《2020版高考數學一輪復習 課后限時集訓26 平面向量的數量積與平面向量應用舉例(含解析)理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020版高考數學一輪復習 課后限時集訓26 平面向量的數量積與平面向量應用舉例(含解析)理(6頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、課后限時集訓(二十六)
(建議用時:60分鐘)
A組 基礎達標
一、選擇題
1.在邊長為1的等邊△ABC中,設=a,=b,=c,則a·b+b·c+c·a=( )
A.- B.0 C. D.3
A [依題意有a·b+b·c+c·a=++=-.]
2.(2019·合肥模擬)已知不共線的兩個向量a,b滿足|a-b|=2且a⊥(a-2b),則|b|=( )
A. B.2 C.2 D.4
B [由a⊥(a-2b)得a·(a-2b)=|a|2-2a·b=0.又∵|a-b|=2,∴|a-b|2=|a|2-2a·b
2、+|b|2=4,則|b|2=4,|b|=2,故選B.]
3.(2019·昆明模擬)已知平行四邊形OABC中,O為坐標原點,A(2,2),C(1,-2),則·=( )
A.-6 B.-3 C.3 D.6
B [=(2,2),=(1,-2),則=+=(3,0),又=(-1,-4),所以·=3×(-1)+0×(-4)=-3.故選B.]
4.已知點A(0,1),B(-2,3),C(-1,2),D(1,5),則向量在方向上的投影為( )
A. B.-
C. D.-
D [∵=(-1,1),=(3,2),
∴在方向上的投影為||
3、cos〈,〉====-.故選D.]
5.已知非零向量a,b滿足|b|=4|a|,且a⊥(2a+b),則a與b的夾角為( )
A. B. C. D.
C [∵a⊥(2a+b),∴a·(2a+b)=0,
∴2|a|2+a·b=0,
即2|a|2+|a||b|cos〈a,b〉=0.
∵|b|=4|a|,∴2|a|2+4|a|2cos〈a,b〉=0,
∴cos〈a,b〉=-,∵0≤〈a,b〉≤π.
∴〈a,b〉=.]
二、填空題
6.(2016·全國卷Ⅰ)設向量a=(x,x+1),b=(1,2),且a⊥b,則x=________.
- [∵a⊥b,∴
4、a·b=0,即x+2(x+1)=0,∴x=-.]
7.已知a=,b=,則|a-b|=________.
[由題意知|a|=|b|=1,a·b=coscos+sinsinπ=cos=cos=-.所以|a-b|2=a2-2a·b+|b|2=2+2×=3,即|a-b|=.]
8.已知銳角三角形ABC中,||=4,||=1,△ABC的面積為,則·=________.
2 [由S△ABC=||||sin A=得sin A=,又A∈,則A=,故·=||||cos A=4×1×=2.]
三、解答題
9.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.
(1)求a與b的夾角θ;
5、
(2)求|a+b|;
(3)若=a,=b,求△ABC的面積.
[解] (1)因為(2a-3b)·(2a+b)=61,
所以4|a|2-4a·b-3|b|2=61.
又因為|a|=4,|b|=3,所以64-4a·b-27=61,
所以a·b=-6.
所以cos θ===-.
又因為0≤θ≤π,所以θ=.
(2)|a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2=42+2×(-6)+32=13,所以|a+b|=.
(3)因為與的夾角θ=,所以∠ABC=π-=.
又因為||=|a|=4,||=|b|=3,
所以S△ABC=||·||sin∠ABC=×4×3×=3.
6、10.在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,向量m=(cos(A-B),sin(A-B)),n=(cos B,-sin B),且m·n=-.
(1)求sin A的值;
(2)若a=4,b=5,求角B的大小及向量在方向上的投影.
[解] (1)由m·n=-,
得cos(A-B)cos B-sin(A-B)sin B=-,
化簡得cos A=-.因為0<A<π,
所以sin A===.
(2)由正弦定理,得=,
則sin B===,
因為a>b,所以A>B,且B是△ABC一內角,則B=.
由余弦定理得(4)2=52+c2-2×5c×,
解得c=1,c=-7(舍去)
7、,
故向量在方向上的投影為||cos B=ccos B=1×=.
B組 能力提升
1.(2019·黃岡模擬)已知=(cos 23°,cos 67°),=(2cos 68°,2cos 22°),則△ABC的面積為( )
A.2 B. C.1 D.
D [因為=(cos 23°,sin 23°),=(2sin 22°,2cos 22°),
所以cos〈,〉=
=sin 45°=.
所以與的夾角為45°,故∠ABC=135°.
所以S△ABC=||||sin 135°=×1×2×=,故選D.]
2.(2019·太原模擬)向量a,
8、b滿足|a+b|=2|a|,且(a-b)·a=0,則a,b的夾角的余弦值為( )
A.0 B. C. D.
B [(a-b)·a=0?a2=b·a,|a+b|=2|a|?a2+b2+2a·b=12a2?b2=9a2,所以cos〈a,b〉===.]
3.已知點O為△ABC的外心,且||=4,||=2,則·=________.
6 [因為點O為△ABC的外心,且||=4,||=2,
所以·=·(-)
=·-·
=||||cos〈,〉-||||·cos〈,〉
=||||×-||||×=6.]
4.(2019·合肥模擬)已知在△ABC中,內角A,B,C的對邊分別為a,b,c且a,b,c成等比數列,cos B=.
(1)求+的值;
(2)設·=,求a+c的值.
[解] (1)由cos B=,0<B<π得sin B==,
∵a,b,c成等比數列,∴b2=ac,
由正弦定理,可得sin2B=sin Asin C,
于是+=+=
====.
(2)由·=得cacos B=,而cos B=,∴b2=ac=2,
由余弦定理,得b2=a2+c2-2accos B,∴a2+c2=5,
∴(a+c)2=5+2ac=9,
∴a+c=3.
- 6 -