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1、2022年高考數(shù)學二輪復習 第一部分專題二 三角函數(shù)與平面向量 第3講 平面向量專題強化精練提能 理
1.向量a=(1,-1),b=(-1,2),則(2a+b)·a=( )
A.-1 B.0
C.1 D.2
解析:選C.法一:因為a=(1,-1),b=(-1,2),所以a2=2,a·b=-3,
從而(2a+b)·a=2a2+a·b=4-3=1.
法二:因為a=(1,-1),b=(-1,2),
所以2a+b=(2,-2)+(-1,2)=(1,0),
從而(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1,故選C.
2.已知O,A,B,C為同一平面內(nèi)的四個點,若2
2、+=0,則向量等于( )
A.- B.-+
C.2- D.-+2
解析:選C.因為=-,=-,所以2+=2(-)+(-)=-2+=0,所以=2-,故選C.
3.在△ABC中,D是AB的中點,E是AC的中點,CD與BE交于點F,設(shè)=a,=b,=xa+yb,則(x,y)為( )
A. B.
C. D.
解析:選C.由題意知點F為△ABC的重心,設(shè)H為BC中點,
則==×(+)=a+b,
所以x=,y=.
4.在△ABC中,AB=,BC=2,∠A=,如果不等式|-t|≥||恒成立,則實數(shù)t的取值范圍是( )
A.[1,+∞) B.
C.∪[1,+∞)
3、 D.(-∞,0]∪[1,+∞)
解析:選C.在直角三角形ABC中,易知AC=1,cos∠ABC=,由|-t|≥||,得2-2t·+t22≥2,即2t2-3t+1≥0,解得t≥1或t≤.
5.(xx·河北省五校聯(lián)盟質(zhì)量監(jiān)測)已知||=1,||=,·=0,點C在∠AOB內(nèi),且∠AOC=30°,設(shè)=m+n(m,n∈R),則等于( )
A. B.3
C. D.
解析:選B.由題設(shè)知:cos〈,〉=,所以=?=?
=.
因為||=1,||=,·=0,所以=?m2=9n2?=9,又因為點C在∠AOB內(nèi),所以m>0,n>0,所以=3,故選B.
6.(xx·聊城市第一次質(zhì)量預測
4、)在Rt△ABC中,CA=CB=3,M,N是斜邊AB上的兩個動點,且MN=,則·的取值范圍為( )
A. B.[2,4]
C.[3,6] D.[4,6]
解析:選D.記MN的中點為E,則有+=2,·=[(+)2-(-)2]=2-2=2-.又||的最小值等于點C到AB的距離,即,故·的最小值為-=4.當點M與點A(或B)重合時,||達到最大,||的最大值為=,因此·的取值范圍是[4,6],選D.
7.(xx·高考北京卷)已知向量a,b滿足|a|=1,b=(2,1),且λa+b=0(λ∈R),則|λ|=________.
解析:因為λa+b=0,所以λa=-b,
所以|λa
5、|=|-b|=|b|==,
所以|λ|·|a|=.又|a|=1,所以|λ|=.
答案:
8.已知圓O為△ABC的外接圓,半徑為2,若+=2,且||=||,則向量在向量方向上的投影為________.
解析:因為+=2,所以O(shè)是BC的中點,故△ABC為直角三角形.在△AOC中,有||=||,所以∠B=30°.由定義,向量在向量方向上的投影為||cos B=2×=3.
答案:3
9. (xx·高考江蘇卷)如圖,在平行四邊形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,則·的值是________.
解析:由=3,得==,=+=+,=-=+-=-.因為·=2,所以·=2,即2-·-
6、2=2.又因為2=25,2=64,所以·=22.
答案:22
10.設(shè)非零向量a,b的夾角為θ,記f(a,b)=acos θ-bsin θ.若e1,e2均為單位向量,且e1·e2=,則向量f(e1,e2)與f(e2,-e1)的夾角為________.
解析:由e1·e2=,可得cos〈e1,e2〉==,
故〈e1,e2〉=,〈e2,-e1〉=π-〈e2,e1〉=.
f(e1,e2)=e1cos-e2sin=e1-e2,
f(e2,-e1)=e2cos-(-e1)sin=e1-e2.
f(e1,e2)·f(e2,-e1)=·=-e1·e2=0,
所以f(e1,e2)⊥f(e2,-
7、e1).
故向量f(e1,e2)與f(e2,-e1)的夾角為.
答案:
11. 如圖,在平面四邊形ABCD中,AB=13,AC=10,AD=5,cos∠DAC=,·=120.
(1)求cos∠BAD;
(2)設(shè)=x+y,求x,y的值.
解:(1)設(shè)∠CAB=α,∠CAD=β,
cos α===,cos β=,
所以sin α=,sin β=,
所以cos∠BAD=cos(α+β)=cos αcos β-sin αsin β
=×-×=.
(2)由=x+y得
所以解得
12.(xx·山師附中質(zhì)檢)已知向量m=(cos A,-sin A),n=(cos B,si
8、n B),m·n=cos 2C,其中A,B,C為△ABC的內(nèi)角.
(1)求角C的大小;
(2)若AB=6,且·=18,求AC,BC的長.
解:(1)m·n=cos Acos B-sin Asin B
=cos(A+B),
因為A+B+C=π,所以cos(A+B)=-cos C=cos 2C,
即2cos2C+cos C-1=0,
故cos C=或cos C=-1.
又0
9、x·南平模擬)在△ABC中,AC=10,過頂點C作AB的垂線,垂足為D,AD=5,且滿足=.
(1)求|-|;
(2)存在實數(shù)t≥1,使得向量x=+t,y=t+,令k=x·y,求k的最小值.
解:(1)由=,且A,B,D三點共線,
可知||=||.
又AD=5,所以DB=11.
在Rt△ADC中,CD2=AC2-AD2=75,
在Rt△BDC中,BC2=DB2+CD2=196,
所以BC=14.
所以|-|=||=14.
(2)由(1),知||=16,||=10,||=14.
由余弦定理,得cos A==.
由x=+t,y=t+,
知k=x·y
=(+t)·(t+)
10、
=t||2+(t2+1)·+t||2
=256t+(t2+1)×16×10×+100t
=80t2+356t+80.
由二次函數(shù)的圖象,
可知該函數(shù)在[1,+∞)上單調(diào)遞增,
所以當t=1時,k取得最小值516.
14.已知向量=(λcos α,λsin α)(λ≠0),=(-sin β,cos β),其中O為坐標原點.
(1)若α-β=且λ=1,求向量與的夾角;
(2)若||≥2||對任意實數(shù)α,β都成立,求實數(shù)λ的取值范圍.
解:(1)當λ=1時,=(cos α,sin α),
故||==1,
||==1.
·=cos α(-sin β)+sin αcos β
=sin(α-β)=sin =,
故cos〈,〉==.
又因為〈,〉∈[0,π],
所以〈,〉=.
(2)=-=(-λcos α-sin β,-λsin α+cos β),
||≥2||對任意實數(shù)α,β都成立,即(-λcos α-sin β)2+(-λsin α+cos β)2≥4對任意實數(shù)α,β都成立,
整理得λ2+1+2λsin(β-α)≥4對任意實數(shù)α,β都成立.
因為-1≤sin(β-α)≤1,
所以或
解得λ≥3或λ≤-3.
所以所求實數(shù)λ的取值范圍為(-∞,-3]∪[3,+∞).