• 173.00 KB
  • 2021-06-30 发布

【数学】2021届一轮复习人教版文26平面向量的数量积与应用举例作业

  • 7页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档由用户上传,淘文库整理发布,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,请立即联系网站客服。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细阅读内容确认后进行付费下载。
  4. 网站客服QQ:403074932
课时作业 26 平面向量的数量积与应用举例 [基础达标] 一、选择题 1.[2019·江西南昌二中期末]已知向量 a=(-2,-1),b=(λ, 1),若 a 与 b 的夹角为钝角,则 λ 的取值范围是(  ) A.(-1 2 ,+∞ ) B.(2,+∞) C.(-1 2 ,2)∪(2,+∞) D.(-1 2 ,0)∪(0,+∞) 解析:∵a 与 b 的夹角为钝角,∴-2λ-1<0,即 λ>- 1 2 .又 a≠μb(μ<0),∴λ≠2,∴λ 的取值范围是(-1 2 ,2)∪(2,+∞).故 选 C 项. 答案:C 2.[2020·黑龙江鹤岗一中月考]已知△ABC 中,AB=10,AC=6, BC=8,M 为 AB 边上的中点,则CM → ·CA → +CM → ·CB → =(  ) A.0 B.25 C.50 D.100 解析:解法一 ∵AB=10,AC=6,BC=8,∴AB2=AC2+BC2, ∴CA → ⊥CB → ,∴CA → ·CB → =0.又 M 为 AB 边上的中点,∴CM → = CA → +CB → 2 , ∴CM → ·CA → +CM → ·CB → = (CA → +CB → )2 2 = CA → 2+2CA → ·CB → +CB → 2 2 =36+64 2 =50. 故选 C 项. 解法二 如图,CD → =CA → +CB → ,∵M 为 AB 边上的中点,∴CM → = CA → +CB → 2 = CD → 2 ,∴CM → ·CA → +CM → ·CB → = (CA → +CB → )2 2 = CD → 2 2 .∵AB=10,AC= 6 ,BC =8 ,∴AB 2 =AC 2 +BC 2 ,∴|CD → | =AB =10 ,∴ CM → ·CA → + CM → ·CB → =50.故选 C 项. 解法三 ∵AB=10,AC=6,BC=8,∴AB2=AC2+BC2,∴CA → ⊥CB → .如图,以 C 为坐标原点,CB,CA 所在直线分别为 x,y 轴,建 立平面直角坐标系,其中CA → =(0,6),CB → =(8,0),∵M 为 AB 边上的 中点,∴CM → =(4,3),∴CM → ·CA → +CM → ·CB → =18+32=50.故选 C 项. 答案:C 3.[2020·广西南宁摸底]若两个非零向量 a,b 满足|a+b|=|a-b| =2|a|,则向量 a+b 与 a-b 的夹角的余弦值是(  ) A.1 2 B.-1 2 C. 3 2 D.- 3 2 解析:结合向量加减法的平行四边形法则和三角形法则可知 a+ b,a-b 分别为以 a,b 为邻边的平行四边形的对角线对应的向量, 因为|a+b|=|a-b|=2|a|,所以此平行四边形是矩形,且对角线与矩 形的较长边的夹角为π 6 ,数形结合可知向量 a+b 与 a-b 的夹角为2π 3 , 夹角的余弦值为-1 2 .故选 B 项. 答案:B 4.[2019·辽宁大连期中]已知 O 为△ABC 的外心,|AB → |=4,|AC → |= 2,则AO → ·(AB → +AC → )=(  ) A.8 B.9 C.10 D.12 解析:∵O 是△ABC 的外心,∴AO → 在AB → 上的投影为1 2 |AB → |=2,AO → 在AC → 上的投影为1 2 |AC → |=1,∴AO → ·(AB → +AC → )=AO → ·AB → +AO → ·AC → =2|AB → | +|AC → |=10.故选 C 项. 答案:C 5.[2019·山西太原期末]平面向量 a,b,c 不共线,且两两所成 的角相等,若|a|=|b|=2,|c|=1,则|a+b+c|=(  ) A.1 B.2 C. 5 D.5 解析:解法一 ∵a,b,c 不共线且两两所成的角相等,∴a, b,c 两两所成的角均为 120°,又|a|=|b|=2,|c|=1,∴a·b=-2,b·c =a·c=-1,∴|a+b+c|2=4+4+1-4-2-2=1,∴|a+b+c|=1.故 选 A 项. 解法二 设 a+b=d,∵a,b,c 不共线且两两所成的角相等, ∴a,b,c 两两所成的角均为 120°,∴d=λc(λ<0).又|a|=|b|=2,∴|d| =2,又|c|=1,∴d=-2c,∴|a+b+c|=|-c|=1.故选 A 项. 解法三 如图,建立平面直角坐标系,∵a,b,c 不共线且两两 所成的角相等,∴a,b,c 两两所成的角均为 120°.又|a|=|b|=2,|c|= 1,∴a=(-1, 3),b=(-1,- 3),c=(1,0),∴a+b+c=(- 1,0),∴|a+b+c|=1.故选 A 项. 