1、第三节平面对量数量积及平面对量应用举例时间:45分钟分值:100分 一、选择题1已知向量a,b满足|a|3,|b|2,且a(ab),则a与b的夹角为()A.B.C. D.解析a(ab)a(ab)a2ab|a|2|a|b|cosa,b0,故cosa,b, 故所求夹角为.答案D2已知A,B,C为平面上不共线的三点,若向量(1,1),n(1,1),且n2,则n等于()A2 B2C0 D2或2解析nn()nn(1,1)(1,1)2022.答案B3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解析(2,1),(5,5),|5,则|cos,.答案A
2、4(2021昆明质检)在直角三角形ABC中,C,AC3,取点D使2,那么()A3 B4C5 D6解析如图,又2,(),即,C,0,6,故选D.答案D5(2022浙江“六市六校”联盟)若|ab|ab|2|a|,则向量ab与a的夹角为()A. B.C. D.解析由|ab|ab|两边平方,得ab0,由|ab|2|a|两边平方,得3a22abb20,故b23a2,则(ab)aa2aba2,|ab|2|a|,设向量ab与a的夹角为,则有cos,故.答案B6AD,BE分别是ABC的中线,若|1,且与的夹角为120,则()A. B.C. D.解析|1,且与的夹角为120,|cos120.由得(),选D.答案
3、D二、填空题7已知向量a,b夹角为45,且|a|1,|2ab|,则|b|_.解析a,b的夹角为45,|a|1,ab|a|b|cos45|b|,|2ab|244|b|b|210,|b|3.答案38(2022湖北卷)若向量(1,3),|,0,则|_.解析|,0OAB是以O为顶点的等腰直角三角形,又|2.答案29已知直角梯形ABCD中,ADBC,ADC90,AD2,BCCD1,P是腰DC上的动点,则|3|的最小值为_解析建立如图所示的直角坐标系,设P(0,t),由题意可知,A(2,0),B(1,1),(2,t),(1,1t),3(5,34t),|3| .当t时,|3|取得最小值5.答案5三、解答题1
4、0如图,平面四边形ABCD中,AB13,AC10,AD5,cosDAC,120.(1)求cosBAD;(2)设xy,求x,y的值解(1)设CAB,CAD,cos,cos,sin,sin.cosBADcos()coscossinsin.(2)由xy得解得11已知向量a(4,5cos),b(3,4tan),ab,求:(1)|ab|;(2)cos的值解(1)由于ab,所以ab435cos(4tan)0,解得sin,又由于,所以cos,tan,所以ab(7,1),因此|ab|5.(2)cos()coscossinsin. 1(2022浙江卷)设为两个非零向量a,b的夹角已知对任意实数t,|bta|的最
5、小值为1.()A若确定,则|a|唯一确定B若确定,则|b|唯一确定C若|a|确定,则唯一确定D若|b|确定,则唯一确定解析|bta|2(bta)2|b|2|a|2t22abt,令f(t)|a|2t22abt|b|2,由于|bta|的最小值为1,所以函数f(t)的最小值也为1,即1.又a,b均为非零向量,且夹角为,因此|b|2|b|2cos21,于是|b|2,因此当确定时,|b|2的值唯一确定,亦即|b|唯一确定答案B2(2022重庆卷)已知向量a与b的夹角为60,且a(2,6),|b|,则ab_.解析由题意得|a|2,所以ab|a|b|cosa,b210.答案103(2022天津卷)已知菱形A
6、BCD的边长为2,BAD120,点E,F分别在边BC,DC上,BC3BE,DCDF,若1,则的值为_解析四边形ABCD为菱形,且边长为2,BAD120,.由题意得,.44221.21.3,2.答案24已知向量(cos,sin)(0),(sin,cos),其中O为坐标原点(1)若且1,求向量与的夹角;(2)若|2|对任意实数,都成立,求实数的取值范围解(1)当1时,(cos,sin),故|1,|1.又cos (sin)sincossin()sin,故cos,.由于,0,所以,.(2)(cossin,sincos),故|2|对任意实数,都成立,即(cossin)2(sincos)24对任意实数,都成立整理得212sin()4对任意实数,都成立由于1sin()1,所以或解得3或3.所以实数的取值范围为(,33,)