第一部分专题二三角函数与平面向量第3讲平面向量专题强化精练提能理1.向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(2a+b)·a=()A.-1B.0C.1D.2解析:选C.法一:因为a=(1,-1),b=(-1,2),所以a2=2,a·b=-3,从而(2a+b)·a=2a2+a·b=4-3=1.法二:因为a=(1,-1),b=(-1,2),所以2a+b=(2,-2)+(-1,2)=(1,0),从而(2a+b)·a=(1,0)·(1,-1)=1,故选C.2.已知O,A,B,C为同一平面内的四个点,若2AC+CB=0,则向量OC等于()A.OA-OBB.-OA+OBC.2OA-OBD.-OA+2OB解析:选C.因为AC=OC-OA,CB=OB-OC,所以2AC+CB=2(OC-OA)+(OB-OC)=OC-2OA+OB=0,所以OC=2OA-OB,故选C.3.在△ABC中,D是AB的中点,E是AC的中点,CD与BE交于点F,设AB=a,AC=b,AF=xa+yb,则(x,y)为()A.B.C.D.解析:选C.由题意知点F为△ABC的重心,设H为BC中点,则AF=AH=×(AB+AC)=a+b,所以x=,y=.4.在△ABC中,AB=,BC=2,∠A=,如果不等式|BA-tBC|≥|AC|恒成立,则实数t的取值范围是()A.[1,+∞)B.C.∪[1,+∞)D.(-∞,0]∪[1,+∞)解析:选C.在直角三角形ABC中,易知AC=1,cos∠ABC=,由|BA-tBC|≥|AC|,得BA2-2tBA·BC+t2BC2≥AC2,即2t2-3t+1≥0,解得t≥1或t≤.5.(2015·河北省五校联盟质量监测)已知|OA|=1,|OB|=,OA·OB=0,点C在∠AOB内,且∠AOC=30°,设OC=mOA+nOB(m,n∈R),则等于()A.B.3C.D.解析:选B.由题设知:cos〈OC,OA〉=,所以=⇒=⇒=.因为|OA|=1,|OB|=,OA·OB=0,所以=⇒m2=9n2⇒=9,又因为点C在∠AOB内,所以m>0,n>0,所以=3,故选B.6.(2015·聊城市第一次质量预测)在Rt△ABC中,CA=CB=3,M,N是斜边AB上的两个动点,且MN=,则CM·CN的取值范围为()A.B.[2,4]C.[3,6]D.[4,6]解析:选D.记MN的中点为E,则有CM+CN=2CE,CM·CN=[(CM+CN)2-(CM-CN)2]=CE2-NM2=CE2-.又|CE|的最小值等于点C到AB的距离,即,故CM·CN的最小值为-=4.当点M与点A(或B)重合时,|CE|达到最大,|CE|的最大值为=,因此CM·CN的取值范围是[4,6],选D.7.(2014·高考北京卷)已知向量a,b满足|a|=1,b=(2,1),且λa+b=0(λ∈R),则|λ|=________.解析:因为λa+b=0,所以λa=-b,所以|λa|=|-b|=|b|==,所以|λ|·|a|=.又|a|=1,所以|λ|=.答案:8.已知圆O为△ABC的外接圆,半径为2,若AB+AC=2AO,且|OA|=|AC|,则向量BA在向量BC方向上的投影为________.解析:因为AB+AC=2AO,所以O是BC的中点,故△ABC为直角三角形.在△AOC中,有|OA|=|AC|,所以∠B=30°.由定义,向量BA在向量BC方向上的投影为|BA|cosB=2×=3.答案:39.(2014·高考江苏卷)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,CP=3PD,AP·BP=2,则AB·AD的值是________.解析:由CP=3PD,得DP=DC=AB,AP=AD+DP=AD+AB,BP=AP-AB=AD+AB-AB=AD-AB.因为AP·BP=2,所以·=2,即AD2-AD·AB-AB2=2.又因为AD2=25,AB2=64,所以AB·AD=22.答案:2210.设非零向量a,b的夹角为θ,记f(a,b)=acosθ-bsinθ.若e1,e2均为单位向量,且e1·e2=,则向量f(e1,e2)与f(e2,-e1)的夹角为________.解析:由e1·e2=,可得cos〈e1,e2〉==,故〈e1,e2〉=,〈e2,-e1〉=π-〈e2,e1〉=.f(e1,e2)=e1cos-e2sin=e1-e2,f(e2,-e1)=e2cos-(-e1)sin=e1-e2.f(e1,e2)·f(e2,-e1)=·=-e1·e2=0,所以f(e1,e2)⊥f(e2,-e1).故向量f(e1,e2)与f(e2,-e1)的夹角为.答案:11.如图,在平面四边形ABCD中,AB=13,AC=10,AD=5,cos∠DAC=,AB·AC=120.(1)求cos∠BAD;(2)设AC=xAB+yAD,求x,y的值.解:(1)设∠CAB=α,∠CAD=β,cosα===,cosβ=,所以sinα=,sinβ=,所以cos∠BAD=cos(α+β)=cosαcosβ-sinαsinβ=×-×=.(2)由AC=xAB+yAD得所以解得12.(2015·山师附中质检)已知向量m=(cosA,-sinA),n=(cosB,sinB),m·n=cos2C,其中A,B,C为△ABC的内角.(1)求角C的大小;(2)若AB=6,且CA·CB=18,求AC,BC的长.解:(1)m·n=cosAcosB...