《新編新課標(biāo)高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4篇 第3節(jié) 平面向量的數(shù)量積及平面向量的應(yīng)用課時訓(xùn)練 理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新編新課標(biāo)高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4篇 第3節(jié) 平面向量的數(shù)量積及平面向量的應(yīng)用課時訓(xùn)練 理(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
【導(dǎo)與練】(新課標(biāo))20xx屆高三數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第4篇 第3節(jié) 平面向量的數(shù)量積及平面向量的應(yīng)用課時訓(xùn)練 理
【選題明細表】
知識點、方法
題號
平面向量的數(shù)量積
3、4、8
平面向量的夾角及垂直問題
2、5、9
平面向量的模
1、6、7
平面向量數(shù)量積的綜合問題
10、11、12
平面向量與其他知識交匯問題
13、14、15、16
基礎(chǔ)過關(guān)
一、選擇題
1.(20xx高考遼寧卷)已知點A(1,3),B(4,-1),則與向量AB→同方向的單位向量為( A )
(A)(35,-45) (B)(45,-35)
(C)(-35,45) (D)(-45,
2、35)
解析:AB→=(3,-4),則與AB→同方向的單位向量為AB→|AB→|=15(3,-4)=(35,-45).故選A.
2.(20xx高考四川卷)平面向量a=(1,2),b=(4,2),c=ma+b(m∈R),且c與a的夾角等于c與b的夾角,則m等于( D )
(A)-2 (B)-1 (C)1 (D)2
解析:法一 由已知得c=(m+4,2m+2),因為cos=c·a|c||a|,
cos=c·b|c||b|,所以c·a|c||a|=c·b|c||b|,又由已知得|b|=2|a|,所以2c·a=c·b,即2[(m+4)+2(2m+2)]=4(m+4)+2(
3、2m+2),解得m=2.故選D.
法二 易知c是以ma,b為鄰邊的平行四邊形的對角線向量,因為c與a的夾角等于c與b的夾角,則m>0,所以該平行四邊形為菱形,又由已知得|b|=2|a|,故m=2.故選D.
3.已知向量a=(1,2),b=(x,-4),若a∥b,則a·b等于( A )
(A)-10 (B)-6 (C)0 (D)6
解析:由a∥b得2x=-4,x=-2,
故a·b=(1,2)·(-2,-4)=-10.故選A.
4.若向量a,b滿足:|a|=1,(a+b)⊥a,(2a+b)⊥b,則|b|等于( B )
(A)2 (B)2 (C)1 (D)22
解析:利用向量的運算列
4、式求解.
由題意知(a+b)·a=0,(2a+b)·b=0,
即a2+b·a=0,2a·b+b2=0,①②
將①×2-②得,2a2-b2=0,
∴b2=|b|2=2a2=2|a|2=2,
故|b|=2.
故選B.
5.在△ABC中,AB→=(cos 18°,cos 72°),BC→=(2cos 63°,2cos 27°),則角B等于( B )
(A)π4 (B)3π4 (C)π3 (D)2π3
解析:AB→·BC→=2cos 18°cos 63°+2cos 72°cos 27°
=2sin 27°cos 18°+2cos 27°sin 18°
=2sin(27°+18°)
5、
=2sin 45°
=2.
而|AB→|=1,|BC→|=2,∴cos B=-AB→·BC→|AB→||BC→|=-22,
又B∈(0,π),
∴B=3π4.
故選B.
二、填空題
6.(20xx四川成都石室模擬)已知向量a、b滿足a=(1,0),b=(2,4),則|a+b|= .?
解析:|a+b|=|(3,4)|=32+42=5.
答案:5
7.(20xx高考江西卷)已知單位向量e1與e2的夾角為α,且cos α=13,向量a=3e1-2e2與b=3e1-e2的夾角為β,則cos β= .?
解析:a·b=(3e1-2e2) ·(3e1-e2)
=9
6、+2-9×1×1×13=8,
∵|a|2=(3e1-2e2)2=9+4-12×1×1×13=9.
∴|a|=3.
同理,|b|=22.
∴cos β=a·b|a||b|=83×22=223.
答案:223
8. 正三角形ABC中,D是邊BC上的點,AB=3,BD=1,則AB→·AD→= .?
解析:法一 AB→·AC→=3×3×cos 60°=92,
AD→=AB→+BD→=AB→+13BC→=AB→+13(AC→-AB→)
=23AB→+13AC→,
∴AB→·AD→=AB→·(23AB→+13AC→)
=23AB→2+13AB→·AC→=152.
法二
7、
以B為原點,BC所在的直線為x軸,建立坐標(biāo)系,
則B(0,0),A(32,332),D(1,0).
所以AB→=(-32,-332),
AD→=(-12,-332),
所以AB→·AD→=(-32)×(-12)+(-332)2=152.
答案:152
9.(20xx安徽巢湖模擬)已知a=(λ,2λ),b=(3λ,2),如果a與b的夾角為銳角,則λ的取值范圍是 .?
解析:由題意知,a·b>0且a與b不共線,
所以3λ2+4λ>0,2λ-6λ2≠0,解得λ<-43或0<λ<13或λ>13,所以λ的取值范圍是(-∞,-43)∪(0,13)∪(13,+∞).
