《2020屆高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 課時跟蹤練(三十)平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用 理(含解析)新人教A版》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 課時跟蹤練(三十)平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用 理(含解析)新人教A版(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時跟蹤練(三十)
A組 基礎(chǔ)鞏固
1.(2019·開封一模)已知向量a=(m-1,1),b=(m,-2),則“m=2”是“a⊥b”的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:當(dāng)m=2時,a=(1,1),b=(2,-2),
所以a·b=(1,1)·(2,-2)=2-2=0,
所以充分性成立;
當(dāng)a⊥b時,
a·b=(m-1,1)·(m,-2)=m(m-1)-2=0,
解得m=2或m=-1,必要性不成立,
所以“m=2”是“a⊥b”的充分不必要條件.
答案:A
2.設(shè)向量a,b滿足|a+b|=4,a·b=1,
2、則|a-b|=( )
A.2 B.2 C.3 D.2
解析:由|a+b|=4,a·b=1,得a2+b2=16-2=14,
所以|a-b|2=a2-2a·b+b2=14-2×1=12,
所以|a-b|=2.
答案:B
3.(2019·唐山質(zhì)檢)若向量a=,向量b=(1,sin 22.5°),則a·b=( )
A.2 B.-2 C. D.-
解析:由題意知a·b=tan 67.5°+
=-
=
===2.
答案:A
4.(2019·石家莊二模)若兩個非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|=2|b|,則向量a+b與a的夾角為( )
A.
3、 B. C. D.
解析:設(shè)|b|=1,則|a+b|=|a-b|=2.
由|a+b|=|a-b|,得a·b=0,
故以a、b為鄰邊的平行四邊形是矩形,且|a|=,
設(shè)向量a+b與a的夾角為θ,
則cos θ====,
因為0≤θ≤π,所以θ=.
答案:D
5.(2019·九江二模)在Rt△ABC中,AB=AC,點M、N是線段AC的三等分點,點P在線段BC上運動且滿足=k,當(dāng)·取得最小值時,實數(shù)k的值為( )
A. B. C. D.
解析:建立平面直角坐標系,如圖所示,
設(shè)AB=AC=3,P(x,3-x)(0≤x≤3),
則M(1,0),N(2,
4、0),
則·=2x2-9x+11=2+,
所以當(dāng)x=時,·取到最小值,此時P,
所以k==.
答案:C
6.在△ABC中,三個頂點的坐標分別為A(3,t),B(t,-1),C(-3,-1),若△ABC是以B為直角頂點的直角三角形,則t=________.
解析:由已知,得·=0,
即(3-t,t+1)·(-3-t,0)=0,
所以(3-t)(-3-t)=0,解得t=3或t=-3,
當(dāng)t=-3時,點B與點C重合,舍去.故t=3.
答案:3
7.[一題多解](2017·全國卷Ⅰ)已知向量a,b的夾角為60°,|a|=2,|b|=1,則|a+2b|=________.
解析:
5、法一 |a+2b|=
=
=
==2.
法二(數(shù)形結(jié)合法)
由|a|=|2b|=2,知以a與2b為鄰邊可作出邊長為2的菱形OACB,如圖,則|a+2b|=||.
又∠AOB=60°, 所以|a+2b|=2.
答案:2
8.(2017·天津卷)在△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若=2,=λ-(λ∈R),且·=-4,則λ的值為________.
解析:由=2得=+,
所以·=·(λ-)=λ·-2+λ2-·,
又·=3×2×cos 60°=3,2=9,2=4,
所以·=λ-3+λ-2=λ-5=-4,解得λ=.
答案:
9.在平面直角坐標系xOy中,點A(
6、-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以線段AB,AC為鄰邊的平行四邊形兩條對角線的長;
(2)設(shè)實數(shù)t滿足(-t)·=0,求t的值.
解:由題意知=(3,5),=(-1,1),則+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的兩條對角線的長分別為4,2.
(2)由題設(shè)知,=(-2,-1),
-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,得
(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0,
從而5t=-11,所以t=-.
10.(2017·江蘇卷)已知向量a=(cos x,sin x),b=(3,-),x∈[0,π].
(1)若a∥
7、b,求x的值;
(2)記f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及對應(yīng)的x的值.
解:(1)因為a=(cos x,sin x),b=(3,-),a∥b,
所以-cos x=3sin x.
若cos x=0,則sin x=0,與sin2x+cos2x=1矛盾,
故cos x≠0.于是tan x=-.
又x∈[0,π],所以x=.
(2)f(x)=a·b=(cos x,sin x)·(3,-)=3cos x-sin x=2cos .
因為x∈[0,π],所以x+∈,
從而-1≤cos≤,
于是,當(dāng)x+=,即x=0時,f(x)取得最大值3;
當(dāng)x+=π,即x=時,f(x)
8、取得最小值-2.
B組 素養(yǎng)提升
11.(2019·廣雅中學(xué)聯(lián)考)已知a=(-2,1),b=(k,-3),c=(1,2),若(a-2b)⊥c,則|b|=( )
A.3 B.3 C.2 D.
解析:由題意得a-2b=(-2-2k,7),因為(a-2b)⊥c,
所以(a-2b)·c=0,即(-2-2k,7)·(1,2)=0,即-2-2k+14=0,解得k=6,
所以|b|==3.
答案:A
12.(2019·“超級全能生”全國聯(lián)考)在△ABC 中,AB=4,BC=6,∠ABC=,D是AC的中點,E在BC上,且AE⊥BD,則·等于( )
A.16 B.12
9、C.8 D.-4
解析:以B為原點,BA,BC所在直線分別為x,y軸建立平面直角坐標系(圖略),則A(4,0),B(0,0),C(0,6),D(2,3).設(shè)E(0,t),因為AE⊥BD,所以·=(2,3)·(-4,t)=-8+3t=0,
所以t=,即E.
·=·(0,6)=16.
答案:A
13.(2019·長郡中學(xué)聯(lián)考)已知非零向量a,b滿足|a+b|=|a-b|=|a|,則向量a+b與a-b的夾角為________.
解析:由|a+b|=|a-b|,知a⊥b,則a·b=0,
將|a+b|=|a|兩邊平方,得a2+b2+2a·b=a2,所以b2=a2.
設(shè)a+b與a-b的
10、夾角為θ,
所以cos θ====.
又因為θ∈[0,π],所以θ=.
答案:
14.已知A,B,C分別為△ABC的三邊a,b,c所對的角,向量m=(sin A,sin B),n=(cos B,cos A),且m·n=sin2C.
(1)求角C的大小;
(2)若sin A,sin C,sin B成等差數(shù)列,且·(-)=18,求邊c的長.
解:(1)由已知得m·n=sin Acos B+cos Asin B=sin(A+B),
因為A+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.
因為·(-)=·=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.
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