()()(),,22,3,323,231,1.b x y b a x y x y =-=-=--=-设由 ()2311,1,2.231 2.x xb y y -=-=⎧⎧⇒∴=⎨⎨-==⎩⎩得 2cos ,33a b a b a b⋅===⋅+例6.(2006年湖北卷)已知向量()3,1a =,b 是不平行于x 轴的单位向量,且3a b ⋅=,则b = ()(A ) ⎪⎪⎭⎫⎝⎛21,23 (B ) ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,21 (C )⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛433,41 (D ) ()0,1 命题意图: 本题主要考查应用平面向量的坐标运算和平面向量的数量积,以及方程的思想解题的能力.解:设(),()b x y x y =≠,则依题意有1,y +=1,2x y ⎧=⎪⎪⎨⎪⎪⎩ 故选B.例7.设平面向量1a 、2a 、3a 的和1230a a a ++=.如果向量1b 、2b 、3b ,满足2i i b a =,且i a 顺时针旋转30o 后与i b 同向,其中1,2,3i =,则( )(A )1230b b b -++= (B )1230b b b -+= (C )1230b b b +-= (D )1230b b b ++=命题意图: 本题主要考查向量加法的几何意义及向量的模的夹角等基本概念.常规解法:∵1230a a a ++=,∴ 1232220.a a a ++=故把2i a (i=1,2,3),分别按顺时针旋转30 后与i b 重合,故1230b b b ++=,应选D.巧妙解法:令1a =0,则2a =3a -,由题意知2b =3b -,从而排除B ,C ,同理排除A ,故选(D). 点评:巧妙解法巧在取1a =0,使问题简单化.本题也可通过画图,利用数形结合的方法来解决.2. 平面向量与三角函数,解析几何等问题结合(1) 平面向量与三角函数、三角变换、数列、不等式及其他代数问题,由于结合性强,因而综合能力较强,所以复习时,通过解题过程,力争达到既回顾知识要点,又感悟思维方法的双重效果,解题要点是运用向量知识,将所给问题转化为代数问题求解.(2)解答题考查圆锥曲线中典型问题,如垂直、平行、共线等,此类题综合性比较强,难度大. 例8.(2007年陕西卷理17.)设函数f (x )=a-b ,其中向量a =(m,cos2x ),b =(1+sin2x ,1),x ∈R ,且函数y=f (x )的图象经过点⎪⎭⎫⎝⎛2,4π,(Ⅰ)求实数m 的值;(Ⅱ)求函数f (x )的最小值及此时x 的值的集合. 解:(Ⅰ)()(1sin 2)cos 2f x a b m x x ==++,由已知πππ1sin cos 2422f m ⎛⎫⎛⎫=++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得1m =.(Ⅱ)由(Ⅰ)得π()1sin 2cos 2124f x x x x ⎛⎫=++=+⎪⎝⎭,∴当πsin 214x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时,()f x 的最小值为1,由πsin 214x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,得x 值的集合为3ππ8x x k k ⎧⎫=-∈⎨⎬⎩⎭Z , 例2.(2007年陕西卷文17)设函数b a x f 、=)(.其中向量2)2π(R,),1,sin 1(),cos ,(=∈+==f x x b x m a 且.(Ⅰ)求实数m 的值; (Ⅱ)求函数)(x f 的最小值.解:(Ⅰ)()(1sin )cos f x m x x ==++a b ,πππ1sin cos 2222f m ⎛⎫⎛⎫=++=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,得1m =.(Ⅱ)由(Ⅰ)得π()sin cos 114f x x x x ⎛⎫=++=++ ⎪⎝⎭,∴当πsin 14x ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭时,()f x 的最小值为1例9.