《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)31 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(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2021高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課后限時(shí)集訓(xùn)31 平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例 理 北師大版(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課后限時(shí)集訓(xùn)31
平面向量的數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例
建議用時(shí):45分鐘
一、選擇題
1.(2018·全國(guó)卷Ⅱ)已知向量a,b滿(mǎn)足|a|=1,a·b=-1,則a·(2a-b)= ( )
A.4 B.3
C.2 D.0
B [a·(2a-b)=2a2-a·b=2-(-1)=3,故選B.]
2.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.-
D [∵a=(-2,3),b=(1,2),
∴λa+b=(-2λ+1,3λ+2).
∵λa+b與b垂直, ∴(λa+b)·b=
2、0,
∴(-2λ+1,3λ+2)·(1,2)=0,
即-2λ+1+6λ+4=0,解得λ=-.]
3.已知向量a,b滿(mǎn)足|a|=1,b=(2,1),且a·b=0,則|a-b|=( )
A. B.
C.2 D.
A [因?yàn)閨a|=1,b=(2,1),且a·b=0,所以|a-b|2=a2+b2-2a·b=1+5-0=6,所以|a-b|=.故選A.]
4.如圖在邊長(zhǎng)為1的正方形組成的網(wǎng)格中,平行四邊形ABCD的頂點(diǎn)D被陰影遮住,請(qǐng)?jiān)O(shè)法計(jì)算·=( )
A.10 B.11
C.12 D.13
B [以A為坐標(biāo)原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系,則A(0,0),B(4,1),C(6,4),=
3、(4,1),==(2,3),∴·=4×2+1×3=11,故選B.]
5.(2019·銀川模擬)已知i,j為互相垂直的單位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a與b的夾角為銳角,則實(shí)數(shù)λ的取值范圍是( )
A.∪ B.
C.(-∞,-2)∪ D.
C [不妨令i=(1,0),j=(0,1),
則a=(1,-2),b=(1,λ),
因?yàn)樗鼈兊膴A角為銳角,
所以a·b=1-2λ>0且a,b不共線(xiàn),
所以λ<且λ≠-2,故選C.]
6.(2019·河北衡水模擬三)已知向量a=(1,k),b=(2,4),則“k=-”是“|a+b|2=a2+b2”的( )
A.充分不必要條件
4、B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
C [由|a+b|2=a2+b2,得a2+2a·b+b2=a2+b2,得a·b=0,得(1,k)·(2,4)=0,解得k=-,所以“k=-”是“|a+b|2=a2+b2”的充要條件.故選C.]
7.(2019·寶雞模擬)在直角三角形ABC中,角C為直角,且AC=BC=1,點(diǎn)P是斜邊上的一個(gè)三等分點(diǎn),則·+·=( )
A.0 B.1
C. D.-
B [以點(diǎn)C的坐標(biāo)原點(diǎn),分別以,的方向?yàn)閤軸,y軸的正方向建立平面直角坐標(biāo)系(圖略),則C(0,0),A(1,0),B(0,1),不妨設(shè)P,所以·+·=·(+)=+=1.故選B.
5、]
二、填空題
8.已知平面向量a,b滿(mǎn)足a·(a+b)=3,且|a|=2,|b|=1,則向量a與b的夾角的正弦值為_(kāi)_______.
[∵a·(a+b)=a2+a·b=22+2×1×cos〈a,b〉=4+2cos〈a,b〉=3,
∴cos〈a,b〉=-,又〈a,b〉∈[0,π],
∴sin〈a,b〉==.]
9.已知平面向量a,b滿(mǎn)足|a|=1,|b|=2,|a+b|=,則a在b方向上的投影等于________.
- [∵|a|=1,|b|=2,|a+b|=,
∴(a+b)2=|a|2+|b|2+2a·b=5+2a·b=3,
∴a·b=-1,∴a在b方向上的投影為=-.]
6、
10.(2019·天津高考)在四邊形ABCD中,AD∥BC,AB=2,AD=5,∠A=30°,點(diǎn)E在線(xiàn)段CB的延長(zhǎng)線(xiàn)上,且AE=BE,則·=________.
-1 [法一:∵∠BAD=30°,AD∥BC,∴∠ABE=30°,又EA=EB,∴∠EAB=30°,
在△EAB中,AB=2,∴EA=EB=2.
以A為坐標(biāo)原點(diǎn),直線(xiàn)AD為x軸建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.
則A(0,0),D(5,0),E(1,),B(3,),
∴=(2,-),=(1,),
∴·=(2,-)·(1,)=-1.