答案:A 二、填空题 6.[2019·全国卷Ⅲ]已知 a,b 为单位向量,且 a·b=0,若 c=2a - 5b,则 cos〈a,c〉=________. 解析:设 a=(1,0),b=(0,1),则 c=(2,- 5),所以 cos〈a, c〉= 2 1 × 4+5 =2 3 . 答案:2 3 7.[2020·陕西西安二中测试]已知向量 a 在 b 方向上的投影为-1, 向量 b 在 a 方向上的投影为-1 2 ,且|b|=1,则|a-b|=________. 解析:设向量 a 和 b 所成的角为 θ,由题意得|a|cos θ=-1,|b|cos θ=-1 2 .∵|b|=1,∴cos θ=- 1 2 ,|a|=2,∴|a-b| 2=7,∴|a-b|= 7. 答案: 7 8.[2020·唐山联考]在△ABC 中,(AB → -3AC → )⊥CB → ,则角 A 的最 大值为________. 解析:因为( AB → -3AC → )⊥CB → ,所以(AB → -3AC → )·CB → =0,( AB → - 3AC → )·(AB → - AC → ) = 0 , AB → 2 - 4AC → ·AB → + 3AC → 2 = 0 , 即 cos A = |AB → |2+3|AC → |2 4|AC → |·|AB → | = |AB → | 4|AC → | + 3|AC → | 4|AB → | ≥2 3 16 = 3 2 ,当且仅当|AB → |= 3|AC → |时 等号成立.因为 0b,所以 A>B,又 B 是△ABC 的一个内角, 则 B=π 4 ,由余弦定理得(4 2)2=52+c2-2×5c×(-3 5), 解得 c=1. 故向量BA → 在BC → 方向上的投影为 |BA → |cos B=ccos B=1× 2 2 = 2 2 . [能力挑战] 11.[2020·山东淄博一中期中]已知|OA → |=3,|OB → |=2,OC → =mOA → +nOB → ,m,n∈R,若OA → 与OB → 的夹角为 60°,且OC → ⊥AB → ,则m n 的值 为(  ) A.1 4 B.1 6 C.6 D.4 解析:通解 ∵| OA → |=3,| OB → |=2, OA → 与OB → 的夹角为 60°, ∴OA → ·OB → =3.又OC → ⊥AB → ,∴OC → ·AB → =0.又OC → =mOA → +nOB → ,AB → =OB → -OA → ,∴(mOA → +nOB → )·(OB → -OA → )=0,即-mOA → 2+(m-n)OA → ·OB → +n OB → 2=0,∴-9m+3m-3n+4n=0,∴n=6m,∴m n =1 6 .故选 B 项. 优解 如图,以 O 为坐标原点,OA 所在直线为 x 轴建立平面直 角坐标系,∵|OA → |=3,|OB → |=2,OA → 与OB → 的夹角为 60°,∴OB → =(1, 3),OA → =(3,0),∴AB → =OB → -OA → =(-2, 3),OC → =(3m+n, 3 n).又OC → ⊥AB → ,∴OC → ·AB → =0,∴-6m-2n+3n=0,∴n=6m,∴m n =1 6 .故选 B 项. 答案:B 12.[2020·天津第一中学月考]如图,在梯形 ABCD 中,∠ABC= 90°,AB= 2,BC=2,点 E 为 AB 的中点,若CD → 在BC → 上的投影为 -1 2 ,则CE → ·BD → =(  ) A.-2 B.-1 2 C.0 D. 2 解析:通解 ∵CD → 在BC → 上的投影为-1 2 ,∴CD → 在CB → 上的投影为 1 2 .∵BC=2,∴AD=3 2 .又点 E 为 AB 的中点,∴CE → =BE → -BC → =1 2BA → - BC → ,又BD → =BA → +AD → =BA → +3 4BC → ,∠ABC=90°,∴CE → ·BD → =1 2BA → 2-5 8 BA → ·BC → -3 4BC → 2=-2.故选 A 项. 优解 以点 B 为坐标原点,BC 所在直线为 x 轴,BA 所在直线为 y 轴建立平面直角坐标系,则 B(0,0),C(2,0),E(0, 2 2 ),∴CE → =(- 2, 2 2 ),又CD → 在BC → 上的投影为-1 2 ,∴D(3 2 , 2),∴BD → =(3 2 , 2), ∴CE → ·BD → =-2.故选 A 项. 答案:A 13.[2020·重庆一中月考]设非零向量 a,b,c 满足 a+ 2b+c= 0,且|b|=|a|,向量 a,b 的夹角为 135°,则向量 a,c 的夹角为 ________. 解析:解法一 ∵a+ 2b+c=0,∴a+ 2b=-c,∴a2+ 2 b·a=-a·c.∵|a|=|b|且 a,b 的夹角为 135°,∴a·b=- 2 2 |a|2,∴a·c= 0,∴a,c 的夹角为 90°. 解法二 如图,建立平面直角坐标系,设|a|=|b|=2,则 a=(2,0), b=(- 2, 2),∵a+ 2b+c=0,∴c=(0,-2),∴a·c=0, ∴a,c 的夹角为 90°. 解法三 如图,∵|a|=|b|且 a,b 的夹角为 135°,∴(a+ 2 b)⊥a,又 a+ 2b=-c,∴a,c 的夹角为 90°. 答案:90°