江苏高考专题练习(理科):平面向量的数量积

发布时间:2019-02-10 17:10:40

[A级 基础达标练]

一、填空题

1.在ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,则·=________.

[解析] 如图所示,= ,= =-,

·=( )·(-)

=2-2=||2-||2=9-25=-16.

[答案] -16

2.已知非零向量a,b满足|a|=|a b|=1,a与b的夹角为120°,则b的模为________.

[解析] 由|a b|=1得|a|2 2a·b |b|2=1.设|b|=x(x>0).由|a|=1及〈a,b〉=120°得1 2·1·x·cos 120° x2=1,解得x=1(x=0舍去),故|b|=1.

[答案] 1

3.在RtABC中,C=,AC=3,取点D,使=2,则·=________.

[解析]  如图所示,= ,

又=2=,

= = (-),

因此= ,

由C=,知·=0,且AC=3,

则·=·

= ·=6.

[答案] 6

4.已知向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,则a与b的夹角为________.

[解析] 向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,

设a与b的夹角为θ,则cos θ==,θ=.

[答案]

5.若向量a,b,c满足a∥b,且b·c=0,则(2a b)·c=________.

[解析] a∥b,b=λa.

又b·c=0,a·c=0,

(2a b)·c=2a·c b·c=0.

[答案] 0

6.(2014·苏州市调研)已知两个单位向量a,b的夹角为60°,c=ta (1-t)b,若b·c=0,则实数t的值为________.

[解析] 由b·c=0,得ta·b (1-t)b2=0t·1·1·cos 60° (1-t)·12=0t=2.

[答案] 2

7.(2014·兴化月考)若向量a,b满足|a|=1,|b|=2,且a,b的夹角为,则|a b|=________.

[解析] a·b=|a||b|cos=1,|a b|2=(a b)2=a2 2a·b b2=1 2 4=7,所以|a b|=.

[答案]

8.(2014·扬州月考)已知|a|=1,|b|=2,a与b的夹角为120°,a b c=0,则a与c的夹角为________.

[解析] 易知c=-(a b),因此a·c=-a·(a b)=-a2-a·b,而根据已知,这是可求的,而且其结果是0,故a⊥c,夹角为90°.

[答案] 90°

二、解答题

9.(2014·启东中学期中检测)已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).

(1)若|c|=2,且c∥a,求c的坐标;

(2)若|b|=,且a 2b与2a-b垂直,求a与b的夹角.

[解] (1)设c=(x,y),由c∥a及|c|=2得

所以c=(2,4)或c=(-2,-4).

(2)a 2b与2a-b垂直,(a 2b)·(2a-b)=0,

即2a2 3a·b-2b2=0,a·b=-,

cos θ==-1,θ∈[0,π],θ=π.

10.已知|a|=4,|b|=3,(2a-2b)·(2a b)=61,

(1)求a与b的夹角θ;

(2)求|a b|;

(3)若=a,=b,求ABC的面积.

[解] (1)(2a-3b)·(2a b)=61,

4|a|2-4a·b-3|b|2=61.

又|a|=4,|b|=3,64-4a·b-27=61,

a·b=-6.

cos θ===-.

又0≤θ≤π,θ=.

(2)|a b|2=(a b)2=|a|2 2a·b |b|2

=42 2×(-6) 32=13,

|a b|=.

(3)与的夹角θ=,ABC=π-=.

又||=|a|=4,||=|b|=3,

S△ABC=||||sinABC=×4×3×=3.

 

 [B级 能力提升练]

一、填空题

1.(2014·泰州质检)在ABC中,若AB=1,AC=,| |=||,则=________.

[解析] 由平行四边形法则,| |=||=||,故A,B,C构成直角三角形的三个顶点,且A为直角,从而四边形ABDC是矩形.

由||=2,ABC=60°,

==.

[答案]

2.(2013·湖南高考改编)已知a,b是单位向量,a·b=0.若向量c满足|c-a-b|=1,则|c|的最大值为________.

[解析] a,b是单位向量,|a|=|b|=1.

又a·b=0,a⊥b,|a b|=.

|c-a-b|2=c2-2c·(a b) 2a·b a2 b2=1.

c2-2c·(a b) 1=0.2c·(a b)=c2 1.

c2 1=2|c||a b|cos θ(θ是c与a b的夹角).

c2 1=2|c|cos θ≤2|c|.c2-2|c| 1≤0.

-1≤|c|≤ 1.|c|的最大值为 1.

[答案]  1

二、解答题

3.设两向量e1,e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1,e2的夹角为60°,若向量2te1 7e2与向量e1 te2的夹角为钝角,求实数t的取值范围.

[解] 由已知得e=4,e=1,e1·e2=2×1×cos 60°=1.

(2te1 7e2)·(e1 te2)=2te (2t2 7)e1·e2 7te=2t2 15t 7.

欲使夹角为钝角,需2t2 15t 7

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