课时达标检测(二十七)向量的数量积及其应用[练基础小题——强化运算能力]1.已知|a|=6,|b|=3,向量a在b方向上的投影是4,则a·b=________.解析: |a|cos〈a,b〉=4,|b|=3,∴a·b=|a||b|·cos〈a,b〉=3×4=12.答案:122.已知平面向量a=(-2,m),b=(1,),且(a-b)⊥b,则实数m的值为________.解析:因为a=(-2,m),b=(1,),所以a-b=(-2,m)-(1,)=(-3,m-).由(a-b)⊥b,得(a-b)·b=0,即(-3,m-)·(1,)=-3+m-3=m-6=0,解得m=2.答案:23.设向量a,b满足|a|=1,|a-b|=,a·(a-b)=0,则|2a+b|=________.解析:由a·(a-b)=0,可得a·b=a2=1,由|a-b|=,可得(a-b)2=3,即a2-2a·b+b2=3,解得b2=4.所以(2a+b)2=4a2+4a·b+b2=12,所以|2a+b|=2.答案:24.(2018·洛阳质检)已知|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则向量a与b的夹角为________.解析:a·(b-a)=a·b-a2=2,所以a·b=3,所以cos〈a,b〉===,所以向量a与b的夹角为.答案:5.设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m=________.解析: |a+b|2=|a|2+|b|2+2a·b=|a|2+|b|2,∴a·b=0.又a=(m,1),b=(1,2),∴m+2=0,∴m=-2.答案:-2[练常考题点——检验高考能力]一、填空题1.(2018·常州期初测试)若两个非零向量a,b的夹角为60°,且(a+2b)⊥(a-2b),则向量a+b与a-b的夹角的余弦值是________.解析:因为(a+2b)⊥(a-2b),所以(a+2b)·(a-2b)=0,即a2-4b2=0,所以|a|=2|b|.(a+b)2=a2+2a·b+b2=7|b|2,|a+b|=|b|,(a-b)2=a2-2a·b+b2=3|b|2,|a-b|=|b|,(a+b)·(a-b)=a2-b2=3|b|2,所以向量a+b与a-b的夹角的余弦值cosθ=.答案:2.(2018·南京模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD是平行四边形,AB=(1,-2),AD=(2,1),则AD·AC=________.解析:由四边形ABCD是平行四边形,知AC=AB+AD=(1,-2)+(2,1)=(3,-1),故AD·AC=(2,1)·(3,-1)=2×3+1×(-1)=5.答案:53.(2018·姜堰月考)在△ABC中,若AB=3,AC=2,BC=3BD,AB·AD=7,则△ABC的面积为________.解析:因为BC=3BD,所以AD=AB+BD=AB+BC=AB+(AC-AB)=AB+AC.所以AB·AD=AB·=AB2+AB·AC=×32+×3×2cosA=7,解得cosA=,又A∈(0,π),∴A=.所以S△ABC=×3×2sin=.答案:4.已知非零向量m,n满足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=,若n⊥(tm+n),则实数t的值为________.解析: n⊥(tm+n),∴n·(tm+n)=0,即tm·n+|n|2=0,∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|2=0.又4|m|=3|n|,∴t×|n|2×+|n|2=0,解得t=-4.答案:-45.(2018·如皋月考)在△ABC中,若BC·BA+2AC·AB=CA·CB,则的值为________.解析:由BC·BA+2AC·AB=CA·CB得accosB+2bccosA=abcosC.由余弦定理得+2×=,即a2=2c2,所以=.由正弦定理得==.答案:6.(2017·天津高考)在△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若BD=2DC,AE=λAC-AB(λ∈R),且AD·AE=-4,则λ的值为________.解析:法一:AD=AB+BD=AB+BC=AB+(AC-AB)=AB+AC.又AB·AC=3×2×=3,所以AD·AE=·(-AB+λAC)=-AB2+AB·AC+λAC2=-3+3+λ×4=λ-5=-4,解得λ=.法二:以点A为坐标原点,AB的方向为x轴正方向,建立平面直角坐标系,不妨假设点C在第一象限,则A(0,0),B(3,0),C(1,).由BD=2DC,得D,由AE=λAC-AB,得E(λ-3,λ),则AD·AE=·(λ-3,λ)=(λ-3)+×λ=λ-5=-4,解得λ=.答案:7.(2018·姜堰月考)在△ABC中,AB=6,AC=2,∠BAC=,若AM=xAB+yAC,且3x+y=1,则|AM|的最小值为________.解析:因为AM=xAB+yAC,3x+y=1,所以|AM|2=(xAB+yAC)2=x2AB2-2xyAB·AC+y2AC2=36x2+12xy+4y2=4(3x+y)2-36xy≥4-122=1.当且仅当3x=y即x=,y=时取等号.答案:18.(2017·江苏高考)如图,在同一个平面内,向量OA,OB,OC的模分别为1,1,,OA与OC的夹角为α,且tanα=7,OB与OC的夹角为45°.若OC=mOA+nOB(m,n∈R),则m+n=________.解析:法一:如图,以O为坐标原点,OA所...