《高中數(shù)學(xué) 課時作業(yè)18 平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示 北師大版必修4》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中數(shù)學(xué) 課時作業(yè)18 平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示 北師大版必修4(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
課時作業(yè)18 平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示
|基礎(chǔ)鞏固|(25分鐘,60分)
一、選擇題(每小題5分,共25分)
1.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:由題可得a+b=(4,m-2),又(a+b)⊥b,∴43-2(m-2)=0,∴m=8.故選D.
答案:D
2.已知向量a=(1,),b=(3,m),若向量a,b的夾角為,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.2 B.-
C.0 D.
解析:由題意得|a|=2,|b|=,ab=3+m=2cos,解得m=,選D.
答案:D
3
2、.若a=(2,1),b=(3,4),則向量a在向量b方向上的射影的數(shù)量為( )
A.2 B.2
C. D.10
解析:設(shè)a,b的夾角為θ,則|a|cosθ=|a|===2.
答案:B
4.已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),向量=(2,2),=(4,1),在x軸上有一點(diǎn)P使得有最小值,則點(diǎn)P的坐標(biāo)是( )
A.(-3,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(4,0)
解析:設(shè)點(diǎn)P的坐標(biāo)為(x,0),則=(x-2,-2),=(x-4,-1),
=(x-2)(x-4)+(-2)(-1)
=x2-6x+10=(x-3)2+1,
∴當(dāng)x=3時,有最小值1,
∴點(diǎn)P的坐標(biāo)
3、為(3,0).
答案:C
5.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:設(shè)c=(x,y),則c+a=(1+x,2+y),a+b=(3,-1),由已知可得
解得即c=.
答案:D
二、填空題(每小題5分,共15分)
6.設(shè)a=(m+1,-3),b=(1,m-1),若(a+b)⊥(a-b),則m=________.
解析:a+b=(m+1,-3)+(1,m-1)=(m+2,m-4),
a-b=(m+1,-3)-(1,m-1)=(m,-2-m),
因?yàn)?a+b)⊥(a-b),所以(a
4、+b)(a-b)=0,即(m+2,m-4)(m,-m-2)=0,所以m2+2m-m2+2m+8=0,解得m=-2.
答案:-2
7.已知平面向量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=________.
解析:c=(m+4,2m+2),|a|=,|b|=2,
設(shè)c,a的夾角為α,c,b的夾角為θ,
又因?yàn)閏osα=,cosθ=,
由題意知=,即=.
解得m=2.
答案:2
8.
如圖,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,點(diǎn)E為BC的中點(diǎn),點(diǎn)F在邊CD上,若=,則的值是________.
解析:以A為原點(diǎn),AB所在直
5、線為x軸,AD所在直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)F(x,2),
所以=(,1),=(x,2),=(,0),
所以=x=,
所以x=1,所以F(1,2),
所以=(1,2)-(,0)=(1-,2),
所以=.
答案:
三、解答題(每小題10分,共20分)
9.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|.
解析:(1)若a⊥b,則ab=(1,x)(2x+3,-x)=1(2x+3)+x(-x)=0,即x2-2x-3=0,解得x=-1或x=3.
(2)若a∥b,則1(-x)-x(2x+3)=0,
即
6、x(2x+4)=0,解得x=0或x=-2.
當(dāng)x=0時,a=(1,0),b=(3,0),
|a-b|=|(1,0)-(3,0)|=|(-2,0)|=2.
當(dāng)x=-2時,a=(1,-2),b=(-1,2),
|a-b|=|(1,-2)-(-1,2)|=|(2,-4)|=2.
10.已知向量a=(1,),b=(-2,0).
(1)求a-b的坐標(biāo)以及a-b與a之間的夾角;
(2)當(dāng)t∈[-1,1]時,求|a-tb|的取值范圍.
解析:(1)因?yàn)橄蛄縜=(1,),b=(-2,0),所以a-b=(1,)-(-2,0)=(3,),
所以cos〈a-b,a〉===.
因?yàn)椤碼-b,a〉∈
7、[0,π],所以向量a-b與a的夾角為.
(2)|a-tb|2=a2-2tab+t2b2=4t2+4t+4=42+3.易知當(dāng)t∈[-1,1]時,|a-tb|2∈[3,12],所以|a-tb|的取值范圍是[,2].
|能力提升|(20分鐘,40分)
11.設(shè)點(diǎn)A(4,2),B(a,8),C(2,a),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若四邊形OABC是平行四邊形,則向量與之間的夾角為( )
A. B.
C. D.
解析:∵四邊形OABC是平行四邊形,∴=即(4-0,2-0)=(a-2,8-a),∴a=6.又∵=(4,2),=(2,6),
∴cos〈,〉===,
又〈,〉∈[0,π],∴與的夾角
8、為.
答案:B
12.已知a=(4,-3),b=(2,1),若a+tb與b的夾角為45,則實(shí)數(shù)t=________.
解析:因?yàn)閍=(4,-3),b=(2,1),
所以a+tb=(2t+4,t-3),
所以(a+tb)b=5t+5.
又|a+tb|=
=,
|b|=,(a+tb)b=|a+tb||b|cos45,
所以5t+5=,
整理得t2+2t-3=0,
解得t=1或t=-3,
經(jīng)檢驗(yàn)知t=-3不成立,故t=1.
答案:1
13.已知a,b,c是同一平面內(nèi)的三個向量,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2,且c∥a,求c的坐標(biāo);
(2)若|b|=,且a+2
9、b與2a-b垂直,求a與b的夾角θ.
解析:(1)由a=(1,2),得|a|==,
又|c|=2,所以|c|=2|a|.
又因?yàn)閏∥a,所以c=2a,
所以c=(2,4)或c=(-2,-4).
(2)因?yàn)閍+2b與2a-b垂直,
所以(a+2b)(2a-b)=0,
即2|a|2+3ab-2|b|2=0,將|a|=,|b|=代入,得ab=-.
所以cosθ==-1,
又由θ∈[0,π],得θ=π,
即a與b的夾角為π.
14.已知三點(diǎn)A(2,1),B(3,2),D(-1,4).
(1)求證:AB⊥AD;
(2)要使四邊形ABCD為矩形,求點(diǎn)C的坐標(biāo)并求矩形ABCD的對角
10、線的長度.
解析:(1)∵A(2,1),B(3,2),D(-1,4),∴=(1,1),=(-3,3).
則=1(-3)+13=0,
∴⊥,即AB⊥AD.
(2)∵⊥,四邊形ABCD為矩形,∴=.
設(shè)C點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),則=(x+1,y-4),從而有即∴C點(diǎn)的坐標(biāo)為(0,5).=(-2,4),||==2,
∴矩形ABCD的對角線的長度為2.
6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375