第一课时从力做的功到向量的数量积(一)课后拔高提能练一、选择题1.在平面直角坐标系中,向量|AB|=4,〈AB,x轴〉=120°,则AB在x轴、y轴上的投影的数量分别是()A.2,2B.-2,-2C.-2,2D.2,-2解析:选C由题意得AB在x轴上的投影为4cos120°=-2,在y轴上的投影为4sin120°=2.2.已知|a|=1,|b|=6,a与b的夹角为,则a·(b-a)的值为()A.2B.4C.0D.-解析:选Aa·(b-a)=a·b-a2=1×6×cos-|a|2=6×-1=2.3.(2018·天津卷)在如图的平面图形中,已知OM=1,ON=2,∠MON=120°,BM=2MA,CN=2NA,则BC·OM的值为()A.-15B.-9C.-6D.0解析:选C如图所示,连接MN,由BM=2MA,CN=2NA可知点M、N分别为线段AB、AC上靠近点A的三等分点,则BC=3MN=3(ON-OM),由题意可知,OM2=12=1,OM·ON=1×2×cos120°=-1,结合数量积的运算法则可得BC·OM=3(ON-OM)·OM=3ON·OM-3OM2=-3-3=-6.故选C.4.设a、b、c是任意的非零平面向量,且相互不共线,则①(a·b)c-(c·a)b=0;②|a|-|b|<|a-b|;③(b·c)a-(c·a)b不与c垂直;④(3a+2b)·(3a-2b)=9|a|2-4|b|2.以上命题中的真命题是()A.①②B.②③C.③④D.②④解析:选D①假.a·b=λ∈R,c·a=μ∈R.而a、b、c是非零向量且互不共线,故λc-μb≠0.②真.∵||a|-|b||<|a-b|.③假.∵[(b·c)a-(c·a)b]·c=0,故应为垂直.④真.根据数量积结合律交换律可判定.故选D.二、填空题5.已知向量a=(6,2)与b=(-3,k)的夹角是钝角,则k的取值范围是________.解析:由题意知,a·b=6×(-3)+2k<0,k<9.若a与b反向,则k=-1.∴k的取值范围是(-∞,-1)∪(-1,9).答案:(-∞,-1)∪(-1,9).6.已知|a|=3,|b|=5,且向量a在向量b方向上的投影为,则a·b=________.解析:a·b=|a|·|b|·cosθ=|a|cosθ·|b|=×5=12.答案:127.已知|a|=6,a与b的夹角为,且(a+2b)·(a-3b)=-72,则|b|=________.解析:由已知得:a2-a·b-6b2=-72∴|a|2-|a|·|b|·cos-6|b|2=-72,即2|b|2+|b|-36=0,∴|b|=4.答案:4三、解答题8.在△ABC中,AB=c,BC=a,CA=b,且a·b=b·c=c·a,试判断△ABC的形状.解:在△ABC中,易知AB+BC+CA=0,即a+b+c=0,因此a+c=-b,a+b=-c.从而两式相减,可得b2+2a·b-c2-2a·c=c2-b2,则2b2+2(a·b-a·c)=2c2.因为a·b=c·a=a·c,所以2b2=2c2,即|b|=|c|.同理可得|a|=|b|,故|AB|=|BC|=|CA|,即△ABC是等边三角形.9.已知|a|=3,|b|=2,a与b的夹角为60°,c=3a+5b,d=ma-3b.(1)当m为何值时,c与d垂直?(2)当m为何值时,c与d共线?解:(1)假设向量c与向量d垂直,得c·d=0,而c·d=(3a+5b)·(ma-3b)=3ma2+(5m-9)a·b-15b2=27m+3(5m-9)-60,所以42m-87=0,即m=,即当m=时,c与d垂直.(2)假设c与d共线,则存在实数λ,使得c=λd,所以3a+5b=λ(ma-3b),即3a+5b=λma-3λb.又a与b不共线,所以解得即当m=-时,c与d共线.