配餐作业(二十八)平面向量的数量积(时间:40分钟)一、选择题1.已知p=(2,-3),q=(x,6),且p∥q,则|p+q|的值为()A.B.C.5D.13解析由题意得2×6+3x=0⇒x=-4⇒|p+q|=|(2,-3)+(-4,6)|=|(-2,3)|=。故选B。答案B2.(2016·商丘模拟)在△ABC中,已知|AB|=4,|AC|=1,S△ABC=,则AB·AC的值为()A.-2B.2C.±4D.±2解析S△ABC=|AB|·|AC|·sin∠BAC=×4×1×sin∠BAC=。∴sin∠BAC=,cos∠BAC=±,∴AB·AC=|AB|·|AC|·cos∠BAC=±2。故选D。答案D3.(2017·石家庄模拟)在△ABC中,AB=4,AC=3,AC·BC=1,则BC=()A.B.C.2D.3解析设∠A=θ,因为BC=AC-AB,AB=4,AC=3,所以AC·BC=AC2-AC·AB=9-AC·AB=1。AC·AB=8,cosθ===,所以BC==3。故选D。答案D4.(2016·昆明质检)设D为△ABC所在平面内一点,|AB|=2,|AC|=1,AC⊥BC,CD=BC,则AD·CD=()A.1B.C.-1D.-解析在△ABC中,因为AC⊥BC,所以BC==,所以|BC|=,所以AD·CD=(AC+CD)·CD=·BC=AC·BC+BC2=0+()2=,故选B。答案B5.(2016·江西赣南五校二模)△ABC的外接圆的圆心为O,半径为1,2AO=AB+AC且|OA|=|AB|,则向量BA在BC方向上的投影为()A.B.C.-D.-解析由2AO=AB+AC可知O是BC的中点,即BC为△ABC外接圆的直径,所以|OA|=|OB|=|OC|,由题意知|OA|=|AB|=1,故△OAB为等边三角形,所以∠ABC=60°。所以向量BA在BC方向上的投影为|BA|cos∠ABC=1×cos60°=。故选A。答案A6.(2017·厦门模拟)在△ABC中,∠A=120°,AB·AC=-1,则|BC|的最小值是()A.B.2C.D.6解析由AB·AC=|AB||AC|cos120°=-|AB||AC|=-1得|AB||AC|=2,|BC|2=|AC-AB|2=AC2+AB2-2AB·AC=AC2+AB2+2≥2|AC||AB|+2=6,当且仅当|AC|=|AB|=时等号成立。所以|BC|≥,故选C。答案C二、填空题7.(2016·开封一模)设向量a=与b=(-1,2cosθ)垂直,则cos2θ=________。解析依题意,-+2cos2θ=0,即2cos2θ=,所以cos2θ=2cos2θ-1=-。答案-8.已知A,B,C为圆O上的三点,若AO=(AB+AC),则AB与AC的夹角为__________。解析由AO=(AB+AC),可得O为BC的中点,故BC为圆O的直径,所以AB与AC的夹角为90°。答案90°9.已知在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E,F分别是BC,CD的中点,则(AE+AF)·BD=________。解析如图,将矩形放在直角坐标系中,则A(0,0),B(2,0),D(0,1),E,C(2,1),F(1,1),所以AE=,AF=(1,1),BD=(-2,1),所以AE+AF=,所以(AE+AF)·BD=·(-2,1)=-6+=-。答案-10.设a,b,c是单位向量,且a·b=0,则(a+c)·(b+c)的最大值为________。解析解法一:设向量c与a+b的夹角为θ,则有|a+b|===,(a+c)·(b+c)=(a+b)·c+c2=1+cosθ,故最大值是1+。解法二: a,b是单位向量,且a·b=0,故可设a=(1,0),b=(0,1),又c是单位向量,故可设c=(cosθ,sinθ),θ∈[0,2π)。∴(a+c)·(b+c)=(1+cosθ,sinθ)·(cosθ,1+sinθ)=(1+cosθ)cosθ+sinθ(1+sinθ)=cosθ+cos2θ+sinθ+sin2θ=1+cosθ+sinθ=1+sin。∴(a+c)·(b+c)的最大值为1+。答案1+三、解答题11.已知|a|=4,|b|=8,a与b的夹角是120°。(1)计算:①|a+b|,②|4a-2b|;(2)当k为何值时,(a+2b)⊥(ka-b)。解析由已知得,a·b=4×8×=-16。(1)① |a+b|2=a2+2a·b+b2=16+2×(-16)+64=48,∴|a+b|=4。② |4a-2b|2=16a2-16a·b+4b2=16×16-16×(-16)+4×64=768,∴|4a-2b|=16。(2) (a+2b)⊥(ka-b),∴(a+2b)·(ka-b)=0,∴ka2+(2k-1)a·b-2b2=0,即16k-16(2k-1)-2×64=0,∴k=-7。即k=-7时,a+2b与ka-b垂直。答案(1)①4②16(2)-712.如图,O是△ABC内一点,∠AOB=150°,∠AOC=120°,向量OA,OB,OC的模分别为2,,4。(1)求|OA+OB+OC|;(2)若OC=mOA+nOB,求实数m,n的值。解析(1)由已知条件易知OA·OB=|OA|·|OB|·cos∠AOB=-3,OA·OC=|OA|·|OC|·cos∠AOC=-4,OB·OC=0,∴|OA+OB+OC|2=OA2+OB2+OC2+2(OA·OB+OA·OC+OB·OC)=9,∴|OA+OB+OC|=3。(2)由OC...