限时集训(二十六)平面向量的数量积及平面向量的应用(限时:60分钟满分:110分)一、填空题(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1.(2012·重庆高考改编)设x∈R,向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,则|a+b|=________.2.(2012·湖北高考改编)若向量a=(1,2),b=(1,-1),则2a+b与a-b的夹角等于________.3.如图,在△ABC中,AD⊥AB,=,||=1,则·=________.4.已知|a|=6,|b|=3,a·b=-12,则向量a在向量b方向上的投影是________.5.已知圆O的半径为1,PA、PB为该圆的两条切线,A、B为两切点,那么·PB―→的最小值为________.6.(2013·南京四校联考)已知向量a的模为2,向量e为单位向量,e⊥(a-e),则向量a与e的夹角大小为________.7.(2013·扬州期中)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=__________.8.如图所示,在平面四边形ABCD中,若AC=3,BD=2,则(+)·(+)=________.9.(2012·北京高考)已知正方形ABCD的边长为1,点E是AB边上的动点,则·的值为__________;·的最大值为________.10.(2012·湖南高考)如图,在平行四边形ABCD中,AP⊥BD,垂足为P,且AP=3,则·=________.二、解答题(本大题共4小题,共60分)11.(满分14分)已知a=(1,2),b=(1,1),且a与a+λb的夹角为锐角,求实数λ的取值范围.12.(满分14分)(2012·扬州模拟)在△ABC中,角A、B、C的对边分别为a,b,c.若·=·=k(k∈R).(1)判断△ABC的形状;(2)若k=2,求b的值.13.(满分16分)(2013·苏北四市联考)已知△ABC为锐角三角形,向量m=(3cos2A,sinA),n=(1,-sinA),且m⊥n.(1)求A的大小;(2)当=pm,=qn(p>0,q>0),且满足p+q=6时,求△ABC面积的最大值.14.(满分16分)已知向量a=(1,2),b=(cosα,sinα).设m=a+tb(t为实数).(1)若α=,求当|m|取最小值时实数t的值;(2)若a⊥b,问:是否存在实数t,使得向量a-b和向量m的夹角为,若存在,请求出t;若不存在,请说明理由.答案[限时集训(二十六)]1.解析:由a⊥b,可得a·b=0,即x-2=0,得x=2,所以a+b=(3,-1),故|a+b|==.答案:2.解析:2a+b=2(1,2)+(1,-1)=(3,3),a-b=(1,2)-(1,-1)=(0,3).在平面直角坐标系中,根据图形得2a+b与a-b的夹角为.答案:3.解析:建系如图.设B(xB,0),D(0,1),C(xC,yC),=(xC-xB,yC),=(-xB,1), =,∴xC-xB=-xB⇒xC=(1-)·xB,yC=,=((1-)xB,),=(0,1),·=.答案:4.解析:设a与b的夹角为θ, a·b为向量b的模与向量a在向量b方向上的投影的乘积,而cosθ==-,∴|a|cosθ=6×=-4.答案:-45.解析:设∠APB=2θ,||=x,则·=||·||·cos2θ=||2cos2θ=(||2-1)·(1-2sin2θ)=(x2-1)·=x2-2-1+≥-3+2,当且仅当x2=即x=时取等号.答案:-3+26.解析: e⊥(a-e),∴e·(a-e)=e·a-e2=1×2cosθ-1=0,∴cosθ=,∴θ=.答案:7.解析: a+b与ka-b垂直,∴(a+b)·(ka-b)=0,化简得(k-1)(a·b+1)=0,根据a、b向量不共线,且均为单位向量得a·b+1≠0,得k-1=0,即k=1.答案:18.解析:由于=+,=+,所以+=+++=-.(+)·(+)=(-)·(+)=2-2=9-4=5.答案:59.解析:法一:以,为基向量,设=λ(0≤λ≤1),则-=-=λ-,=-,所以·=(λ-·(-)=-λ·+=-λ×0+1=1.又=,所以·=(λ-·=λ·=λ×1-0=λ≤1,即·的最大值为1.法二:建立如图所示的平面直角坐标系,令E点坐标为t,00≤t≤1可得·=t,-1·0,-1=1,·=t,-1·1,0=t≤1,,故·=1,·最大值为1.答案:1110.解析:设AC与BD的交点为O,则·=·2=22+2·=2×32+0=18.答案:1811.解: a与a+λb均为非零向量,且夹角为锐角,∴a·(a+λb)>0,即(1,2)·(1+λ,2+λ)>0.∴(1+λ)+2(2+λ)>0.∴λ>-.当a与a+λb共线时,存在实数m,使a+λb=ma,即(1+λ,2+λ)=m(1,2),∴解得λ=0.即当λ=0时,a与a+λb共线,综上可知,λ>-且λ≠0.12.解:(1) ·=cbcosA,·=bacosC,∴bccosA=abcosC,根...