(湖北卷理16)已知ABC △的面积为3,且满足06AB AC ≤≤,设AB 和AC 的夹角为θ. (I )求θ的取值范围;(II )求函数2()2sin 24f θθθ⎛⎫=+⎪⎝⎭π的最大 解:(Ⅰ)设ABC △中角A B C ,,的对边分别为a b c ,,, 则由1sin 32bc θ=,0cos 6bc θ≤≤,可得0cot 1θ≤≤,ππ42θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∴.(Ⅱ)2π()2sin 24f θθθ⎛⎫=+⎪⎝⎭π1cos 222θθ⎡⎤⎛⎫=-+ ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦(1sin 2)2θθ=+-πsin 2212sin 213θθθ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭.ππ42θ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦,∵,ππ2π2363θ⎡⎤-∈⎢⎥⎣⎦,,π22sin 2133θ⎛⎫-+ ⎪⎝⎭∴≤≤.即当5π12θ=时,max ()3f θ=;当π4θ=时,min ()2f θ=. 例10.(广东卷理)已知ABC 的三个顶点的直角坐标分别为A(3,4)、B(0,0)、C(c,0) (1)若c=5,求sin ∠A 的值;(2)若∠A 为钝角,求c 的取值范围; 解:(1)(3,4)AB =--,(3,4)AC c =--,若c=5, 则(2,4)AC =-,∴cos cos ,A AC AB ∠=<>=sin ∠A ; (2)∠A 为钝角,则39160,0,c c -++<⎧⎨≠⎩解得253c >,∴c 的取值范围是25(,)3+∞例11.(山东卷文17)在ABC △中,角A B C ,,的对边分别为tan a b c C =,,,(1)求cos C ;(2)若52CB CA =,且9a b +=,求c .解:(1)sin tan cos CC C=∴=又22sin cos 1C C +=解得1cos 8C =±. tan 0C >,C ∴是锐角. 1cos 8C ∴=. (2)52CB CA =, 5cos 2ab C ∴=,20ab ∴=. 又9a b += 22281a ab b ∴++=. 2241a b ∴+=.2222cos 36c a b ab C ∴=+-=.6c ∴=.例12. (湖北卷)设函数()()f x a b c =⋅+,其中向量()()sin ,cos ,sin ,3cos a x x b x x =-=-, ()cos ,sin ,c x x x R =-∈.(Ⅰ)求函数()x f 的最大值和最小正周期;(Ⅱ)将函数()x f y =的图像按向量d 平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的d . 命题意图:本小题主要考查平面向量数量积的计算方法、三角公式、三角函数的性质及图像的基本知识,考查推理和运算能力.解:(Ⅰ)由题意得,f(x)=a ·(b c +)=(sinx,-cosx)·(sinx-cosx,sinx -3cosx)=sin 2x -2sinxcosx+3cos 2x =2+cos2x -sin2x =2+2sin(2x+43π).所以,f(x)的最大值为2+2,最小正周期是22π=π.(Ⅱ)由sin(2x+43π)=0得2x+43π=k.π,即x =832ππ-k ,k ∈Z ,于是d =(832ππ-k ,-2),(k d π=-k ∈Z.因为k 为整数,要使d 最小,则只有k =1,此时d =(―8π,―2)即为所求.例13.(2006年全国卷II )已知向量a =(sin θ,1),b =(1,cos θ),-π2<θ<π2.(Ⅰ)若a ⊥b ,求θ;(Ⅱ)求|a +b |的最大值. 命题意图:本小题主要考查平面向量数量积和平面向量的模的计算方法、以及三角公式、三角函数的性质等基本知识,考查推理和运算能力.解:(Ⅰ)若a ⊥b ,则sin θ+cos θ=0,由此得 tan θ=-1(-π2<θ<π2),所以 θ=-π4;(Ⅱ)由a =(sin θ,1),b =(1,cos θ)得|a +b |=(sin θ+1)2+(1+cos θ)2=3+2(sin θ+cos θ)=3+22sin(θ+π4),当sin(θ+π4)=1时,|a +b |取得最大值,即当θ=π4时,|a +b |最大值为2+1.例14.(2006年陕西卷)如图,三定点(2,1),(0,1),(2,1);A B C --,,AD t AB BE tBC == ,[0,1].DM tDE t =∈(I )求动直线DE 斜率的变化范围; (II )求动点M 的轨迹方程。