答案:(-
8、∞,-43)∪(0,13)∪(13,+∞)
10.關(guān)于平面向量a,b,c,有以下命題:
①若a·b=a·c,則b=c.
②若a=(1,k),b=(-2,6),a⊥b,則k=13.
③非零向量a和b,滿足|a|=|b|=|a-b|,則a與a+b的夾角為60°
④非零向量a和b,滿足|a+b|=|a-b|,則a⊥b
其中真命題的序號為 .?
解析:命題①明顯不正確;對于②向量垂直的充要條件易得k=13,命題②正確;對于③,可結(jié)合平行四邊形法則,得a與a+b的夾角為30°,命題③不正確;對于④,由|a+b|=|a-b|得(a+b)2=(a-b)2,∴a·b=0,∴a⊥b,命題④正
9、確.
答案:②④
三、解答題
11.已知平面向量a=(1,x),b=(2x+3,-x)(x∈R).
(1)若a⊥b,求x的值;
(2)若a∥b,求|a-b|.
解:(1)由a⊥b,得a·b=0,
故2x+3-x2=0,解得x=-1或x=3.
(2)a-b=(-2x-2,2x),
因為a∥b,所以x(2x+3)+x=0,
解得x=0或x=-2.
當(dāng)x=0時,a-b=(-2,0),|a-b|=(-2)2+02=2.
當(dāng)x=-2時,a-b=(2,-4),|a-b|=22+(-4)2=25.
綜上,|a-b|為2或25.
12.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(
10、2a+b)=61,
(1)求a與b的夾角θ;
(2)求|a+b|;
(3)若AB→=a,BC→=b,求△ABC的面積.
解:(1)∵(2a-3b)·(2a+b)=61,
∴4|a|2-4a·b-3|b|2=61.
又|a|=4,|b|=3,
∴64-4a·b-27=61,
∴a·b=-6.
∴cos θ=a·b|a||b|=-64×3=-12.
又0≤θ≤π,∴θ=2π3.
(2)|a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2=42+2×(-6)+32=13,
∴|a+b|=13.
(3)∵AB→與BC→的夾角θ=2π3,
∴∠ABC=π-2π3=π3.
11、
又|AB→|=|a|=4,|BC→|=|b|=3,
∴S△ABC=12|AB→||BC→|sin∠ABC=12×4×3×32=33.
能力提升
13.已知向量OA→=(2,2),OB→=(4,1),在x軸上存在一點P使AP→·BP→有最小值,則P點的坐標(biāo)是( C )
(A)(-3,0) (B)(2,0) (C)(3,0) (D)(4,0)
解析:設(shè)P點的坐標(biāo)為(x,0),
則AP→=(x-2,-2),BP→=(x-4,-1).
AP→·BP→=(x-2)(x-4)+(-2)×(-1)=x2-6x+10=(x-3)2+1.
當(dāng)x=3時,AP→·BP→有最小值1.
∴點P坐標(biāo)為
12、(3,0).故選C.
14.(20xx河南鄭州模擬)如圖,Rt△ABC中,∠C=90°,其內(nèi)切圓切AC邊于D點,O為圓心.若|AD→|=2|CD→|=2,則BO→·AC→= .?
解析:以CA所在的直線為x軸,CB所在的直線為y軸,建立平面直角坐標(biāo)系,則C(0,0)、O(1,1)、A(3,0).
設(shè)直角三角形內(nèi)切圓與AB邊交于點E,與CB邊交于點F,則由圓的切線長定理可得BE=BF,AD=AE=2,設(shè)BE=BF=x,在Rt△ABC中,可得CB2+CA2=AB2,即(x+1)2+9=(x+2)2,解得x=3,故B(0,4).
∴BO→·AC→=(1,-3)·(-3,0)=-3.
13、
答案:-3
15.(20xx西安模擬)在△ABC中,設(shè)內(nèi)角A,B,C的對邊分別為a,b,c,向量m=(cos A,sin A),向量n=(2-sin A,cos A),若|m+n|=2.
(1)求角A的大小;
(2)若b=42,且c=2a,求△ABC的面積.
解:(1)|m+n|=(cosA+2-sinA)2+(sinA+cosA)2=4+22(cosA-sinA)
=4+4cos(π4+A),
所以4+4cos(π4+A)=4,所以cos(π4+A)=0.
又因為A∈(0,π),故π4+A=π2,所以A=π4.
(2)由余弦定理得a2=b2+c2-2bccos A,即a2
14、=(42)2+(2a)2-2×42×2acos π4,解得a=42,所以c=8,所以S△ABC=12×42×8×22=16.
探究創(chuàng)新
16.(20xx衡水中學(xué)調(diào)研)已知|a|=2|b|≠0,且關(guān)于x的函數(shù)f(x)=13x3+12|a|x2+a·bx在R上有極值,則向量a與b的夾角的范圍是( C )
(A)[0,π6) (B)(π6,π]
(C)(π3,π] (D)(π3,23π)
解析:設(shè)a與b的夾角為θ.
∵f(x)=13x3+12|a|x2+a·bx,
∴f′(x)=x2+|a|x+a·b.
∵函數(shù)f(x)在R上有極值,
∴方程x2+|a|x+a·b=0有兩個不同的實數(shù)根,
即Δ=|a|2-4a·b>0,∴a·b