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1、高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 4-3 平面向量數(shù)量積與平面向量應(yīng)用舉例練習(xí) 新人教A版
一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)
1.已知兩個非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|,則下面結(jié)論正確的是( )
A.a(chǎn)∥b B.a(chǎn)⊥b
C.|a|=|b| D.a(chǎn)+b=a-b
解析 由|a+b|=|a-b|得(a+b)2=(a-b)2,
∴a·b=0,故a⊥b.
答案 B
2.(xx·湖北卷)已知點(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),在方向
2、上的投影為==.
答案 A
3.(xx·全國大綱卷)已知向量m=(λ+1,1),n=(λ+2,2),若(m+n)⊥(m-n),則λ=( )
A.-4 B.-3
C.-2 D.-1
解析 (m+n)⊥(m-n)得(m+n)·(m-n)=0即m2-n2=0,(λ+1)2+1-[(λ+2)2+4]=0,解得λ=-3.故選B.
答案 B
4.(xx·福建卷)在四邊形ABCD中,=(1,2),=(-4,2),則該四邊形的面積為( )
A. B.2
C.5 D.10
解析 因?yàn)椤ぃ?×(-4)+2×2=0,所以⊥,所以四邊形ABCD的面積是||·||=××=5.
3、答案 C
5.如圖所示,在△ABC中,AB=BC=4,∠ABC=30°,AD是邊BC上的高,則·的值等于( )
A.0 B.4
C.8 D.-4
解析 BD=ABcos30°=2,所以=.
故=-=-.
又=-,所以·=·(-)=2-·+2,2=2=16,·=4×4×cos30°=8,代入上式得·=8-×8+16=4.
答案 B
6.已知三個向量a,b,c兩兩所夾的角都為120°,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,則向量a+b與向量c的夾角θ的值為( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
解析 ∵(a+b)·c=a·c+b·c=
4、1×3×cos120°+2×3×cos120°=-,
|a+b|==
==,
∴cosθ===-.
∵0°≤θ≤180°,∴θ=150°.
答案 D
二、填空題(本大題共3小題,每小題5分,共15分)
7.(xx·新課標(biāo)全國卷Ⅰ)已知兩個單位向量a,b的夾角為60°,c=ta+(1-t)b.若b·c=0,則t=________.
解析 a,b均為單位向量,夾角為60°,所以a·b=,又b·c=0,即:b·[ta+(1-t)b]=0得+(1-t)=0,解得t=2.
答案 2
8.(xx·天津卷)在平行四邊形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E為CD的中點(diǎn).若·=1,則A
5、B的長為________.
解析 ·=(+)·(-)=2+·-2=2+||·||cos60°-2=1,把||2=1代入得||=.
答案
9.
(xx·大慶高三質(zhì)檢)向量,在正方形網(wǎng)格中的位置如圖所示.設(shè)向量a=-λ,若a⊥,則實(shí)數(shù)λ=________.
解析 以A為原點(diǎn),AB為x軸建立直角坐標(biāo)系,則A(0,0),B(2,0),C(3,2),a=-λ=(3,2)-λ(2,0)=(3-2λ,2),=(2,0),∵a⊥,∴a·=2(3-2λ)+0=0,λ=.
答案
三、解答題(本大題共3小題,每小題10分,共30分)
10.已知|a|=2,|b|=1,a與b的夾角為60°,求
6、向量a+2b與a-b的夾角的余弦值.
解 a·b=|a||b|cos〈a,b〉=1,
|a+2b|2=a2+4b2+4a·b=12,
|a-b|2=a2+b2-2a·b=3,
(a+2b)·(a-b)=a2-2b2+a·b=3.
∴向量a+2b與a-b的夾角的余弦值
cosθ===.
11.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點(diǎn)A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以線段AB,AC為鄰邊的平行四邊形的兩條對角線的長;
(2)設(shè)實(shí)數(shù)t滿足(-t)·=0,求t的值.
解 (1)=(3,5),=(-1,1),
求兩條對角線的長,即求|+|與|-|的大?。?
由+
7、=(2,6),得|+|=2.
由-=(4,4),得|-|=4.
(2)=(-2,-1),
∵(-t)·=·-t2,
易求·=-11,2=5,
∴由(-t)·=0,得t=-.
12.(xx·四川卷)在△ABC中,角A,B,C的對邊分別為a,b,c,且2cos2cosB-sin(A-B)sinB+cos(A+C)=-.
(Ⅰ)求cosA的值;
(Ⅱ)若a=4,b=5,求向量在方向上的投影.
解 (Ⅰ)由2cos2cosB-sin(A-B)sinB+cos(A+C)=-,
得[cos(A-B)+1]cosB-sin(A-B)sinB-cosB=-,
即cos(A-B)cosB-sin(A-B)sinB=-.
則cos(A-B+B)=-,即cosA=-.
(Ⅱ)由cosA=-,0b,則A>B,故B=.
根據(jù)余弦定理,有
(4)2=52+c2-2×5c×(-),
解得c=1或c=-7(舍去).
故向量在方向上的投影為||cosB=.