
1.已知向量a=(1,m),b=(3,-2)且(a-b)⊥b,則m=( )
A.-8 B.-5
C.5 D.8
解析:由(a-b)⊥b知:(a-b)·b=0,所以a·b-b2=0,即3-2m-13=0,
所以m=-5.
答案:B
2.已知平面向量a與b的夾角為60°,a=(2,0),|b|=1,則|a+2b|=( )
A.eq \r(3) B.2eq \r(3)
C.4 D.12
解析:由題得,|a+2b|2=a2+4a·b+4b2=4+4×2×1×cs 60°+4=12.所以|a+2b|=2eq \r(3).
答案:B
3.已知|a|=6,|b|=3,向量a在b方向上的投影是4,則a·b為( )
A.12 B.8
C.-8 D.2
解析:∵|a|cs〈a,b〉=4,|b|=3,∴a·b=|a||b|·cs〈a,b〉=3×4=12.
答案:A
4.已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,則m=( )
A.-8 B.-6
C.6 D.8
解析:由向量的坐標(biāo)運(yùn)算得a+b=(4,m-2),由(a+b)⊥b,(a+b)·b=12-2(m-2)=0,解得m=8,故選D.
答案:D
5.已知平面向量a=(-2,m),b=(1,eq \r(3)),且(a-b)⊥b,則實(shí)數(shù)m的值為( )
A.-2eq \r(3) B.2eq \r(3)
C.4eq \r(3) D.6eq \r(3)
解析:因?yàn)閍=(-2,m),b=(1,eq \r(3)),所以a-b=(-2,m)-(1,eq \r(3))=(-3,m-eq \r(3)).由(a-b)⊥b,得(a-b)·b=0,即(-3,m-eq \r(3))·(1,eq \r(3))=-3+eq \r(3)m-3=eq \r(3)m-6=0,解得m=2eq \r(3),故選B.
答案:B
6.若非零向量a,b滿足|a|=3|b|=|a+2b|,則a,b夾角θ的余弦值為________.
解析:|a|=|a+2b|,兩邊平方得,|a|2=|a|2+4|b|2+4a·b
=|a|2+4|b|2+4|a||b|·cs θ.
又考慮到|a|=3|b|,
所以0=4|b|2+12|b|2cs θ,得cs θ=-eq \f(1,3).
答案:-eq \f(1,3)
7.(濟(jì)南模擬)已知A(-1,cs θ),B(sin θ,1)若|eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))|=|eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))|(O為坐標(biāo)原點(diǎn)),則銳角θ=________.
解析:利用幾何意義求解:由已知可得,eq \(OA,\s\up6(→))+eq \(OB,\s\up6(→))是以O(shè)A,OB為鄰邊所作平行四邊形OADB的對(duì)角線向量eq \(OD,\s\up6(→)),eq \(OA,\s\up6(→))-eq \(OB,\s\up6(→))則是對(duì)角線向量eq \(BA,\s\up6(→)),由對(duì)角線相 等的平行四邊形為矩形.知OA⊥OB.因此eq \(OA,\s\up6(→))·eq \(OB,\s\up6(→))=0,所以銳角θ=eq \f(π,4).
答案:eq \f(π,4)
8.已知兩個(gè)單位向量a,b的夾角為60°,c=t a+(1-t)b.若b·c=0,則t=________.
解析:由題意,將b·c=[t a+(1-t)b]·b整理得ta·b+(1-t)=0,又a·b=eq \f(1,2),所以t=2.
答案:2
9.如圖,平行四邊形ABCD中,AB=2,AD=1,A=60°,點(diǎn)M在AB邊上,且AM=eq \f(1,3)AB,則eq \(DM,\s\up6(→))·eq \(DB,\s\up6(→))等于__________.
解析:因?yàn)閑q \(DM,\s\up6(→))=eq \(DA,\s\up6(→))+eq \(AM,\s\up6(→))=eq \(DA,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→)),eq \(DB,\s\up6(→))=eq \(DA,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→)),所以eq \(DM,\s\up6(→))·eq \(DB,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\(DA,\s\up6(→))+\f(1,3)\(AB,\s\up6(→))))·(eq \(DA,\s\up6(→))+eq \(AB,\s\up6(→)))=|eq \(DA,\s\up6(→))|2+eq \f(1,3)|eq \(AB,\s\up6(→))|2+eq \f(4,3)eq \(DA,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=1+eq \f(4,3)-eq \f(4,3)eq \(AD,\s\up6(→))·eq \(AB,\s\up6(→))=eq \f(7,3)-eq \f(4,3)|eq \(AD,\s\up6(→))|·|eq \(AB,\s\up6(→))|·cs 60°=eq \f(7,3)-eq \f(4,3)×1×2×eq \f(1,2)=1.
答案:1
B組 能力提升練
10.已知非零向量m,n滿足4|m|=3|n|,cs〈m,n〉=eq \f(1,3).若n⊥(tm+n),則實(shí)數(shù)t的值為( )
A.4 B.-4
C.eq \f(9,4) D.-eq \f(9,4)
解析:由n⊥(tm+n)可得n·(tm+n)=0,即tm·n+n2=0,所以t=-eq \f(n2,m·n)=-eq \f(n2,|m|·|n|cs〈m,n〉)=-eq \f(|n|2,|m|×|n|×\f(1,3))=-3×eq \f(|n|,|m|)=-3×eq \f(4,3)=-4.故選B.
