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1、新編高考數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)資料
第3講 平面向量的數(shù)量積
一、選擇題
1.若向量a,b,c滿足a∥b且a⊥c,則c·(a+2b)=( )
A.4 B.3
C.2 D.0
解析 由a∥b及a⊥c,得b⊥c,
則c·(a+2b)=c·a+2c·b=0.
答案 D
2.若向量a與b不共線,a·b≠0,且c=a-b,則向量a與c的夾角為( )
A.0 B. C. D.
解析 ∵a·c=a·
=a·a-a·b=a2-a
2、2=0,
又a≠0,c≠0,∴a⊥c,∴〈a,c〉=,故選D.
答案 D
3.若向量a,b,c滿足a∥b,且a⊥c,則c·(a+2b)= ( ).
A.4 B.3 C.2 D.0
解析 由a∥b及a⊥c,得b⊥c,則c·(a+2b)=c·a+2c·b=0.
答案 D
4.已知△ABC為等邊三角形,AB=2.設(shè)點(diǎn)P,Q滿足=λ,=(1-λ),λ∈R.若·=-,則λ等于 ( ).
A. B.
C. D.
解析 以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),AB所在直線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系,則B(2,0),C(1,),由=λ,得P(2λ,0),由
3、=(1-λ),得Q(1-λ,(1-λ)),所以·=(-λ-1,(1-λ))·(2λ-1,-)=-(λ+1)(2λ-1)-×(1-λ)=-,解得λ=.]
答案 A
5.若a,b,c均為單位向量,且a·b=0,(a-c)·(b-c)≤0,則|a+b-c|的最大值為( ).
A.-1 B.1 C. D.2
解析 由已知條件,向量a,b,c都是單位向量可以求出,a2=1,b2=1,c2=1,由a·b=0,及(a-c)(b-c)≤0,可以知道,(a+b)·c≥c2=1,因?yàn)閨a+b-c|2=a2+b2+c2+2a·b-2a·c-2b·c,所以有|a+b-c|2
4、=3-2(a·c+b·c)≤1,
故|a+b-c|≤1.
答案 B
6.對(duì)任意兩個(gè)非零的平面向量α和β,定義αβ=.若平面向量a,b滿足|a|≥|b|>0,a與b的夾角θ∈,且ab和ba都在集合中,則ab= ( ).
A. B.1 C. D.
解析 由定義αβ=可得ba===,由|a|≥|b|>0,及θ∈得0<<1,從而=,即|a|=2|b|cos θ.ab====2cos2θ,因?yàn)棣取?,所?cos θ<1,所以
5、單位向量,若它們的夾角是60°,則|a-3b|等于________.
解析 ∵|a-3b|2=a2-6a·b+9b2=10-6×cos60°=7,∴|a-3b|=.
答案
8. 已知向量, ,若,則的值為 .
解析
答案
9. 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點(diǎn)為原點(diǎn),AB所在直線為x軸,AD所在直線為y軸建立直角坐標(biāo)系xOy,則=(,0),=(,1),
設(shè)F(t,2),則=(t,2).
∵·=t=,∴t=1,
所以·=(,1)·(1-,2)=.
答案
10.已
6、知向量a,b,c滿足a+b+c=0,(a-b)⊥c,a⊥b,若|a|=1,則|a|2+|b|2+|c|2的值是________.
解析 由已知a·c-b·c=0,a·b=0,|a|=1,
又a+b+c=0,∴a·(a+b+c)=0,即a2+a·c=0,
則a·c=b·c=-1,
由a+b+c=0,∴(a+b+c)2=0,
即a2+b2+c2+2a·b+2b·c+2c·a=0,
∴a2+b2+c2=-4c·a=4,
即|a|2+|b|2+|c|2=4.
答案 4
三、解答題
11.已知向量a=(1,2),b=(2,-2).
(1)設(shè)c=4a+b,求(b·c)a;
(2)若
7、a+λb與a垂直,求λ的值;
(3)求向量a在b方向上的投影.
解 (1)∵a=(1,2),b=(2,-2),
∴c=4a+b=(4,8)+(2,-2)=(6,6).
∴b·c=2×6-2×6=0,∴(b·c) a=0a=0.
(2) a+λb=(1,2)+λ(2,-2)=(2λ+1,2-2λ),
由于a+λb與a垂直,
∴2λ+1+2(2-2λ)=0,∴λ=.
(3)設(shè)向量a與b的夾角為θ,
向量a在b方向上的投影為|a|cos θ.
∴|a|cos θ===-=-.
12.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求
8、以線段AB,AC為鄰邊的平行四邊形的兩條對(duì)角線的長(zhǎng);
(2)設(shè)實(shí)數(shù)t滿足(-t)·=0,求t的值.
解 (1)由題設(shè)知=(3,5),=(-1,1),則
+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的兩條對(duì)角線長(zhǎng)分別為4,2.
(2)由題設(shè)知=(-2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,
得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0,
從而5t=-11,所以t=-.
13.設(shè)兩向量e1,e2滿足|e1|=2,|e2|=1,e1,e2的夾角為60°,若向量2te1+7e2與向量e1+te2的夾角為鈍角,求實(shí)數(shù)t的取值范圍.
解 由已
9、知得e=4,e=1,e1·e2=2×1×cos 60°=1.
∴(2te1+7e2)·(e1+te2)=2te+(2t2+7)e1·e2+7te=2t2+15t+7.
欲使夾角為鈍角,需2t2+15t+7<0,得-7<t<-.
設(shè)2te1+7e2=λ(e1+te2)(λ<0),
∴∴2t2=7.∴t=-,此時(shí)λ=-.
即t=-時(shí),向量2te1+7e2與e1+te2的夾角為π.
∴當(dāng)兩向量夾角為鈍角時(shí),t的取值范圍是
∪.
14. 在△ABC中,角A,B,C所對(duì)的邊分別為a,b,c,已知m=,n=,且滿足|m+n|=.
(1)求角A的大?。?
(2)若||+||=||,試判斷△ABC的形狀.
解 (1)由|m+n|=,得m2+n2+2m·n=3,
即1+1+2=3,
∴cos A=.∵0