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基础巩固题组
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.已知点A(-2,0),B(3,0),动点P(x,y)满足·=x2,则点P的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线 D.抛物线
解析 =(-2-x,-y),=(3-x,-y),
∴·=(-2-x)(3-x)+y2=x2,∴y2=x+6.
答案 D
2.在△ABC中,(+)·=||2,则△ABC的形状一定是( )
A.等边三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
解析 由(+)·=||2,
得·(+-)=0,
即·(++)=0,2·=0,
∴⊥,∴A=90°.
又根据已知条件不能得到||=||,
故△ABC一定是直角三角形.
答案 C
3.(2016·深圳调研)在△ABC中,AB=AC=2,BC=2,则·=( )
A.2 B.2 C.-2 D.-2
解析 由余弦定理得cos A===-,
所以·=||·||cos A=2×2×=-2,故选D.
答案 D
4.已知|a|=2|b|,|b|≠0,且关于x的方程x2+|a|x-a·b=0有两相等实根,则向量a与b的夹角是( )
A.- B.- C. D.
解析 由已知可得Δ=|a|2+4a·b=0,即4|b|2+4×2|b|2cos θ=0,
∴cos θ=-,又∵0≤θ≤π,∴θ=.
答案 D
5.(2015·杭州质量检测)设O是△ABC的外心(三角形外接圆的圆心).若=+,则∠BAC的度数等于( )
A.30° B.45° C.60° D.90°
解析 取BC的中点D,连接AD,则+=2 .由题意得3=2,∴AD为BC的中线且O为重心.又O为外心,∴△ABC为正三角形,∴∠BAC=60°,故选C.
答案 C
二、填空题
6.(2016·广州综合测试)在△ABC中,若·=·=2,则边AB的长等于________.
解析 由题意知·+·=4,即·(+)=4,即·=4,∴||=2.
答案 2
7.(2016·天津十二区县重点中学联考)在边长为1的正方形ABCD中,M为BC的中点,点E在线段AB上运动,则·的最大值为________.
解析 以点A为坐标原点,AB,AD所在直线分别为x,y轴建立平面直角坐标系,则C(1,1),M,设E(x,0),x∈[0,1],
则·=(1-x,1)·=(1-x)2+,
x∈[0,1]时,(1-x)2+单调递减,当x=0时,·取得最大值.
答案
8.(2016·太原模拟)已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(,-1),则|2a-b|的最大值与最小值的和为________.
解析 由题意可得a·b=cos θ-sin θ=2cos,则|2a-b|===∈[0,4],所以|2a-b|的最大值与最小值的和为4.
答案 4
三、解答题
9.已知a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),0<β<α<π.
(1)若|a-b|=,求证:a⊥b;
(2)设c=(0,1),若a+b=c,求α,β的值.
(1)证明 由题意得|a-b|2=2,
即(a-b)2=a2-2a·b+b2=2.
又因为a2=b2=|a|2=|b|2=1,
所以2-2a·b=2,即a·b=0,
故a⊥b.
(2)解 因为a+b=(cos α+cos β,sin α+sin β)=(0,1),
所以
由此得,cos α=cos(π-β).
由0<β<π,得0<π-β<π,又0<α<π,故α=π-β.
代入sin α+sin β=1,得sin α=sin β=.
又α>β,所以α=,β=.
10.(2015·襄阳测试)在如图所示的平面直角坐标系中,已知点A(1,0)和点B(-1,0),||=1,且∠AOC=x,其中O为坐标原点.
(1)若x=π,设点D为线段OA上的动点,求|+|的最小值;
(2)若x∈,向量m=,n=(1-cos x,sin x-2cos x),求m·n的最小值及对应的x值.
解 (1)设D(t,0)(0≤t≤1),
由题意知C,所以+=,
所以|+|2=-t+t2+=t2-t+1
=+(0≤t≤1),
所以当t=时,|+|最小,为.
(2)由题意得C(cos x,sin x),m==(cos x+1,sin x),
则m·n=1-cos2x+sin2x-2sin xcos x=1-cos 2x-sin 2x
=1-sin,
因为x∈,所以≤2x+≤,
所以当2x+=,即x=时,
sin取得最大值1.
所以m·n的最小值为1-,此时x=.
能力提升题组
(建议用时:25分钟)
11.(2015·衡水中学一调)已知|a|=2|b|≠0,且关于x的函数f(x)=x3+|a|x2+a·bx在R上有极值,则向量a与b的夹角的范围是( )
A. B.
C. D.
解析 设a与b的夹角为θ.∵f(x)=x3+|a|x2+a·bx.
∴f′(x)=x2+|a|x+a·b.∵函数f(x)在R上有极值,
∴方程x2+|a|x+a·b=0有两个不同的实数根,
即Δ=|a|2-4a·b>0,∴a·b<,
又∵|a|=2|b|≠0,∴cos θ=<=,即cos θ<,
又∵θ∈[0,π],∴θ∈,故选C.
答案 C
12.(2015·郑州质检)在Rt△ABC中,CA=CB=3,M、N是斜边AB上的两个动点,且MN=,则·的取值范围为( )
A. B.[2,4] C.[3,6] D.[4,6]
解析 设MN的中点为E,则有+=2,
·=
=2-2=2-,
又||的最小值等于点C到AB的距离,
即,故·的最小值为-=4.当点M与点A(或B)重合时,||达到最大,易知||的最大值为=,故·的最大值为6,因此·的取值范围是[4,6].
答案 D
13.在△ABC中,A=90°,AB=1,AC=2,设点P,Q满足=λ,=(1-λ),λ∈R.若·=-2,则λ=________.
解析 ∵=-=(1-λ)-,=-=λ-,
∴·=-2⇒[(1-λ)-]·[λ-]=-2,
化简得(1-λ)λ·-(1-λ)2-λ2+·
=-2,又因为·=0,2=4,2=1,
所以-(1-λ)×4-λ×1=-2,
解得λ=.
答案
14.(2016·江西五校联考)已知向量m=,n=.
(1)若m·n=1,求cos的值;
(2)记f(x)=m·n,在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,且满足(2a-c)cos B=bcos C,求函数f(A)的取值范围.
解 m·n=sin cos +cos2
=sin +cos +=sin+.
(1)∵m·n=1,∴sin=,
cos=1-2sin2=,
cos=-cos=-.
(2)∵(2a-c)cos B=bcos C,由正弦定理得
(2sin A-sin C)cos B=sin Bcos C,
∴2sin Acos B=sin Ccos B+sin Bcos C,
∴2sin Acos B=sin(B+C).
∵A+B+C=π,∴sin(B+C)=sin A,且sin A≠0,
∴cos B=,B=.∴0<A<.
∴<+<,<sin<1.
又∵f(x)=m·n=sin+,
∴f(A)=sin+,
故1<f(A)<.
故函数f(A)的取值范围是.
沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光,千里冰封,万里雪飘。
望长城内外,惟余莽莽;
大河上下,顿失滔滔。
山舞银蛇,原驰蜡象,
欲与天公试比高。
须晴日,看红装素裹,分外妖娆。
江山如此多娇,引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武,略输文采;
唐宗宋祖,稍逊风骚。
一代天骄,成吉思汗,
只识弯弓射大雕。
俱往矣,数风流人物,还看今朝。
薄雾浓云愁永昼, 瑞脑消金兽。 佳节又重阳, 玉枕纱厨, 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后, 有暗香盈袖。 莫道不消魂, 帘卷西风, 人比黄花瘦。
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