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1、
第三講 平面向量
A組——高考熱點(diǎn)強(qiáng)化練
一、選擇題
1.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:因?yàn)閏=a+kb=(1+k,2+k),又b⊥c,所以1×(1+k)+1×(2+k)=0,解得k=-.
答案:A
2.(2017·山西四校聯(lián)考)已知|a|=1,|b|=,且a⊥(a-b),則向量a與向量b的夾角為( )
A. B.
C. D.
解析:∵a⊥(a-b),∴a·(a-b)=a2-a·b=1-cos〈a,b〉=0,∴cos〈a,b〉=,∴〈a,b〉=.
答案:B
3.已知A,
2、B,C三點(diǎn)不共線,且點(diǎn)O滿足++=0,則下列結(jié)論正確的是( )
A.=+ B.=+
C.=- D.=--
解析:∵++=0,∴O為△ABC的重心,∴=-×(+)=-(+)=-(++)=-(2+)=--,故選D.
答案:D
4.設(shè)向量a=(cos α,-1),b=(2,sin α),若a⊥b,則tan=( )
A.- B.
C.-1 D.0
解析:由已知可得,a·b=2cos α-sin α=0,∴tan α=2,tan==,故選B.
答案:B
5.(2017·貴州模擬)若單位向量e1,e2的夾角為,向量a=e1+λe2(λ∈R),且|a|=,則λ=( )
A.-
3、 B.-1
C. D.
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=-,選項(xiàng)A正確.
答案:A
6.在△ABC中,(+)·=||2,則△ABC的形狀一定是( )
A.等邊三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
解析:由(+)·=||2得(+-)·=0,則2·=0,即BA⊥AC,故選C.
答案:C
7.已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為a,∠ABC=60°,則·=( )
A.-a2 B.-a2
C.a2 D.a2
解析:·=(+)·=·+2=a2+a2=a2.
答案:D
8.已
4、知點(diǎn)A(-1,1)、B(1,2)、C(-2,-1)、D(3,4),則向量在方向上的投影為( )
A. B.
C.- D.-
解析:=(2,1),=(5,5),||=5,故在上的投影為==.
答案:A
9.已知向量a,b,c中任意兩個(gè)向量都不共線,但a+b與c共線,b+c與a共線,則a+b+c=( )
A.a(chǎn) B.b
C.c D.0
解析:∵a+b與c共線,b+c與a共線,∴可設(shè)a+b=λc,b+c=μa,兩式作差整理后得到(1+λ)c=(1+μ)a,∵向量a,c不共線,∴1+λ=0,1+μ=0,即λ=-1,μ=-1,∴a+b=-c,
即a+b+c=0.故選D.
5、答案:D
10.(2017·山西質(zhì)檢)已知a,b是單位向量,且a·b=-.若平面向量p滿足p·a=p·b=,則|p|=( )
A. B.1
C. D.2
解析:由題意,不妨設(shè)a=(1,0),b=,p=(x,y),
∵p·a=p·b=,∴解得
∴|p|==1,故選B.
答案:B
11.(2017·遼寧沈陽(yáng)質(zhì)檢)在△ABC中,|+|=|-|,AB=2,AC=1,E,F(xiàn)為BC的三等分點(diǎn),則·=( )
A. B.
C. D.
解析:由|+|=|-|,化簡(jiǎn)得·=0,又因?yàn)锳B和AC為三角形的兩條邊,它們的長(zhǎng)不可能為0,所以與垂直,所以△ABC為直角三角形.以AC所在直線
6、為x軸,以AB所在直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,則A(0,0),B(0,2),C(1,0).不妨令E為BC的靠近C的三等分點(diǎn),則E,F(xiàn),所以=,=,所以·=×+×=.
答案:B
12.設(shè)x,y∈R,向量a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4),且a⊥c,b∥c,則|a+b|=( )
A. B.
C.2 D.10
解析:由??
