《2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、復(fù)數(shù)、算法 第二節(jié) 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用檢測(cè) 理 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第四章 平面向量、復(fù)數(shù)、算法 第二節(jié) 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用檢測(cè) 理 新人教A版(7頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第二節(jié) 平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用
限時(shí)規(guī)范訓(xùn)練(限時(shí)練·夯基練·提能練)
A級(jí) 基礎(chǔ)夯實(shí)練
1.(2018·山東濟(jì)南模擬)已知矩形ABCD中,AB=,BC=1,則·=( )
A.1 B.-1
C. D.2
解析:選B.設(shè)=a,=b,則a·b=0,∵|a|=,|b|=1,
∴·=(a+b)·(-b)=-a·b-b2=-1.故選B.
2.(2018·陜西吳起高級(jí)中學(xué)質(zhì)檢)已知平面向量a,b的夾角為,且|a|=1,|b|=,則|a-2b|=( )
A. B.1
C.2 D.
解析:選B.∵|a-2b|2=|a|2+4|b|2-4a·b=1+1-1=1,
2、∴|a-2b|=1.故選B.
3.(2018·昆明檢測(cè))已知非零向量a,b滿足a·b=0,|a|=3,且a與a+b的夾角為,則|b|=( )
A.6 B.3
C.2 D.3
解析:選D.因?yàn)閍·(a+b)=a2+a·b=|a||a+b|cos ,所以|a+b|=3,將|a+b|=3兩邊平方可得,a2+2a·b+b2=18,解得|b|=3,故選D.
4.(2018·成都檢測(cè))已知平面向量a=(-2,3),b=(1,2),向量λa+b與b垂直,則實(shí)數(shù)λ的值為( )
A. B.-
C. D.-
解析:選D.因?yàn)閍=(-2,3),b=(1,2),向量λa+b與b垂直,
所
3、以(-2λ+1,3λ+2)·(1,2)=-2λ+1+2(3λ+2)=4λ+5=0,解得λ=-.故選D.
5.(2018·江西三校聯(lián)考)若|a|=2,|b|=4,且(a+b)⊥a,則a與b的夾角為( )
A. B.
C. D.-
解析:選A.∵(a+b)⊥a,∴(a+b)·a=a2+a·b=0,
∴a·b=-4,cos〈a,b〉===-,∴〈a,b〉=,故選A.
6.△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,已知向量a,b滿足=2a,=2a+b,則下列結(jié)論正確的是( )
A.|b|=1 B.a(chǎn)⊥b
C.a(chǎn)·b=1 D.(4a+b)⊥
解析:選D.因?yàn)椋剑?2a+b)-2a=
4、b,
所以|b|=2,故A錯(cuò)誤;
由于·=2a·(2a+b)=4|a|2+2a·b=4+2×1×2×=2,
所以2a·b=2-4|a|2=-2,
所以a·b=-1,故B,C錯(cuò)誤;
又因?yàn)?4a+b)·=(4a+b)·b=4a·b+|b|2=4×(-1)+4=0,
所以(4a+b)⊥.
7.(2018·永州模擬)在△ABC中,若A=120°,·=-1,則||的最小值是( )
A. B.2
C. D.6
解析:選C.∵·=-1,
∴||·||·cos 120°=-1,
即||·||=2,
∴||2=|-|2=2-2·+2≥2||·||-2·=6,
∴||min=.
5、
8.(2018·豫南九校聯(lián)考)已知向量a=(m,2),b=(2,-1),且a⊥b,則的值為________.
解析:∵a⊥b,∴2m-2=0,∴m=1,則2a-b=(0,5),a+b=(3,1),∴a·(a+b)=1×3+2×1=5,
|2a-b|=5,∴==1.
9.(2018·江蘇揚(yáng)州質(zhì)檢)已知點(diǎn)E是正方形ABCD的邊CD的中點(diǎn),若·=-2,則·=________.
解析:如圖,以A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以AB,AD所在直線為x軸,y軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為2a(a>0),則A(0,0),E(a,2a),B(2a,0),D(0,2a),可得=(a,2a),=(2a,
6、-2a),若·=-2,則2a2-4a2=-2,解得a=1,所以=(-1,2),=(1,2),所以·=3.
答案:3
10.在△ABC中,⊥,M是BC的中點(diǎn).
(1)若||=||,求向量+2與向量2+的夾角的余弦值;
(2)若O是線段AM上任意一點(diǎn),且||=||=,求·+·的最小值.
解:(1)設(shè)向量+2與向量2+的夾角為θ,
則cos θ=,
令||=||=a,則cos θ==.
(2)∵||=||=,∴||=1,設(shè)||=x(0≤x≤1),則||=1-x.而+=2,
所以·+·=·(+)=2·=2||·||cos π=2x2-2x=22-,
當(dāng)且僅當(dāng)x=時(shí),·+·取得最小值
7、,最小值為-.
