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- 2021-06-16 发布
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对应学生用书[练案31理][练案30文]
第四讲 平面向量的应用
A组基础巩固
一、选择题
1.若O为△ABC内一点,||=||=||,则O是△ABC的( B )
A.内心 B.外心
C.垂心 D.重心
[解析] 由向量模的定义知O到△ABC的三顶点距离相等,故O是△ABC的外心,故选B.
2.在矩形ABCD中,||=4,||=2,则|++|=( C )
A. B.3
C.4 D.2
[解析] 由平行四边形法则可得+=,则原式=2||=2=4.
3.若O为△ABC所在平面内任一点,且满足(-)·(+-2)=0,则△ABC的形状为( A )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.正三角形 D.等腰直角三角形
[解析] ∵(-)·(+-2)=0,∴·[(-)+(-)]=·(+)=0,由此可得△ABC中,BC与BC边上的中线垂直,∴△ABC为等腰三角形,故选A.
4.已知向量a=(1,sinθ),b=(1,cosθ),则|a-b|的最大值为( B )
A.1 B.
C. D.2
[解析] ∵a=(1,sinθ),b=(1,cosθ),∴a-b=(0,sinθ-cosθ).
∴|a-b|==.
∴|a-b|最大值为.故选B.
5.已知A,B是圆心为C半径为的圆上两点,且||=,则·等于( A )
A.- B.
C.0 D.
[解析] 由于弦长|AB|=与半径相等,则∠ACB=60°⇒·=-·=-||·||·cos∠ACB=-··cos60°=-.
6.在△ABC中“·<0”是“△ABC为锐角三角形”的( B )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
[解析] ·<0⇒·>0⇒B为锐角,但得不出△ABC为锐角三角形;反之,△ABC为锐角三角形,B一定为锐角⇒·>0⇒·<0,∴“·<0”是“△ABC为锐角三角形”的必要不充分条件,故选B.
7.在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°,动点E和F分别在线段BC和DC上,且=λ,=,则·的最小值为( D )
A. B.
C. D.
[解析] ·=(+)·(+)=(+λ)·(+)=++≥,当且仅当=,即λ=1时取等号,故选D.
8.(安徽省黄山市2019届高三第一次质量检测数学试题)如图,在△ABC中,∠BAC=,=2,P为CD上一点,且满足=m+,若△ABC的面积为2,则||的最小值为( B )
A. B.
C.3 D.
[解析] =m+=m+,由于P、C、D共线,所以m=,设AC=b,AB=c,S△ABC=bcsinA=bc=2,∴bc=8,||2=2=(AC+)2=(b2+9×c2+2×b×2c×)=(b2
+4c2+2bc)≥×6bc=3,∴||≥,故选B.
二、填空题
9.已知向量a=(λ,-6),b=(1,-2),若a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是__(-12,3)∪(3,+∞)___.
[解析] a·b=λ+12>0⇒λ>-12,若a、b夹角为0,则存在k>0使a=kb,即(λ,-6)=(k,-2k),∴∴λ=3,∴使a、b夹角为锐角的λ的取值范围是(-12,3)∪(3,+∞).
10.已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点.·的最大值为__1___.
[解析] (1)解法一:如图所示,以AB,AD所在的直线分别为x,y轴建立直角坐标系,设E(t,0),0≤t≤1,则D(0,1),C(1,1),=(t,-1),=(1,0),∴·=t≤1.
解法二:选取{,}作为基底,设=t,0≤t≤1,则·=(t-)·=t≤1.
解法三:设=t,
则·=·=||·1·cos∠AED=||=|t|||=|t|≤1.
11.已知向量m=(sin,1),n=(cos,cos2).若m·n=1,则cos(-x)= - .
[解析] m·n=sincos+cos2
=sin+=sin(+)+,
因为m·n=1,所以sin(+)=.
因为cos(x+)=1-2sin2(+)=,
所以cos(-x)=-cos(x+)=-.故填-.
12.函数f(x)=sin(ωx+φ)在一个周期内的图象如图所示,M,N分别是最高点、最低点,O为坐标原点,且·=0,则函数f(x)的最小正周期是__3___.
[解析] 由图象可知,M(,1),N(xN,-1),所以·=(,1)·(xN,-1)=xN-1=0,解得xN=2,所以函数f(x)的最小正周期是2×(2-)=3.故填3.
三、解答题
13.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知向量m=(c-2b,a),n=(cosA,cosC),且m⊥n.
(1)求角A的大小;
(2)若a=,b+c=3,求△ABC的面积.
[解析] (1)由m⊥n,得m·n=0,
即(c-2b)cosA+acosC=0.
由正弦定理,得(sinC-2sinB)cosA+sinAcosC=0,
所以2sinBcosA=sinAcosC+sinCcosA,
2sinB·cosA=sin(A+C),
2sinB·cosA=sinB.
因为0