《新版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練28 平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《新版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)學(xué)案訓(xùn)練課件: 課時(shí)分層訓(xùn)練28 平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例 理 北師大版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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課時(shí)分層訓(xùn)練(二十八) 平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例
A組 基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)
一、選擇題
1.在邊長(zhǎng)為1的等邊△ABC中,設(shè)=a,=b,=c,則a·b+b·c+c·a=( )
A.- B.0
C. D.3
A [依題意有a·b+b·c+c·a=++=-.]
2.已知=(2,1),點(diǎn)C(-1,0),D(4,5),則向量在方向上的投影為 ( )
3、A.- B.-3
C. D.3
C [因?yàn)辄c(diǎn)C(-1,0),D(4,5),所以CD=(5,5),又=(2,1),所以向量在方向上的投影為
||cos〈,〉===.]
3.(20xx·海口調(diào)研)若向量a=(2,-1),b=(3-x,2),c=(4,x)滿足(6a-b)·c=8,則x等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
D [因?yàn)?a-b=(9+x,-8),所以(6a-b)·c=36+4x-8x=8,解得x=7,故選D.]
4.已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),向量=(3sin α,cos α),=(2sin α,5sin α-4cos α),α∈,且⊥,則tan
4、 α的值為( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140158】
A.- B.-
C. D.
A [由題意知6sin2α+cos α·(5sin α-4cos α)=0,即6sin2α+5sin αcos α-4cos2α=0,上述等式兩邊同時(shí)除以cos2α,得6tan2α+5tan α-4=0,由于α∈,
則tan α<0,解得tan α=-,故選A.]
5.(20xx·山東高考)已知非零向量m,n滿足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=.若n⊥(tm+n),則實(shí)數(shù)t的值為( )
A.4 B.-4
C. D.-
B [∵n⊥(tm+n),∴n·(tm+n)=0,
即tm·n+|n|
5、2=0,
∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|2=0.
又4|m|=3|n|,∴t×|n|2×+|n|2=0,
解得t=-4.故選B.]
二、填空題
6.(20xx·全國(guó)卷Ⅰ)設(shè)向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,則m=________.
-2 [∵|a+b|2=|a|2+|b|2+2a·b=|a|2+|b|2,
∴a·b=0.
又a=(m,1),b=(1,2),∴m+2=0,∴m=-2.]
7.(20xx·合肥一檢)若非零向量a,b滿足|a|=1,|b|=2,且(a+b)⊥(3a-b),則a與b夾角的余弦值為_(kāi)_______.
[
6、由(a+b)⊥(3a-b)可得(a+b)·(3a-b)=0,又|a|=1,|b|=2,則可得a·b=,設(shè)a,b的夾角為θ,θ∈[0,π],則cos θ==.]
8.已知向量a=,=a-b,=a+b,若△OAB是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,則△OAB的面積為_(kāi)_______.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140159】
1 [由題意得,|a|=1,又△OAB是以O(shè)為直角頂點(diǎn)的等腰直角三角形,所以⊥,||=||.由⊥得(a-b)·(a+b)=|a|2-|b|2=0,所以|a|=|b|,
由||=||得|a-b|=|a+b|,所以a·b=0.
所以|a+b|2=|a|2+|b|2=2,
所以||
7、=||=,故S△OAB=××=1.]
三、解答題
9.已知|a|=4,|b|=8,a與b的夾角是120°.
(1)計(jì)算:①|(zhì)a+b|,②|4a-2b|;
(2)當(dāng)k為何值時(shí),(a+2b)⊥(ka-b).
[解] 由已知得,a·b=4×8×=-16.
(1)①∵|a+b|2=a2+2a·b+b2=16+2×(-16)+64=48,∴|a+b|=4.
②∵|4a-2b|2=16a2-16a·b+4b2=16×16-16×(-16)+4×64=768,
∴|4a-2b|=16.
(2)∵(a+2b)⊥(ka-b),∴(a+2b)·(ka-b)=0,
∴ka2+(2k-1)a·b-
8、2b2=0,
即16k-16(2k-1)-2×64=0,∴k=-7.
即k=-7時(shí),a+2b與ka-b垂直.
10.如圖4-3-2,已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),向量=(3cos x,3sin x),=(3cos x,sin x),=(,0),x∈.
圖4-3-2
(1)求證:(-)⊥;
(2)若△ABC是等腰三角形,求x的值.
[解] (1)證明:-=(0,2sin x),
∴(-)·=0×+2sin x×0=0,
∴(-)⊥.
(2)若△ABC是等腰三角形,則AB=BC,
∴(2sin x)2=(3cos x-)2+sin2x,
整理得2cos2x-cos x=0,
解得
9、cos x=0,或cos x=.
∵x∈,∴cos x=,x=.
B組 能力提升
11.(20xx·廣州綜合測(cè)試(二))已知兩點(diǎn)A(-1,1),B(3,5),點(diǎn)C在曲線y=2x2上運(yùn)動(dòng),則·的最小值為( )
A.2 B.
C.-2 D.-
D [設(shè)C(x0,2x),因?yàn)椋?4,4),=(x0+1,2x-1),所以·=8x+4x0=8-≥-,即·的最小值為-,故選D.]
12.(20xx·全國(guó)卷Ⅱ)已知△ABC是邊長(zhǎng)為2的等邊三角形,P為平面ABC內(nèi)一點(diǎn),則·(+)的最小值是( )
A.-2 B.-
C.- D.-1
B [法一:(解析法)
(1)建立坐標(biāo)系如圖(1)所
10、示,則A,B,C三點(diǎn)的坐標(biāo)分別為A(0,),B(-1,0),C(1,0).
設(shè)P點(diǎn)的坐標(biāo)為(x,y),則=(-x,-y),=(-1-x,-y),=(1-x,-y),
∴·(+)=(-x,-y)·(-2x,-2y)=2(x2+y2-y)=2≥2×=-.
當(dāng)且僅當(dāng)x=0,y=時(shí),·(+)取得最小值,最小值為-.
故選B.
法二:(幾何法)
(2)如圖(2)所示,+=2(D為BC的中點(diǎn)),則·(+)=2·.
要使·最小,則與方向相反,即點(diǎn)P在線段AD上,則(2·)min=-2||||,問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求||||的最大值.
又||+||=||=2×=,
∴||||≤==,
∴[·
11、(+)]min=(2·)min=-2×=-.
故選B.]
13.(20xx·山東高考)已知e1,e2是互相垂直的單位向量.若e1-e2與e1+λe2的夾角為60°,則實(shí)數(shù)λ的值是________.
[由題意知|e1|=|e2|=1,e1·e2=0,
|e1-e2|=
===2.
同理|e1+λe2|=.
所以cos 60°=
===,
解得λ=.]
14.在△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且滿足(a-c)·=c·.
(1)求角B的大??;
(2)若|-|=,求△ABC面積的最大值.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):79140160】
[解] (1)由題意得(a-c)cos B=bcos C.
根據(jù)正弦定理得(sin A-sin C)cos B=sin Bcos C,
所以sin Acos B=sin(C+B),
即sin Acos B=sin A,因?yàn)锳∈(0,π),所以sin A>0,
所以cos B=,又B∈(0,π),所以B=.
(2)因?yàn)閨-|=,所以||=,
即b=,根據(jù)余弦定理及基本不等式得6=a2+c2-ac≥2ac-ac=(2-)ac(當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí)取等號(hào)),
即ac≤3(2+),
故△ABC的面積S=acsin B≤,
即△ABC的面積的最大值為.