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- 2021-06-24 发布
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第3讲 平面向量的数量积
A级 基础演练(时间:30分钟 满分:55分)
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.若向量a=(3,m),b=(2,-1),a·b=0,则实数m的值为 ( ).
A.- B. C.2 D.6
解析 由a·b=3×2+m×(-1)=0,解得m=6.
答案 D
2.(2013·东北三校联考)已知|a|=6,|b|=3,a·b=-12,则向量a在向量b方向上的投影是 ( ).
A.-4 B.4 C.-2 D.2
解析 设a与b的夹角为θ,∵a·b为向量b的模与向量a在向量b方向上的投影的乘积,而cos θ==-,
∴|a|cos θ=6×=-4.
答案 A
3.(2011·广东)若向量a,b,c满足a∥b,且a⊥c,则c·(a+2b)= ( ).
A.4 B.3 C.2 D.0
解析 由a∥b及a⊥c,得b⊥c,则c·(a+2b)=c·a+2c·b=0.
答案 D
4.(2012·天津)已知△ABC为等边三角形,AB=2.设点P,Q满足=λ,=(1-λ),λ∈R.若·=-,则λ等于 ( ).
A. B.
C. D.
解析 以点A为坐标原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则B(2,0),C(1,),由=λ,得P(2λ,0),由=(1-λ),得Q(1-λ,(1-λ)),所以·=(-λ-1,(1-λ))·(2λ-1,-)=-(λ+1)(2λ-1)-×(1-λ)=-,解得λ=.]
答案 A
二、填空题(每小题5分,共10分)
5.(2012·北京)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则·的值为________;·的最大值为________.
解析 以,为基向量,设=λ(0≤λ≤1),则=-=λ-,=-,所以·=(λ-)·(-)=-λ·+2=-λ×0+1=1.又=,所以·=(λ-)·=λ2-·=λ×1-0=λ≤1,即·的最大值为1.
答案 1 1
6.(2012·江苏)如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若·=,则·的值是________.
解析 以A点为原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴建立直角坐标系xOy,则=(,0),=(,1),
设F(t,2),则=(t,2).
∵·=t=,∴t=1,
所以·=(,1)·(1-,2)=.
答案
三、解答题(共25分)
7.(12分)设向量a,b满足|a|=|b|=1及|3a-2b|=.
(1)求a,b夹角的大小;
(2)求|3a+b|的值.
解 (1)设a与b夹角为θ,(3a-2b)2=7,即9|a|2+4|b|2-12a·b=7,而|a|=|b|=1,
∴a·b=,∴|a||b|cos θ=,即cos θ=,
又θ∈[0,π],∴a,b的夹角为.
(2)(3a+b)2=9|a|2+6a·b+|b|2=9+3+1=13,
∴|3a+b|=.
8.(13分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以线段AB,AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长;
(2)设实数t满足(-t)·=0,求t的值.
解 (1)由题设知=(3,5),=(-1,1),则
+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的两条对角线长分别为4,2.
(2)由题设知=(-2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,
得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0,
从而5t=-11,所以t=-.
B级 能力突破(时间:30分钟 满分:45分)
一、选择题(每小题5分,共10分)
1.(2013·鄂州模拟)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知向量=(2,2),=(4,1),在x轴上取一点P,使·有最小值,则P点的坐标是 ( ).
A.(-3,0) B.(2,0) C.(3,0) D.(4,0)
解析 设P点坐标为(x,0),
则=(x-2,-2),=(x-4,-1).
·=(x-2)(x-4)+(-2)×(-1)
=x2-6x+10=(x-3)2+1.
当x=3时,·有最小值1.
∴此时点P坐标为(3,0),故选C.
答案 C
2.(2012·广东)对任意两个非零的平面向量α和β,定义αβ=.若平面向量a,b满足|a|≥|b|>0,a与b的夹角θ∈,且ab和ba都在集合中,则ab= ( ).
A. B.1 C. D.
解析 由定义αβ=可得ba===,由|a|≥|b|>0,及θ∈得0<<1,从而=,即|a|=2|b|cos θ.ab====2cos2
θ,因为θ∈,所以