高中数学第二章2.4.2平面向量数量积的坐标表示模夹角优化练习新人教A版必修0 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/15 6:08:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

学 习 资 料 汇编

2.4.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角

[课时作业] [A组 基础巩固]

1.以下选项中,不一定是单位向量的有( )

①a=(cos θ,-sin θ);②b=(lg 2,lg 5);③c=(22);④d=(1-x,x). A.1个 C.3个

解析:因为|a|=1,|b|=1,|c|=|d|=答案:B

2.设向量a=(2,0),b=(1,1),设下列结论中正确的是( ) A.|a|=|b| C.(a-b)⊥b

解析:因为a=(2,0),b=(1,1),

所以|a|=2,|b|=2,故|a|≠|b|,A错误;

1

B.a·b=

2D.a∥b

-x

2

2

x,-xB.2个 D.4个

x2

-x

2 ≥2≠1,

2+x=2x-2x+1= x-

12

12

2+≥.故选B. 22

a·b=(2,0)·(1,1)=2×1+0×1=2,故B错误;

因为a-b=(1,-1),所以(a-b)·b=(1,-1)·(1,1)=0,所以(a-b)⊥b,故C正确. 因为2×1-0×1≠0,所以a与b不共线,故D错误. 答案:C

3.(2014年高考重庆卷)已知向量a=(k,3),b=(1,4),c=(2,1),且(2a-3b)⊥c,则实数k=( ) 9A.-

2C.3

B.0 D.15 2

解析:因为a=(k,3),b=(1,4),所以2a-3b=2(k,3)-3(1,4)=(2k-3,-6). 因为(2a-3b)⊥c,

所以(2a-3b)·c=(2k-3,-6)·(2,1)=2(2k-3)-6=0,解得k=3. 答案:C

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4.若向量a=(1,2),b=(1,-1),则2a+b与a-b的夹角等于( ) πA.-

4πC. 4

解析:2a+b=2(1,2)+(1,-1)=(3,3).

B.D.π 63π 4

a-b=(1,2)-(1,-1)=(0,3),(2a+b)·(a-b)=9,

|2a+b|=32,|a-b|=3,

92π

设所求两向量夹角为α,则cos α==,所以α=. 432×32答案:C

5.已知A、B、C是坐标平面上的三点,其坐标分别 为A(1,2)、B(4,1)、C(0,-1),则△ABC的形状为( ) A.直角三角形 B.等腰三角形 C.等腰直角三角形 D.以上均不正确

→→→→

解析:AC=(-1,-3),AB=(3,-1).∵AC·AB=-3+3=0,∴AC⊥A →→

又∵|AC|=10,|AB|=10,∴AC=AB.∴△ABC为等腰直角三角形. 答案:C

6.设x,y∈R,向量a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4)且a⊥c,b∥c,则|a+b|=( ) A.5 C.25

B.10 D.10

B.

解析:由a⊥c,得2x-4=0则x=2,由b∥c得-4=2y则y=-2, |a+b|= 答案:B

7.设向量a与b的夹角为θ,a=(2,1),3b+a=(5,4),则cos θ=________. 解析:设b=(x,y),则由a=(2,1),3b+a=(5,4)可得(3x+2,3y+1)=(5,4),即

??3x+2=5,?

?3y+1=4?

2

+-

2

=10.

2

??x=1,

??

?y=1,?

2

所以b=(1,1),故a·b=2×1+1×1=3且|a|=2+1=

22

5,|b|=1+1=2,所以cos θ=310

答案: 10

a·b3310

==. |a||b|1010

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→→→→

8.已知OA=(2,2),OB=(4,1),O为坐标原点,在x轴上求一点P,使AP·BP有最小值,则

P点的坐标为________.

→→2

解析:设P(x,0),所以AP·BP=(x-2,-2)·(x-4,-1)=(x-2)(x-4)+2=x-6x+→→2

10=(x-3)+1,当x=3时,AP·BP有最小值,此时P(3,0). 答案:(3,0)

9.已知a=(2,1),b=(-1,3).若存在向量c,使得a·c=4,b·c=-9,试求向量c的坐标.

解析:设c=(x,y),则a·c=(2,1)·(x,y)=2x+y=4.① 由b·c=-9,得b·c=(-1,3)·(x,y)=3y-x=-9.②

??2x+y=4,

联立①②得?

?x-3y=9,?

??x=3,

解得?

?y=-2.?

∴c的坐标为(3,-2).

10.在平面直角坐标系内,已知三点A(1,0),B(0,1),C(2,5),求: →→

(1)AB,AC的坐标; →→

(2)|AB-AC|的值; (3)cos ∠BAC的值.

→→

解析:(1)AB=(0,1)-(1,0)=(-1,1),AC=(2,5)-(1,0)=(1,5). →→→→

(2)因为AB-AC=(-1,1)-(1,5)=(-2,-4),所以|AB-AC|=25.

→→→→

(3)因为AB·AC=(-1,1)·(1,5)=4,|AB|=2,|AC|=26, →→AB·AC4213

cos ∠BAC===. →→132×26|AB||AC|

[B组 能力提升]

π

1.(2014年高考山东卷)已知向量a=(1,3),b=(3,m),若向量a,b的夹角为,则6实数m=( ) A.23 C.0

B.3 D.-3

2

+-

2

π3222

解析:a·b=|a||b|cos ,则3+3m=2·9+m·.(3+m)=9+m,解得m=3.

62答案:B

→→

2.在四边形ABCD中,AC=(1,2),BD=(-4,2),则该四边形的面积为( )

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