本文由 ganwu1980 收集发布,转载请注明出处,如有问题请联系我们!高中数学必修4课时达标检测(二十三)平面向量数量积的坐标表示、模、夹角 Word版含解析
课时达标检测(二十三)平面向量数量积的坐标表示、模、夹角
一、选择题
1.(山东高考)已知向量a=(1,),b=(3,m),若向量a,b 的夹角为,则实数m=( )
A.2 B.
C.0 D.-
答案:B
2.已知平面向量a=(2,4),b=(-1,2),若c=a-(a·b)b,则|c|等于( )
A.4 B.2
C.8 D.8
答案:D
3.已知向量a=(1,2),b=(2,-3),若向量c满足(c+a)∥b,c⊥(a+b),则c等于( )
A. B.
C. D.
答案:D
4.(湖北高考)已知点A(-1,1),B(1,2),C(-2,-1),D(3,4),则向量在方向上的投影为( )
A. B.
C.- D.-
答案:A
5.已知i与j为互相垂直的单位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪
B.
C.∪
D.
答案:A
二、填空题
6.已知A(1,2),B(3,4),|n|=,则|·n|的最大值为________.
答案:4
7.如图,已知点A(1,1)和单位圆上半部分上的动点B,若⊥,则向量的坐标为________.
答案:
8.已知a=(λ,2λ),b=(3λ,2),若a与b的夹角为锐角,则λ的取值范围是________.
答案:∪∪
三、解答题
9.已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2,且c∥a,求c的坐标;
(2)若|b|=,且a+2b与2a-b垂直,求a与b的夹角θ.
解:(1)设c=(x,y),∵|c|=2,∴=2,
∴x2+y2=20.
由c∥a和|c|=2,
可得解得或
故c=(2,4)或c=(-2,-4).
(2)∵(a+2b)⊥(2a-b),∴(a+2b)·(2a-b)=0,
即2a2+3a·b-2b2=0,
∴2×5+3a·b-2×=0,整理得a·b=-,
∴cos θ==-1.
又θ∈[0,π],∴θ=π.
10.平面内有向量=(1,7),=(5,1),=(2,1),点M为直线OP上的一动点.
(1)当·取最小值时,求的坐标;
(2)在(1)的条件下,求cos∠AMB的值.
解:(1)设=(x,y),∵点M在直线OP上,
∴向量与共线,又=(2,1).
∴x×1-y×2=0,即x=2y.
∴=(2y,y).又=-,=(1,7),
∴=(1-2y,7-y).
同理=-=(5-2y,1-y).
于是·=(1-2y)(5-2y)+(7-y)(1-y)=5y2-20y+12.
可知当y==2时,·有最小值-8,此时=(4,2).
(2)当=(4,2),即y=2时,
有=(-3,5),=(1,-1),
||=,||=,
·=(-3)×1+5×(-1)=-8.
cos∠AMB===-.
11.设平面向量a=(cos α,sin α)(0≤α<2π),b=,且a与b不共线.
(1)求证:向量a+b与a-b垂直;
(2)若两个向量a+b与a-b的模相等,求角α.
解:(1)证明:由题意知,
a+b=,
a-b=,
∵(a+b)·(a-b)=cos2α-+sin2α-=0,
∴(a+b)⊥(a-b).
(2)|a|=1,|b|=1,由题意知(a+b)2=(a-b)2,化简得a·b=0,∴-cos α+sin α=0,
∴tan α=,
又0≤α<2π,∴α=或α=.
一、选择题
1.(山东高考)已知向量a=(1,),b=(3,m),若向量a,b 的夹角为,则实数m=( )
A.2 B.
C.0 D.-
答案:B
2.已知平面向量a=(2,4),b=(-1,2),若c=a-(a·b)b,则|c|等于( )
A.4 B.2
C.8 D.8
答案:D
3.已知向量a=(1,2),b=(2,-3),若向量c满足(c+a)∥b,c⊥(a+b),则c等于( )
A. B.
C. D.
答案:D
4.(湖北高考)已知点A(-1,1),B(1,2),C(-2,-1),D(3,4),则向量在方向上的投影为( )
A. B.
C.- D.-
答案:A
5.已知i与j为互相垂直的单位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a与b的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是( )
A.(-∞,-2)∪
B.
C.∪
D.
答案:A
二、填空题
6.已知A(1,2),B(3,4),|n|=,则|·n|的最大值为________.
答案:4
7.如图,已知点A(1,1)和单位圆上半部分上的动点B,若⊥,则向量的坐标为________.
答案:
8.已知a=(λ,2λ),b=(3λ,2),若a与b的夹角为锐角,则λ的取值范围是________.
答案:∪∪
三、解答题
9.已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2,且c∥a,求c的坐标;
(2)若|b|=,且a+2b与2a-b垂直,求a与b的夹角θ.
解:(1)设c=(x,y),∵|c|=2,∴=2,
∴x2+y2=20.
由c∥a和|c|=2,
可得解得或
故c=(2,4)或c=(-2,-4).
(2)∵(a+2b)⊥(2a-b),∴(a+2b)·(2a-b)=0,
即2a2+3a·b-2b2=0,
∴2×5+3a·b-2×=0,整理得a·b=-,
∴cos θ==-1.
又θ∈[0,π],∴θ=π.
10.平面内有向量=(1,7),=(5,1),=(2,1),点M为直线OP上的一动点.
(1)当·取最小值时,求的坐标;
(2)在(1)的条件下,求cos∠AMB的值.
解:(1)设=(x,y),∵点M在直线OP上,
∴向量与共线,又=(2,1).
∴x×1-y×2=0,即x=2y.
∴=(2y,y).又=-,=(1,7),
∴=(1-2y,7-y).
同理=-=(5-2y,1-y).
于是·=(1-2y)(5-2y)+(7-y)(1-y)=5y2-20y+12.
可知当y==2时,·有最小值-8,此时=(4,2).
(2)当=(4,2),即y=2时,
有=(-3,5),=(1,-1),
||=,||=,
·=(-3)×1+5×(-1)=-8.
cos∠AMB===-.
11.设平面向量a=(cos α,sin α)(0≤α<2π),b=,且a与b不共线.
(1)求证:向量a+b与a-b垂直;
(2)若两个向量a+b与a-b的模相等,求角α.
解:(1)证明:由题意知,
a+b=,
a-b=,
∵(a+b)·(a-b)=cos2α-+sin2α-=0,
∴(a+b)⊥(a-b).
(2)|a|=1,|b|=1,由题意知(a+b)2=(a-b)2,化简得a·b=0,∴-cos α+sin α=0,
∴tan α=,
又0≤α<2π,∴α=或α=.
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