法二:同法一,求出EB=EA=2,
以,為一組基底,
則=-,=+=-,
∴·=(-)
7、·
=·-2+·-2
=×5×2×-12-×25=-1.]
1.(2018·石家莊二模)若兩個(gè)非零向量a,b滿(mǎn)足|a+b|=|a-b|=2|b|,則向量a+b與a的夾角為( )
A. B.
C. D.
A [法一:由|a+b|=|a-b|知,a·b=0,所以a⊥b.將|a-b|=2|b|兩邊平方,得|a|2-2a·b+|b|2=4|b|2,所以|a|2=3|b|2,所以|a|=|b|,所以cos〈a+b,a〉====,所以向量a+b與a的夾角為,故選A.
法二:∵|a+b|=|a-b|,∴a⊥b.
在四邊形ABCO中,設(shè)||=|b|=1,|a+b|=2|b|=2,
∴
8、|a|=,
∴〈a+b,a〉=∠BOA,
∴在Rt△OBC中,∠BOA=.]
2.已知平面向量a,b,c滿(mǎn)足|a|=|b|=|c|=1,若a·b=,則(a+c)·(2b-c)的最小值為( )
A.-2 B.-
C.-1 D.0
B [因?yàn)閍·b=|a||b|·cos〈a,b〉=cos〈a,b〉=,所以〈a,b〉=.不妨設(shè)a=(1,0),b=,c=(cos θ,sin θ),則(a+c)·(2b-c)=2a·b-a·c+2b·c-c2=1-cos θ+2-1=sin θ,所以(a+c)·(2b-c)的最小值為-,故選B.]
3.在△ABC中,a,b,c為A,B,C的對(duì)邊,a,b,
9、c成等比數(shù)列,a+c=3,cos B=,則·=________.
- [由a,b,c成等比數(shù)列得ac=b2,在△ABC中,由余弦定理可得cos B==,則=,解得ac=2,
則·=accos(π-B)=-accos B=-.]
4.(2019·江蘇高考)如圖,在△ABC中,D是BC的中點(diǎn),E在邊AB上,BE=2EA,AD與CE交于點(diǎn)O.若·=6·,則的值是________.
[法一:過(guò)D作DF∥EC,交AB于F.
∵D為BC的中點(diǎn),∴F為BE的中點(diǎn),
又BE=2EA,∴EF=EA,
又DF∥EO,∴AO=AD,
∴==×(+).
∴·=(+)·
=.
∵·=6·,
∴
10、·=2-2+·,
∴2=32,∴||=||,∴=.
法二:由于題目中對(duì)∠BAC沒(méi)有限制,所以不妨設(shè)∠BAC=90°,AB=c,AC=b,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系.
則E,D,
易得lAD:y=x,lEC:+=1,
聯(lián)立得解得
則O.
由·=6·得6·=0,
∴c2=3b2,∴c=b,∴=.]
1.已知平面向量a,b,c滿(mǎn)足|a|=|b|=1,a⊥(a-2b),(c-2a)·(c-b)=0,則|c|的最大值與最小值的和為( )
A.0 B.
C. D.
D [∵a⊥(a-2b),∴a·(a-2b)=0,
即a2=2a·b,又|a|=|b|=1,
∴a·b=
11、,a與b的夾角為60°.
設(shè)=a,=b,=c,以O(shè)為坐標(biāo)原點(diǎn),的方向?yàn)閤軸正方向建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則a=,b=(1,0).
設(shè)c=(x,y),則c-2a=(x-1,y-),
c-b=(x-1,y).
又∵(c-2a)·(c-b)=0,
∴(x-1)2+y(y-)=0.
即(x-1)2+2=,
∴點(diǎn)C的軌跡是以點(diǎn)M為圓心,為半徑的圓.
又|c|=表示圓M上的點(diǎn)與原點(diǎn)O(0,0)之間的距離,所以|c|max=|OM|+,|c|min=|OM|-,
∴|c|max+|c|min=2|OM|=2×=,故選D.]
2.已知在△ABC所在平面內(nèi)有兩點(diǎn)P,Q,滿(mǎn)足+=0,++=,若||=4,||=2,S△APQ=,則sin A=________,·=________.
±4 [由+=0知,P是AC的中點(diǎn),由++=,可得+=-,即+=,即=2,
∴Q是AB邊靠近B的三等分點(diǎn),
∴S△APQ=××S△ABC=S△ABC,
∴S△ABC=3S△APQ=3×=2.
∵S△ABC=||||sin A=×4×2×sin A=2,
∴sin A=,∴cos A=±,
∴·=||||·cos A=±4.]
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