《2022屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、數(shù)系的擴充與復(fù)述的引入 第三節(jié) 平面向量的數(shù)量積課時作業(yè)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、數(shù)系的擴充與復(fù)述的引入 第三節(jié) 平面向量的數(shù)量積課時作業(yè)(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022屆高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、數(shù)系的擴充與復(fù)述的引入 第三節(jié) 平面向量的數(shù)量積課時作業(yè)
1.已知|a|=6,|b|=3,向量a在b方向上的投影是4,則a·b為( )
A.12 B.8
C.-8 D.2
解析:∵|a|cos〈a,b〉=4,|b|=3,∴a·b=|a||b|·cos〈a,b〉=3×4=12.
答案:A
2.已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,則m=( )
A.-8 B.-6
C.6 D.8
解析:由向量的坐標(biāo)運算得a+b=(4,m-2),由(a+b)⊥b,(a+b)·b=12-2(m-2)=0,解得
2、m=8,故選D.
答案:D
3.(2018·云南五市聯(lián)考)在如圖所示的矩形ABCD中,AB=4,AD=2,E為線段BC上的點,則·的最小值為( )
A.12 B.15
C.17 D.16
解析:以B為坐標(biāo)原點,BC所在直線為x軸,BA所在直線為y軸,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則A(0,4),D(2,4),設(shè)E(x,0)(0≤x≤2),所以·=(x,-4)·(x-2,-4)=x2-2x+16=(x-1)2+15,于是當(dāng)x=1,即E為BC的中點時,·取得最小值15,故選B.
答案:B
4.(2018·昆明市檢測)已知a,b為單位向量,設(shè)a與b的夾角為,則a與a-b的夾角
3、為( )
A. B.
C. D.
解析:由題意,得a·b=1×1×cos=,所以|a-b|2=a2-2a·b+b2=1-2×+1=1,所以cos〈a,a-b〉===1-=,所以〈a,a-b〉=,故選B.
答案:B
5.在△ABC中,BC=5,G,O分別為△ABC的重心和外心,且·=5,則△ABC的形狀是( )
A.銳角三角形
B.鈍角三角形
C.直角三角形
D.上述三種情況都有可能
解析:設(shè)M為BC的中點,G在BC上的射影為H,A在BC上的射影為N,由·=5,又BC=5,知在上的投影為1,即MH=1,∴HC=1.5,
又=<,A在BC上的射影在MC的延長線上,∴△
4、ABC為鈍角三角形,故選B.
答案:B
6.已知平面向量a=(2,4),b=(1,-2),若c=a-(a·b)·b,則|c|=__________.
解析:由題意可得a·b=2×1+4×(-2)=-6,∴c=a-(a·b)·b=a+6b=(2,4)+6(1,-2)=(8,-8),∴|c|==8.
答案:8
7.已知兩個單位向量a,b的夾角為60°,c=t a+(1-t)b.若b·c=0,則t=________.
解析:由題意,將b·c=[t a+(1-t)b]·b整理得ta·b+(1-t)=0,又a·b=,所以t=2.
答案:2
8.(2018·九江市模擬)若向量a=(1,1)
5、與b=(λ,-2)的夾角為鈍角,則λ的取值范圍是________.
解析:根據(jù)題意,若向量a=(1,1)與b=(λ,-2)的夾角為鈍角,則a·b<0,且a與b不共線,
即有a·b=1×λ+1×(-2)=λ-2<0,且1×λ≠1×(-2),
解可得:λ<2,且λ≠-2,
即λ的取值范圍是(-∞,-2)∪(-2,2).
答案:(-∞,-2)∪(-2,2)
9.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos x),x∈.
(1)若m⊥n,求tan x的值;
(2)若m與n的夾角為,求x的值.
解析:(1)若m⊥n,則m·n=0.
由向量數(shù)量積的坐標(biāo)公式得sin
6、x-·cos x=0,∴tan x=1.
(2)∵m與n的夾角為,
∴m·n=|m||n|cos=1×1×=,
即sin x-cos x=,
∴sin=.
又∵x∈,
∴x-∈,
∴x-=,即x=.
10.已知在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,向量m=(sin A,sin B),n=(cos B,cos A),m·n=sin 2C.
(1)求角C的大??;
(2)若sin A,sin C,sin B成等差數(shù)列,且·(-)=18,求邊c的長.
解析:(1)m·n=sin A·cos B+sin B·cos A=sin(A+B),
對于△ABC,A+B=π-C
7、,0
8、t的值為( )
A.4 B.-4
C. D.-
解析:由n⊥(tm+n)可得n·(tm+n)=0,即tm·n+n2=0,所以t=-=-=-=-3×=-3×=-4.故選B.