B級(jí) 能力提升練
11.(2018·佛山調(diào)研)已知a,b是平面內(nèi)兩個(gè)互相垂直的單位向量,若向量c滿足(a-c)·(b-c)=0,則|c|的最大值是( )
A.1 B.2
C. D.
解析:選C.設(shè)a=(1,0),b=(0,1),c=(x,y),則
(a-c)·(b-c)=0,即(1-x,-y)·(-x,1-y)=0,
整理得2+2=,這是一個(gè)圓心坐標(biāo)為,半徑為的圓,所求的值等價(jià)于這個(gè)圓上的點(diǎn)到坐標(biāo)原點(diǎn)的最大距離.根據(jù)圖形可知,這個(gè)最大距離是,即所求的最大值為.
12.(2017·浙江卷)如圖,已知平面四邊形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=
8、3,AC與BD交于點(diǎn)O,記I1=·,I2=·,I3=·,則( )
A.I1<I2<I3 B.I1<I3<I2
C.I3<I1<I2 D.I2<I1<I3
解析:選C.在△ACD中,由余弦定理得
cos∠CAD==<,
得cos∠CAD<cos∠CAB,即∠CAD>∠CAB.
在等腰△ABD中,易得OD>OB,∠AOB>.
同理在等腰△ABC中,
∵∠ABD<,∴CO>OA.
又I1=||||cos∠AOB,
I3=||||cos∠COD,
∴I3<I1<0,∴I2>0>I1>I3,故選C.
13.(2018·南京模擬)在矩形ABCD中,邊AB、AD的長(zhǎng)分別為2
9、、1,若M、N分別是邊BC、CD上的點(diǎn),且滿足=,則·的取值范圍是________.
解析:由題意設(shè)BM=k,CN=2k(0≤k≤1),由=+,=+知,·=(+)·(+)=·+·+·+·=·+·=4-3k,又0≤k≤1,所以1≤4-3k≤4,故·的取值范圍是[1,4].
答案:[1,4]
14.已知A,B,C分別為△ABC的三邊a,b,c所對(duì)的角,向量m=(sin A,sin B),n=(cos B,cos A),且m·n=sin 2C.
(1)求角C的大??;
(2)若sin A,sin C,sin B成等差數(shù)列,且·(-)=18,求邊c的長(zhǎng).
解:(1)由已知得m·n=sin A
10、cos B+cos Asin B=sin(A+B),
因?yàn)锳+B+C=π,
所以sin(A+B)=sin(π-C)=sin C,
所以m·n=sin C.
又m·n=sin 2C,
所以sin 2C=sin C,所以cos C=.
又0<C<π,所以C=.
(2)由已知得2sin C=sin A+sin B,由正弦定理得
2c=a+b.
因?yàn)椤?-)=·=18,
所以abcos C=18,所以ab=36.
由余弦定理得c2=a2+b2-2abcos C=(a+b)2-3ab
所以c2=4c2-3×36,
所以c2=36,所以c=6.
15.(2018·衡陽模擬)已知
11、m=(2,1),n=cos2,sin(B+C),其中A,B,C是△ABC的內(nèi)角.
(1)當(dāng)A=時(shí),求|n|的值;
(2)若BC=1,||=,當(dāng)m·n取最大值時(shí),求A的大小及AC邊的長(zhǎng).
解:(1)∵當(dāng)A=時(shí),
n==,
∴|n|= =.
(2)∵m·n=2cos2+sin(B+C)
=(1+cos A)+sin A
=2sin+.
∵0<A<π,∴<A+<.
∴當(dāng)A+=,即A=時(shí),
sin=1,此時(shí)m·n取得最大值2+.
由余弦定理得BC2=AB2+AC2-2AB·ACcos A,
即12=()2+AC2-2AC×,化簡(jiǎn)得AC2-3AC+2=0,解得AC=1或2.
12、C級(jí) 素養(yǎng)加強(qiáng)練
16.(2018·武漢市模擬)如圖在等腰三角形ABC中,已知|AB|=|AC|=1,∠A=120°,E,F(xiàn)分別是邊AB,AC上的點(diǎn),且=λ,=μ,其中λ,μ∈(0,1),且λ+4μ=1.若線段EF,BC的中點(diǎn)分別為M,N,則||的最小值為________.
解析:連接AM,AN,由·=||||cos =-,=(+)=(λ+μ),
=(+),=-=(1-λ)+(1-μ),
||2=[(1-λ)2-(1-λ)(1-μ)+(1-μ)2]=(1-λ)2-(1-λ)(1-μ)+(1-μ)2,由λ+4μ=1?1-λ=4μ,可得||2=μ2-μ+,∵λ,μ∈(0,1),∴當(dāng)μ=時(shí),||2取最小值,||的最小值為,∴||的最小值為.
答案:
7