《(課標(biāo)通用版)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五章 平面向量 第3講 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例檢測(cè) 文》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)通用版)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五章 平面向量 第3講 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例檢測(cè) 文(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第3講 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例
[基礎(chǔ)題組練]
1.已知向量a=(1,1),b=(0,2),則下列結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)∥b B.(2a-b)⊥b
C.|a|=|b| D.a(chǎn)·b=3
解析:選B.對(duì)于A,1×2-0×1≠0,錯(cuò)誤;對(duì)于B,2a-b=(2,0),b=(0,2),則2×0+0×2=0,所以(2a-b)⊥b,正確;對(duì)于C,|a|=,|b|=2,錯(cuò)誤;對(duì)于D,a·b=1×0+1×2=2,錯(cuò)誤.
2.設(shè)a=(1,2),b=(1,1),c=a+kb.若b⊥c,則實(shí)數(shù)k的值等于( )
A.- B.-
C. D.
解析:選A.c=a+kb=(1,
2、2)+k(1,1)=(1+k,2+k),因?yàn)閎⊥c,所以b·c=0,b·c=(1,1)·(1+k,2+k)=1+k+2+k=3+2k=0,所以k=-.
3.已知向量a=(1,2),b=(2,-3).若向量c滿足(c+a)∥b,c⊥(a+b),則c=( )
A. B.
C. D.
解析:選D.設(shè)c=(m,n),則a+c=(1+m,2+n),a+b=(3,-1),因?yàn)?c+a)∥b,則有-3(1+m)=2(2+n);又c⊥(a+b),則有3m-n=0,解得m=-,n=-.所以c=.
4.已知向量a,b滿足|a|=1,(a+b)·(a-2b)=0,則|b|的取值范圍為( )
3、A.[1,2] B.[2,4]
C. D.
解析:選D.由題意知b≠0,設(shè)向量a,b的夾角為θ,因?yàn)?a+b)·(a-2b)=a2-a·b-2b2=0,又|a|=1,所以1-|b|cos θ-2|b|2=0,所以|b|cos θ=1-2|b|2,因?yàn)椋?≤cos θ≤1,所以-|b|≤1-2|b|2≤|b|,所以≤|b|≤1,所以|b|的取值范圍是.
5.若單位向量e1,e2的夾角為,向量a=e1+λe2(λ∈R),且|a|=,則λ=________.
解析:由題意可得e1·e2=,|a|2=(e1+λe2)2=1+2λ×+λ2=,化簡(jiǎn)得λ2+λ+=0,解得λ=-.
答案:-
4、
6.(2019·江西七校聯(lián)考)已知向量a=(1,),b=(3,m),且b在a上的投影為-3,則向量a與b的夾角為________.
解析:因?yàn)閎在a上的投影為-3,
所以|b|cos〈a,b〉=-3,又|a|==2,所以a·b=|a||b|cos〈a,b〉=-6,又a·b=1×3+m,所以3+m=-6,解得m=-3,則b=(3,-3),所以|b|==6,所以cos〈a,b〉===-,因?yàn)?≤〈a,b〉≤π,所以a與b的夾角為.
答案:
7.已知向量a=(2,-1),b=(1,x).
(1)若a⊥(a+b),求|b|的值;
(2)若a+2b=(4,-7),求向量a與b夾角的大小.
5、
解:(1)由題意得a+b=(3,-1+x).
由a⊥(a+b),可得6+1-x=0,
解得x=7,即b=(1,7),
所以|b|==5.
(2)由題意得,a+2b=(4,2x-1)=(4,-7),
故x=-3,
所以b=(1,-3),
所以cos〈a,b〉===,
因?yàn)椤碼,b〉∈[0,π],
所以a與b夾角是.
8.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.
(1)求a與b的夾角θ;
(2)求|a+b|;
(3)若=a,=b,求△ABC的面積.
解:(1)因?yàn)?2a-3b)·(2a+b)=61,
所以4|a|2-4a·b-3|b|2=6
6、1.
