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- 2021-06-22 发布
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高中数学(人教A版)必修4同步试题
1.已知向量a,b满足a·b=0,|a|=1,|b|=2,则|2a-b|=( )
A.0 B.2
C.4 D.8
解析 |2a-b|2=4a2-4a·b+b2=8,
∴|2a-b|=2.
答案 B
2.已知|a|=6,|b|=2,a与b的夹角为60°,则a·b等于( )
A.6+ B.6-
C.6 D.7
解析 a·b=|a||b|cos60°=6×2×cos60°=6.
答案 C
3.已知|a|=2,|b|=4,a·b=-4,则向量a与b的夹角为( )
A.30° B.60°
C.150° D.120°
解析 cosθ===-,∵θ∈[0°,180°],
∴θ=120°,故选D.
答案 D
4.已知|b|=3,a在b方向上的投影为,则a·b=( )
A.3 B.
C.2 D.
解析 由题意,得|a|cos〈a,b〉=,
∴a·b=|a||b|cos〈a,b〉=3×=.
答案 B
5.若非零向量a与b的夹角为,|b|=4,(a+2b)·(a-b)=-32,则向量a的模为( )
A.2 B.4
C.6 D.12
解析 (a+2b)·(a-b)=a2+2a·b-a·b-2b2
=a2+a·b-2b2=-32,
又a·b=|a||b|cos=|a|×4×=-2|a|,
∴|a|2-2|a|-2×42=-32.
∴|a|=2,或|a|=0(舍去).
答案 A
6.若平面向量a=(-1,2)与b的夹角是180°,且|b|=3,则b=________.
解析 设b=(x,y),则∴x2=9.
∴x=±3,又a=(-1,2)与b方向相反.
∴b=(3,-6).
答案 (3,-6)
7.设向量a,b满足|a|=1,|b|=1,且|ka+b|=|a-kb|(k>0).若a与b的夹角为60°,则k=________.
解析 由|ka+b|=|a-kb|,
得k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2b2,
即(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0.
∵|a|=1,|b|=1,a·b=1×1cos60°=,
∴k2-2k+1=0,∴k=1.
答案 1
7.已知两点A(2,3),B(-4,5),则与共线的单位向量是________.
解析 A=(-6,2),
∴||==2,
∴与共线的单位向量为±.
答案 (-,)或(,-)
8.若向量a,b满足|a|=,|b|=1,a·(a+b)=1,则向量a,b的夹角的大小为________.
解析 ∵|a|=,a·(a+b)=1,
∴a2+a·b=2+a·b=1.
∴a·b=-1.
设a,b的夹角为θ,则cosθ===-,
又θ∈[0,π],∴θ=.
答案
9.已知|a|=2|b|≠0,且关于x的方程x2+|a|x+a·b=0有实根,求a与b的夹角的取值范围.
解 依题意,Δ=|a|2-4a·b≥0,
∴|a|2≥4a·b.设a与b的夹角为θ,则
cosθ=≤=,
又0≤θ≤π,∴θ∈.
即a与b的夹角的取值范围是.
10.已知|a|=1,a·b=,(a-b)·(a+b)=,求:
(1)a与b的夹角;
(2)a-b与a+b的夹角的余弦值.
解 (1)∵(a-b)·(a+b)=,
∴|a|2-|b|2=.∵|a|=1,
∴|b|= =.
设a与b的夹角为θ,则
cosθ===,∵0°≤θ≤180°,
∴θ=45°.
(2)∵(a-b)2=a2-2a·b+b2=,
∴|a-b|=.
∵(a+b)2=a2+2a·b+b2=,
∴|a+b|=.
设a-b与a+b的夹角为α,则
cosα===.
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1.设a,b,c是三个向量,以下命题中正确的有( )
①若a·b=a·c,且a≠0,则b=c;
②若a·b=0,则a=0,或b=0;
③若a,b,c互不共线,则(a·b)c=a(b·c);
④(3a+2b)(3a-2b)=9|a|2-4|b|2.
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
解析 ①,②,③均错,④正确.
答案 A
2.△ABC中,·<0,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
答案 C
3.已知|a|=4,|b|=6,a与b的夹角为60°,则向量a在b方向上的投影是________,向量b在a方向上的投影是________.
解析 向量a在b方向上的投影是|a|cos60°=4×=2,向量b在a方向上的投影是|b|cos60°=6×=3.
答案 2 3
4.若向量|a|=1,|b|=2,|a-b|=2,则|a+b|=________.
解析 由|a-b|=2,
得|a|2-2a·b+|b|2=4.
又|a|=1,|b|=2,
∴2a·b=1.
∴|a+b|2=|a|2+2a·b+|b|2=1+1+4=6.
∴|a+b|=.
答案
5.已知a,b为两个单位向量,则下面说法正确的是( )
A.a=b
B.如果a∥b,那么a=b
C.a·b=1
D.a2=b2
解析 ∵a与b是单位向量,∴|a|=|b|,∴a2=b2.
答案 D
6.已知两点A(2,3),B(-4,5),则与共线的单位向量是________.
解析 =(-6,2),
∴||==2,
∴与共线的单位向量为±.
答案 或