∴a=(2,1),b=(1,-2),a+b=(3,-1),
∴|a+b|=,故選B.
答案:B
二、填空題
13.已知向量a,b滿足|a|=1,b=(2,1),且λa+b=0(λ∈R),則|λ|=________.
解析:
7、∵λa+b=0,即λa=-b,∴|λ||a|=|b|.∵|a|=1,|b|=,∴|λ|=.
答案:
14.已知向量⊥,||=3,則·=________.
解析:∵⊥,∴·=0,即·(-)=0,∴·==9.
答案:9
15.(2017·蘭州模擬)已知m∈R,向量a=(m,1),b=(2,-6),且a⊥b,則|a-b|=________.
解析:∵a⊥b,∴a·b=2m-6=0,m=3,∴a-b=(1,7),∴|a-b|==5.
答案:5
16.(2017·合肥質(zhì)檢)已知等邊△ABC的邊長(zhǎng)為2,若=3,=,則·=________.
解析:如圖所示,
·=(-)·(+)=·
=
8、·=-=×4-×4=-2.
答案:-2
B組——12+4高考提速練
一、選擇題
1.已知點(diǎn)A(1,3),B(4,-1),則與向量同方向的單位向量為( )
A. B.
C. D.
解析:∵A(1,3),B(4,-1),∴=(3,-4),又∵||=5,
∴與同向的單位向量為=.故選A.
答案:A
2.若兩個(gè)非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|=2|a|,則向量a+b與a-b的夾角為( )
A. B.
C. D.
解析:由|a+b|=|a-b|可知a⊥b,設(shè)=b,=a,作矩形ABCD,可知=a+b,=a-b,設(shè)AC與BD的交點(diǎn)為O,結(jié)合題意可知OA=OD=A
9、D,∴∠AOD=,∴∠DOC=,又向量a+b與a-b的夾角為與的夾角,故所求夾角為,選D.
答案:D
3.A,B,C是圓O上不同的三點(diǎn),線段CO與線段AB交于點(diǎn)D,若=λ+μ(λ∈R,μ∈R),則λ+μ的取值范圍是( )
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(1,] D.(-1,0)
解析:由題意可得=k=kλ+kμ(0<k<1),又A,D,B三點(diǎn)共線,所以kλ+kμ=1,則λ+μ=>1,即λ+μ的取值范圍是(1,+∞),選項(xiàng)B正確.
答案:B
4.已知向量a=(1,),b=(3,m),若向量a,b的夾角為,則實(shí)數(shù)m=( )
A.2 B.
C.0 D.-
10、解析:∵a=(1,),b=(3,m),∴|a|=2,|b|=,a·b=3+m,
又a,b的夾角為,
∴=cos ,即=,∴+m=,解得m=.
答案:B
5.設(shè)向量a=(1,cos θ)與b=(-1,2cos θ)垂直,則cos 2θ等于( )
A. B.
C.0 D.-1
解析:∵a⊥b,∴1×(-1)+cos θ·2cos θ=0,即2cos2 θ-1=0.∴cos 2θ=2cos2 θ-1=0,故選C.
答案:C
6.已知向量a是與單位向量b夾角為60°的任意向量,則對(duì)任意的正實(shí)數(shù)t,|ta-b|的最小值是( )
A.0 B.
C. D.1
解析:∵a·
11、b=|a||b|cos 60°=|a|,∴|ta-b|==,
設(shè)x=t|a|,x>0,∴|ta-b|==≥=.故|ta-b|的最小值為,選C.
答案:C
7.已知平面向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),若|a|=2,|b|=3,a·b=-6,則的值為( )
A. B.-
C. D.-
解析:由已知得向量a=(x1,y1)與b=(x2,y2)反向,則3a+2b=0,即3(x1,y1)+2(x2,y2)=(0,0),解得x1=-x2,y1=-y2,故=-.
答案:B
8.△ABC的外接圓的圓心為O,半徑為1,若2=+且||=||,則向量在方向上的投影為( )
A.
