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- 2021-06-16 发布
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课时跟踪检测(三十四) 平面向量的数量积
1.已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,a与b的夹角的余弦值为sin,则b·(2a-b)等于( )
A.2 B.-1
C.-6 D.-18
解析:选D ∵a与b的夹角的余弦值为sin=-,
∴a·b=-3,b·(2a-b)=2a·b-b2=-18.
2.已知平面向量a=(-2,3),b=(1,2),向量λa+b与b垂直,则实数λ的值为( )
A. B.-
C. D.-
解析:选D ∵a=(-2,3),b=(1,2),∴λa+b=(-2λ+1,3λ+2).∵λa+b与b垂直,∴(λa+b)·b=0,∴(-2λ+1,3λ+2)·(1,2)=0,即-2λ+1+6λ+4=0,解得λ=-.
3.已知向量a,b满足|a|=1,b=(2,1),且a·b=0,则|a-b|=( )
A. B.
C.2 D.
解析:选A 因为|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|=.故选A.
4.已知向量a=(1,2),b=(2,-3).若向量c满足(a+c)∥b,c⊥(a+b),则c=( )
A. B.
C. D.
解析:选D 设c=(m,n),
则a+c=(1+m,2+n),a+b=(3,-1),
因为(a+c)∥b,则有-3(1+m)=2(2+n),
即3m+2n=-7,又c⊥(a+b),则有3m-n=0,
联立解得
所以c=.
5.(2018·襄阳调研)已知i,j为互相垂直的单位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )
A.∪ B.
C.(-∞,-2)∪ D.
解析:选C 不妨令i=(1,0),j=(0,1),则a=(1,-2),b=(1,λ),因为它们的夹角为锐角,所以a·b=1-2λ>0且a,b不共线,所以λ<且λ≠-2,故选C.
6.(2019·石家庄质检)若两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|=2|b|,则向量a+b与a的夹角为( )
A. B.
C. D.
解析:选A ∵|a+b|=|a-b|,∴|a+b|2=|a-b|2,∴a·b=0.又|a+b|=2|b|,∴|a+b|2=4|b|2,|a|2=3|b|2,∴|a|=|b|,cos〈a+b,a〉=====,故a+b与a的夹角为.
7.(2018·宝鸡质检)在直角三角形ABC中,角C为直角,且AC=BC=1,点P是斜边上的一个三等分点,则·+·=( )
A.0 B.1
C. D.-
解析:选B 以点C为坐标原点,分别以,的方向为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系(图略),则C(0,0),A(1,0),B(0,1),不妨设P,所以·+·=·(+)=+=1.故选B.
8.(2019·武汉调研)已知平面向量a,b,e满足|e|=1,a·e=1,b·e=-2,|a+b|=2,则a·b的最大值为( )
A.-1 B.-2
C.- D.-
解析:选D 不妨设e=(1,0),则a=(1,m),b=(-2,n)(m,n∈R),则a+b=(-1,m+n),所以|a+b|==2,所以(m+n)2=3,即3=m2+n2+2mn≥2mn+2mn=4mn,当且仅当m=n时等号成立,所以mn≤,所以a·b=-2+mn≤-,综上可得a·b
的最大值为-.
9.已知平面向量a,b满足a·(a+b)=3,且|a|=2,|b|=1,则向量a与b的夹角的正弦值为________.
解析:∵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〉==.
答案:
10.(2018·湖北八校联考)已知平面向量a,b的夹角为,且|a|=1,|b|=2,若(λa+b)⊥(a-2b),则λ=________.
解析:∵|a|=1,|b|=2,且a,b的夹角为,∴a·b=1×2×=-1,又∵(λa+b)⊥(a-2b),∴(λa+b)·(a-2b)=0,即(λa+b)·(a-2b)=λa2-2b2+(1-2λ)a·b=λ-8-(1-2λ)=0,解得λ=3.
答案:3
11.(2018·合肥一检)已知平面向量a,b满足|a|=1,|b|=2,|a+b|=,则a在b方向上的投影等于________.
解析:∵|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方向上的投影为=-.
答案:-
12.如图所示,在等腰直角三角形AOB中,OA=OB=1,=4,则·(-)=________.
解析:由已知得||=,||=,
则·(-)=(+)·=·+·=cos+×= -.
答案:-
13.(2019·南昌质检)设向量a,b满足|a|=|b|=1,且|2a-b|=.
(1)求|2a-3b|的值;
(2)求向量3a-b与a-2b的夹角θ.
解:(1)∵|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=4-4a·b+1=5,∴a·b=0,
∴|2a-3b|===.
(2)cos θ====,
∵θ∈[0,π],∴θ=.