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高中数学 2.5 从力做的功到向量的数量积基础巩固 北师大版必修4VIP免费

高中数学 2.5 从力做的功到向量的数量积基础巩固 北师大版必修4_第1页
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【成才之路】-学年高中数学2.5从力做的功到向量的数量积基础巩固北师大版必修4一、选择题1.已知向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,则a与b的夹角为()A.B.C.D.[答案]C[解析]设a与b的夹角为θ,则据向量数量积公式可得cosθ=,则cosθ==. θ∈[0,π],∴θ=.2.若e1,e2是夹角为的单位向量,且a=2e1+e2,b=-3e1+2e2,则a·b等于()A.1B.-4C.-D.[答案]C[解析]a·b=(2e1+e2)·(-3e1+2e2)=-6e+e1·e2+2e=-6|e1|2+|e1||e2|cos+2|e2|2=-6×12+1×1×+2×12=-.3.(·新课标Ⅱ理,3)设向量a,b满足|a+b|=,|a-b|=,则a·b=()A.1B.2C.3D.5[答案]A[解析]本题考查平面向量的模,平面向量的数量积. |a+b|=,|a-b|=,∴a2+b2+2a·b=10,a2+b2-2a·b=6.联立方程解得a·b=1,故选A.4.如图,Rt△ABC中,∠A=90°,AB=AC=1,则AB·BC的值是()A.1B.-1C.2D.-2[答案]B[解析]AB与BC的夹角为135°,|BC|=,∴AB·BC=1××cos135°=-1.5.已知|b|=3,a在b方向上的射影是,则a·b的值为()A.3B.C.2D.[答案]B[解析]设a与b的夹角为θ,由题意知|a|cosθ=.∴a·b=|a||b|cosθ=×3=.6.已知向量a与b的夹角为120°,|a|=3,|a+b|=,则|b|等于()A.5B.4C.3D.1[答案]B[解析] |a+b|=,∴(a+b)2=13,即a2+2a·b+b2=13,也就是|a|2+2|a||b|cosθ+|b|2=13.将θ=120°,|a|=3,代入可得|b|2-3|b|-4=0.解之,得|b|=4或|b|=-1(舍去).二、填空题7.已知a与b为两个不共线的单位向量,k为实数,若向量a+b与向量ka-b垂直,则k=______.[答案]1[解析]考查了向量的数量积,垂直等问题.由a+b与ka-b垂直知(a+b)·(ka-b)=0,即ka2-a·b+ka·b-b2=0,又由|a|=|b|=1知(k-1)(a·b+1)=0,若a·b=-1,则a与b夹角180°,与a,b不共线矛盾,∴k-1=0,k=1.8.(·江西理,12)设e1,e2为单位向量,且e1,e2的夹角为,若a=e1+3e2,b=2e1,则向量a在b方向上的射影为________.[答案][解析]本题考查了平面向量的数量积的运算.由已知|a|=,|b|=2,a·b=5.∴|a|cos=|a|×==.三、解答题9.已知|a|=2,|b|=4.(1)当a⊥b时,求|a+b|;(2)当a∥b时,求a·b;(3)若(a+2b)与(3a-b)垂直,求向量a与b的夹角.[解析](1) a⊥b,∴a·b=0,∴|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=4+16=20,∴|a+b|=2.(2) a∥b,当a与b同向时,a·b=|a|·|b|=8;当a与b反向时,a·b=-|a|·|b|=-8.(3)由(a+2b)与(3a-b)垂直,得(a+2b)·(3a-b)=0,即3a2+5a·b-2b2=0,∴5a·b=2b2-3a2,∴a·b=4.设a,b的夹角为θ,则cosθ===, 0°≤θ≤180°,∴θ=60°.一、选择题1.已知a、b、c是单位向量,且a·b=0,则(a-c)·(b-c)的最小值为()A.-2B.-2C.-1D.1-[答案]D[解析]本题考查数量积的运算.设a+b与c的夹角为θ,则(a-c)·(b-c)=a·b-a·c-c·b+c2=0-(a+b)·c+1=1-(a+b)·c=1-|a+b|·|c|cosθ=1-·1·cosθ∴最小值为1-,即a+b与c同向共线时取得最小值.2.在△ABC中,若AB2=AB·AC+BA·BC+CA·CB,则△ABC是()A.等边三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.直角三角形[答案]D[解析]因为AB2=AB·AC+BA·BC+CA·CB=AB·(AC-BC)+CA·CB=AB·AB+CA·CB,所以CA·CB=0,即CA⊥CB,所以三角形为直角三角形,选D.二、填空题3.(·安徽文,13)若非零向量a,b满足|a|=3|b|=|a+2b|,则a与b夹角的余弦值为________.[答案]-[解析]本题主要考查了向量运算及夹角公式运用. |a|=3|b|=|a+2b|,∴|a|2=9|b|2=(a+2b)2=|a|2+4|b|2+4a·b,∴a·b=-|b|2,∴cos〈a,b〉===-.4.已知平面向量α,β,|α|=1,|β|=2,α⊥(α-2β),则|2α+β|的值是________.[答案][解析]本题考查了向量的运算. α⊥(α-2β),∴α·(α-2β)=α2-2α·β=0,∴2α·β=α2=|α|2,∴|2α+β|=====.三、解答题5.若O是△ABC所在平面内的一点,且满足|OB-OC|=|OB+OC-2OA|,判断△ABC的形状.[解析]OB+OC-2OA=OB-OA+OC-OA=AB...

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