答案:B
11.在△ABC中,C=90°,且|eq \(CA,\s\up6(→))|=|eq \(CB,\s\up6(→))|=3,點(diǎn)M滿足:eq \(BM,\s\up6(→))=2eq \(MA,\s\up6(→)),則eq \(CM,\s\up6(→))·eq \(CB,\s\up6(→))=( )
A.6 B.4
C.3 D.2
解析:由題意可得eq \(CM,\s\up6(→))=eq \(CB,\s\up6(→))+eq \(BM,\s\up6(→))=eq \(CB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))=eq \(CB,\s\up6(→))+eq \f(2,3)(eq \(CA,\s\up6(→))-eq \(CB,\s\up6(→)))=eq \f(2,3)eq \(CA,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(CB,\s\up6(→)),∴eq \(CM,\s\up6(→))·eq \(CB,\s\up6(→))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(2,3)\(CA,\s\up6(→))+\f(1,3)\(CB,\s\up6(→))))·eq \(CB,\s\up6(→))=eq \f(2,3)eq \(CA,\s\up6(→))·eq \(CB,\s\up6(→))+eq \f(1,3)eq \(CB2,\s\up6(→))=0+eq \f(1,3)×9=3,故選C.
答案:C
12.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知四邊形ABCD是平行四邊形,eq \(AB,\s\up6(→))=(1,-2),eq \(AD,\s\up6(→))=(2,1),則eq \(AD,\s\up6(→))·eq \(AC,\s\up6(→))=( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:由四邊形ABCD是平行四邊形,知eq \(AC,\s\up6(→))=eq \(AB,\s\up6(→))+eq \(AD,\s\up6(→))=(1,-2)+(2,1)=(3,-1),故eq \(AD,\s\up6(→))·eq \(AC,\s\up6(→))=(2,1)·(3,-1)=2×3+1×(-1)=5.
答案:A
13.(濟(jì)南模擬)設(shè)非零向量a與b的夾角是eq \f(5π,6),且|a|=|a+b|,則eq \f(|2a+tb|,|b|)的最小值是( )
A.eq \f(1,3) B.eq \f(\r(3),3)
C.eq \f(2\r(3),3) D.eq \f(2,3)
解析:因?yàn)榉橇阆蛄縜與b的夾角是eq \f(5π,6),且|a|=|a+b|,
所以|a|2=|a+b|2
=|a|2+|b|2+2|a|·|b|cs eq \f(5π,6),
所以|b|2-eq \r(3)|a||b|=0,所以|b|=eq \r(3)|a|,
所以eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(|2a+tb|,|b|)))2=eq \f(4|a|2+t2|b|2+4ta·b,|b|2)
=eq \f(4|a|2+t2·3|a|2-6t|a|2,3|a|2)=t2-2t+eq \f(4,3)
=(t-1)2+eq \f(1,3),
所以當(dāng)t=1時(shí),eq \f(|2a+tb|,|b|)取最小值eq \r(\f(1,3))=eq \f(\r(3),3).
答案:B
14.在△ABC中,已知AB=3,BC=2,D在AB上,eq \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→)),若eq \(DB,\s\up6(→))·eq \(DC,\s\up6(→))=3,則AC的長(zhǎng)是________.
解析:因?yàn)閑q \(AD,\s\up6(→))=eq \f(1,3)eq \(AB,\s\up6(→)),所以eq \(DB,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→)),eq \(DC,\s\up6(→))=eq \(DB,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))+eq \(BC,\s\up6(→)),
所以eq \(DB,\s\up6(→))·eq \(DC,\s\up6(→))=-eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(2,3)\(BA,\s\up6(→))+\(BC,\s\up6(→))))
=eq \f(4,9)eq \(BA2,\s\up6(→))-eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=4-eq \f(2,3)eq \(BA,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=3,
所以eq \(BA,\s\up6(→))·eq \(BC,\s\up6(→))=eq \f(3,2),
所以3×2×cs B=eq \f(3,2),所以cs B=eq \f(1,4).
在△ABC中,由余弦定理得AC2=AB2+BC2-2AB·BCcs B=10.
所以AC=eq \r(10).
答案:eq \r(10)
15.已知向量a=(cs x,sin x),b=(3,-eq \r(3)),x∈[0,π].
(1)若a∥b,求x的值;
(2)記f(x)=a·b,求f(x)的最大值和最小值以及對(duì)應(yīng)的x的值.
解析:(1)因?yàn)閍=(cs x,sin x),b=(3,-eq \r(3)),a∥b,所以-eq \r(3)cs x=3sin x.
若cs x=0,則sin x=0,與sin2x+cs2x=1矛盾,故cs x≠0.于是tan x=-eq \f(\r(3),3).又x∈[0,π],所以x=eq \f(5π,6).
(2)f(x)=a·b=(cs x,sin x)·(3,-eq \r(3))=3cs x-eq \r(3)sin x=2eq \r(3)cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6))).
因?yàn)閤∈[0,π],所以x+eq \f(π,6)∈eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(π,6),\f(7π,6))),
從而-1≤cseq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(x+\f(π,6)))≤eq \f(\r(3),2).
于是,當(dāng)x+eq \f(π,6)=eq \f(π,6),即x=0時(shí),f(x)取到最大值3;
當(dāng)x+eq \f(π,6)=π,即x=eq \f(5π,6)時(shí),f(x)取到最小值-2eq \r(3).
這是一份2023年高考數(shù)學(xué)(文數(shù))一輪復(fù)習(xí)創(chuàng)新思維課時(shí)練4.2《平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例》(2份,教師版+原卷版),文件包含2023年高考數(shù)學(xué)文數(shù)一輪復(fù)習(xí)創(chuàng)新思維課時(shí)練42《平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例》教師版doc、2023年高考數(shù)學(xué)文數(shù)一輪復(fù)習(xí)創(chuàng)新思維課時(shí)練42《平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用舉例》原卷版doc等2份試卷配套教學(xué)資源,其中試卷共7頁, 歡迎下載使用。
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