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1、
訓練目標
(1)平面向量數(shù)量積的概念;(2)數(shù)量積的應用.
訓練題型
(1)向量數(shù)量積的運算;(2)求向量的夾角;(3)求向量的模.
解題策略
(1)數(shù)量積計算的三種方法:定義、坐標運算、數(shù)量積的幾何意義;(2)求兩向量的夾角時,要注意夾角θ為銳角和cosθ>0的區(qū)別,不能漏解或增解;(3)求向量的模的基本思想是利用|a|2=a·a,靈活運用數(shù)量積的運算律.
1.(2017·玉溪月考)若向量a,b滿足|a|=1,|b|=,且a⊥(a+b),則a與b的夾角為________.
2.(2016·淄博期中)已知矩形ABCD中,AB=,BC=1,則·
2、=________.
3.(2016·鎮(zhèn)江模擬)在△ABC中,∠BAC=90°,D是BC的中點,AB=4,AC=3,則·=________.
4.(2017·吉林東北師大附中三校聯(lián)考)如圖,已知△ABC外接圓的圓心為O,AB=2,AC=2,A為鈍角,M是BC邊的中點,則·=________.
5.已知向量a=(cosθ,sinθ),向量b=(,-1),則|2a-b|的最大值與最小值的和為________.
6.(2015·安徽改編)△ABC是邊長為2的等邊三角形,已知向量a,b滿足=2a,=2a+b,則下列正確結論的個數(shù)為________.
①|(zhì)b|=1;②a⊥b;③a·b=1;
3、④(4a+b)⊥.
7.(2015·福建改編)已知⊥,||=,||=t,若點P是△ABC所在平面內(nèi)的一點,且=+,則·的最大值等于________.
8.(2016·吉林長春質(zhì)檢)已知向量a=(1,),b=(0,t2+1),則當t∈-,2]時,|a-t|的取值范圍是________.
9.已知菱形ABCD的邊長為2,∠BAD=120°,點E,F(xiàn)分別在邊BC,DC上,BE=λBC,DF=μDC.若·=1,·=-,則λ+μ=________.
10.(2016·浙江余姚中學期中)已知與的夾角為60°,||=2,||=2,=λ+μ,若λ+μ=2,則||的最小值為________.
11.(
4、2016·開封沖刺模擬)若等邊△ABC的邊長為2,平面內(nèi)一點M滿足=+,則·=________.
12.(2016·鹽城模擬)設O是△ABC的三邊中垂線的交點,且AC2-2AC+AB2=0,則·的取值范圍是____________.
13.(2016·徐州質(zhì)檢)如圖,半徑為2的扇形的圓心角為120°,M,N分別為半徑OP,OQ的中點,A為弧PQ上任意一點,則·的取值范圍是________.
14.已知△ABC中,AB=2,AC=1,當2x+y=t(t>0)時,|x+y|≥t恒成立,則△ABC的面積為____,在上述條件下,對于△ABC內(nèi)一點P,·(+)的最小值是________.
5、答案精析
1. 2.1 3.- 4.5
5.4
解析 由題意可得a·b=cosθ-sinθ
=2cos,
則|2a-b|=
=
=∈0,4],
所以|2a-b|的最大值與最小值的和為4.
6.1
解析 如圖,在△ABC中,由=-=2a+b-2a=b,得|b|=2.
又|a|=1,所以a·b=|a||b|cos120°=-1,所以(4a+b)·=(4a+b)·b=4a·b+|b|2=4×(-1)+4=0,所以(4a+b)⊥,故正確結論只有④.
7.13
解析
建立如圖所示的平面直角坐標系,則B,C(0,t),=,
=(0,t),=+=t+(0,t)=(1,
6、4),
∴P(1,4),·=·(-1,t-4)
=17-≤17-2=13,
當且僅當=4t,即t=時取等號.
8.1,]
解析 由題意,=(0,1),∴|a-t|
=|(1,)-t(0,1)|=|(1,-t)|
==.
∵t∈-,2],
∴∈1,],
即|a-t|的取值范圍是1,].
9.
解析
建立如圖所示的平面直角坐標系,則A(-1,0),B(0,-),C(1,0),D(0,).
設E(x1,y1),
F(x2,y2).由=λ,得(x1,y1+)=λ(1,),解得
即點E(λ,(λ-1)).
由=μ,
得(x2,y2-)=μ(1,-),
解得
7、即點F(μ,(1-μ)).
又·=(λ+1,(λ-1))·(μ+1,(1-μ))=1,①
·=(λ-1,(λ-1))·(μ-1,(1-μ))=-,②
由①-②,得λ+μ=.
10.2
解析 由題意得·=2.因為=λ+μ,所以2=(λ+μ)2=λ22+μ22+2λμ·=4λ2+12μ2+4λμ.又因為λ+μ=2,所以λ=2-μ,所以2=4(2-μ)2+12μ2+4(2-μ)μ=4(μ-1)2+12,所以當μ-1=0,即μ=時,||min=2.
11.-
解析 由于=-=-+,=-=-,故·=·=-2-2+·=-×22-×22+×2×2×cos60°=-.
12.-,2)
解析
8、
如圖.設BC的中點為D,則·=(+)·=·
=(+)·(-+)
=(||2-||2).
設||=b,||=c,則b2-2b+c2=0,
所以·=(b2+b2-2b)=b2-b.
又b2-2b=-c2<0,所以0<b<2.
所以·∈-,2).
13.,]
解析 建立如圖所示的平面直角坐標系,連結AO,
設∠AOQ=θ,則A(2cosθ,2sinθ)(0°≤θ≤120°).
由已知得M(-,),N(1,0),
則=(--2cosθ,-2sinθ),
=(1-2cosθ,-2sinθ),
所以·=(--2cosθ)(1-2cosθ)+(-2sinθ)·(-2
9、sinθ)=-2sin(θ+30°),
因為0°≤θ≤120°,
所以30°≤θ+30°≤150°,
故≤sin(θ+30°)≤1,
所以≤·≤.
14.1 -
解析 因為|x+y|
=
=≥t恒成立,則由兩邊平方,
得x22+y22+2xy·≥t2,
又t=2x+y,則4x2+y2+4xy(2cosA-1)≥0,
則Δ=16y2(2cosA-1)2-16y2≤0,
則cosA(cosA-1)≤0,則cosA≥0,A的最大值為.
當cosA=0時,|x+y|=≥(2x+y)滿足題意,所以此時S△ABC=·AB·AC=1;
在Rt△ABC中,取BC的中點D,連結PD,
則+=2,即·(+)=2·,
當A,P,D三點共線時,·<0,又此時AD=BC=,即有2·=-2||||≥-2×2=-,即有最小值為-.