12、 B.
C.- D.-
解析:由2=+可知O是BC的中點(diǎn),即BC為△ABC外接圓的直徑,所以||=||=||,由題意知||=||=1,故△OAB為等邊三角形,所以∠ABC=60°.所以向量在方向上的投影為
||cos∠ABC=1×cos 60°=.故選A.
答案:A
9.在平面直角坐標(biāo)系中,點(diǎn)A與B關(guān)于y軸對(duì)稱.若向量a=(1,k),則滿足不等式2+a·≤0的點(diǎn)A(x,y)的集合為( )
A.{(x,y)|(x+1)2+y2≤1} B.{(x,y)|x2+y2≤k2}
C.{(x,y)|(x-1)2+y2≤1} D.{(x,y)|(x+1)2+y2≤k2}
解析:由A(x
13、,y)可得B(-x,y),則=(-2x,0),不等式()2+a·≤0可化為x2+y2-2x≤0,
即(x-1)2+y2≤1,故選C.
答案:C
10.已知△ABC中,||=10,·=-16,D為邊BC的中點(diǎn),則||等于( )
A.6 B.5
C.4 D.3
解析:由題知=(+),∵·=-16,∴||·||cos∠BAC=-16.
在△ABC中,||2=||2+||2-2||||·cos∠BAC,
∴102=|A|2+||2+32,||2+||2=68,
∴||2=(2+2+2·)=(68-32)=9,∴||=3.
答案:D
11.(2017·廣州五校聯(lián)考)已知Rt△
14、AOB的面積為1,O為直角頂點(diǎn),設(shè)向量a=,b=,=a+2b,則·的最大值為( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:如圖,
設(shè)A(m,0),B(0,n),∴mn=2,則a=(1,0),b=(0,1),=a+2b=(1,2),=(m-1,-2),=(-1,n-2),·=5-(m+2n)≤5-2=1,當(dāng)且僅當(dāng)m=2n,即m=2,n=1時(shí),等號(hào)成立.
答案:A
12.已知a,b是單位向量,a·b=0.若向量c滿足|c-a-b|=1,則|c|的取值范圍是( )
A.[-1,+1] B.[-1,+2]
C.[1,+1] D.[1,+2]
解析:由a,b為單位向量且
15、a·b=0,可設(shè)a=(1,0),b=(0,1),又設(shè)c=(x,y),代入|c-a-b|=1得(x-1)2+(y-1)2=1,又|c|=,故由幾何性質(zhì)得-1≤|c|≤+1,即-1≤|c|≤+1.
答案:A
二、填空題
13.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知=(-1,t),=(2,2).若∠ABO=90°,則實(shí)數(shù)t的值為_(kāi)_______.
解析:=-=(3,2-t),由題意知·=0,所以2×3+2(2-t)=0,解得t=5.
答案:5
14.若平面向量a,b滿足|2a-b|≤3,則a·b的最小值是________.
解析:由|2a-b|≤3可知,4a2+b2-4a·b≤9,所以4a2+
16、b2≤9+4a·b,而4a2+b2=|2a|2+|b|2≥2|2a|·|b|≥-4a·b,所以a·b≥-,當(dāng)且僅當(dāng)2a=-b時(shí)取等號(hào).
答案:-
15.在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°.點(diǎn)E和F分別在線段BC和DC上,且=,=,則·的值為_(kāi)_______.
解析:作CO⊥AB于O,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則A,B,C,
D,所以E,F(xiàn),所以·=·=+=.
答案:
16.已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為2,∠BAD=120°,點(diǎn)E,F(xiàn)分別在邊BC,DC上,BC=3BE,DC=λDF.若·=1,則λ的值為_(kāi)_______.
解析:如圖,=+=+,=+=+=+,所以·=·=·+2+2=×2×2×cos 120°++=1,解得λ=2.
答案:2
- 10 -