又|a|=4,|b|=3,
所以64-4a·b-27=61,
所以a·b=-6,
所以cos θ===-.
又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?yàn)榕c的夾角θ=,
所以∠ABC=π-=.
又||=|a|=4,||=|b|=3,
所以S△ABC=×4×3×=3.
[綜合題組練]
1.(2019·鄭州質(zhì)量預(yù)測(cè))在矩形ABCD中,AB=3,BC=,=2,點(diǎn)F在邊CD上.若·=3,則·的值為( )
A.0 B.
C.-4 D.4
解析:選
7、C.=2?||=||=.設(shè)與的夾角為α,·=3?||cos α=1?||=1.以A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,AD為x軸,AB為y軸,則B(0,3),F(xiàn)(,1),E.因此=(,-2),·=×-2×3=2-6=-4,故選C.
2.(2019·陜西質(zhì)檢(一))已知P為△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),++=0,||=||=||=2,則△ABC的面積等于( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:選B. 由||=||得,△PBC是等腰三角形,取BC的中點(diǎn)D,連接PD,則PD⊥BC,又++=0,所以=-(+)=-2,所以PD=AB=1,且PD∥AB,故AB⊥BC,即△ABC是直角三角形,由|
8、|=2,||=1可得||=,則||=2,所以△ABC的面積為×2×2=2.
3.(2019·武漢市武昌區(qū)調(diào)研考試)在矩形ABCD中,AB=2,AD=1.邊DC上的動(dòng)點(diǎn)P(包含點(diǎn)D,C)與CB延長(zhǎng)線上的動(dòng)點(diǎn)Q(包含點(diǎn)B)滿足||=||,則·的最小值為________.
解析:以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以AB,AD所在直線為x軸,y軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,
設(shè)P(x,1),Q(2,y),由題意知0≤x≤2,-2≤y≤0.
因?yàn)閨|=||,所以|x|=|y|,所以x=-y.
因?yàn)椋?-x,-1),=(2-x,y-1),
所以·=-x(2-x)-(y-1)
=x2-2x-y+1
=
9、x2-x+1
=+,
所以當(dāng)x=時(shí),·取得最小值,為.
答案:
4.已知向量a,b滿足|a|=1,|b|=2,若對(duì)任意的單位向量e,均有|a·e|+|b·e|≤,則a·b的最大值是________.
解析:由題意得,|(a+b)·e|≤|a·e|+|b·e|≤,所以|a+b|≤,所以|a|2+|b|2+2a·b≤6,所以a·b≤,即a·b的最大值是.
答案:
5.在△ABC中,角A,B,C的對(duì)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
10、在方向上的投影.
解:(1)由m·n=-,
得cos(A-B)cos B-sin(A-B)sin B=-,
所以cos A=-.因?yàn)?b,所以A>B,則B=,由余弦定理得=52+c2-2×5c×,解得c=1.
故向量在方向上的投影為
||cos B=ccos B=1×=.
6.在如圖所示的平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)A(1,0)和點(diǎn)B(-1,0),||=1,且∠AOC=θ,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).
(1)若θ=π,設(shè)點(diǎn)D為線段OA上的動(dòng)點(diǎn),求|+|的最小值;
(2)若θ∈,向量m=,n=(1-cos θ,sin θ-2cos θ),求m·n的最小值及對(duì)應(yīng)的θ值.
解:(1)設(shè)D(t,0)(0≤t≤1),
由題意知C,
所以+=,
所以|+|2=-t+t2+
=t2-t+1=+,
所以當(dāng)t=時(shí),|+|有最小值,為.
(2)由題意得C(cos θ,sin θ),m==(cos θ+1,sin θ),
則m·n=1-cos2θ+sin2θ-2sin θcos θ=1-cos 2θ-sin 2θ=1-sin,
因?yàn)棣取?,所以?θ+≤,
所以當(dāng)2θ+=,即θ=時(shí),sin取得最大值1.
所以當(dāng)θ=時(shí),m·n取得最小值為1-.
6