答案:B
2.(2018·合肥市質(zhì)檢)已知向量a,b滿足|a|=2,|b|=1,則下列關(guān)系可能成立的是( )
A.(a-b)⊥a B.(a-b)⊥(a+b)
C.(a+b)⊥b D.(a+b)⊥a
解析:|a|=2,|b|=1,設(shè)向量a,b的夾角為θ,若(a-b)⊥a,則(a-b)·a=a2-a·b=4-2cos θ=0,解得cos θ=2,顯然θ不存在,故A不成立;若(a-b)⊥(a+b),則(
9、a-b)·(a+b)=a2-b2=4-1=3≠0,故B不成立;若(a+b)⊥b,則(a+b)·b=b2+a·b=1+2cos θ=0,解得cos θ=-,即θ=,故C成立;若(a+b)⊥a,則(a+b)·a=a2+a·b=4+2cos θ=0,解得cos θ=-2,顯然θ不存在,故D不成立.故選C.
答案:C
3.設(shè)向量a=(a1,a2),b=(b1,b2),定義一種向量運算ab=(a1b1,a2b2),已知向量m=,n=,點P(x′,y′)在y=sin x的圖象上運動,點Q(x,y)是函數(shù)y=f(x)圖象上的動點,且滿足=m+n(其中O為坐標(biāo)原點),則函數(shù)y=f(x)的值域是( )
10、
A. B.
C.[-1,1] D.(-1,1)
解析:由=m+n得(x,y)=(2x′+,sin x′),∴,
∴y=sin(-)∈[-,],故選A.
答案:A
4.已知△ABC是邊長為1的等邊三角形,點D,E分別是邊AB,BC的中點,連接DE并延長到點F,使得DE=2EF,則·的值為( )
A.- B.
C. D.
解析:如圖所示,=+.又D,E分別為AB,BC的中點,且DE=2EF,所以=,=+=,所以=+.又=-,則·=·(-)=·-2+2-·=2-2-·.又||=||=1,∠BAC=60°,故·=--×1×1×=.故選B.
答案:B
5.已知平面向量
11、a、b滿足|a|=|b|=1,a·b=,若向量c滿足|a-b+c|≤1,則|c|的最大值為________.
解析:由平面向量a、b滿足|a|=|b|=1,a·b=,
可得|a|·|b|·cos〈a,b〉=1·1·cos〈a,b〉=,
由0≤〈a,b〉≤π,可得〈a,b〉=,
設(shè)a=(1,0),b=(,),c=(x,y),
則|a-b+c|≤1,即有|(+x,y-)|≤1,
即為(x+)2+(y-)2≤1,
故|a-b+c| ≤1的幾何意義是在以(-,)為圓心,半徑等于1的圓上和圓內(nèi)部分,
|c|的幾何意義是表示向量c的終點與原點的距離,而原點在圓上,
則最大值為圓的直徑,即
12、為2.
答案:2
6.(2018·武漢市模擬)如圖,在等腰三角形ABC中,已知|AB|=|AC|=1,∠A=120°,E,F(xiàn)分別是邊AB,AC上的點,且=λ,=μ,其中λ,μ∈(0,1),且λ+4μ=1.若線段EF,BC的中點分別為M,N,則||的最小值為________.
解析:連接AM,AN,由·=||·||cos=-,=(+)=(λ+μ),=(+),=-=(1-λ)+(1-μ),||2=[(1-λ)2-(1-λ)(1-μ)+(1-μ)2]=(1-λ)2-(1-λ)(1-μ)+(1-μ)2,由λ+4μ=1?1-λ=4μ,可得||2=μ2-μ+,∵λ,μ∈(0,1),∴當(dāng)μ=時,|
13、|2取最小值,||的最小值為,∴||的最小值為.
答案:
7.(2017·高考江蘇卷)已知向量a=(cos x,sin x),b=(3,-),x∈[0,π].
(1)若a∥b,求x的值;
(2)記f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及對應(yīng)的x的值.
解析:(1)因為a=(cos x,sin x),b=(3,-),a∥b,所以-cos x=3sin x.
若cos x=0,則sin x=0,與sin2x+cos2x=1矛盾,故cos x≠0.
于是tan x=-.
又x∈[0,π],所以x=.
(2)f(x)=a·b=(cos x,sin x)·(3,-)=3cos
14、x-sin x=2cos.
因為x∈[0,π],所以x+∈,
從而-1≤cos≤.
于是,當(dāng)x+=,即x=0時,f(x)取到最大值3;
當(dāng)x+=π,即x=時,f(x)取到最小值-2.
8.△ABC的內(nèi)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c.向量m=(a,b)與n=(cos A,sin B)平行.
(1)求A;
(2)若a=,b=2,求△ABC的面積.
解析:(1)因為m∥n,
所以asin B-bcos A=0,
由正弦定理,得sin Asin B-sin Bcos A=0,又sin B≠0,從而tan A=,
由于00,所以c=3.
故△ABC的面積為bcsin A=.