1、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xR,向量a(x,1),b(1,2),且ab,则|ab|_.2(2012湖北高考改编)若向量a(1,2),b(1,1),则2ab与ab的夹角等于_3如图,在ABC中,ADAB,|1,则_.4已知|a|6,|b|3,ab12,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(ae),则向量a与e的夹角大
2、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ab与向量kab垂直,则k_.8如图所示,在平面四边形ABCD中,若AC3,BD2,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,APBD,垂足为P,且AP3,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ab的夹角为锐角,求实数的取值范围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(kR)(1)判断
3、ABC的形状;(2)若k2,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,sin A),n(1,sin A),且mn.(1)求A的大小;(2)当pm,qn(p0,q0),且满足pq6时,求ABC面积的最大值14(满分16分)已知向量a(1,2),b(cos ,sin )设matb(t为实数)(1)若,求当|m|取最小值时实数t的值;(2)若ab,问:是否存在实数t,使得向量ab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ab,可得ab0,即x20,得x2,所以ab(3,1),故|ab|.答案:2解析
4、:2ab2(1,2)(1,1)(3,3),ab(1,2)(1,1)(0,3)在平面直角坐标系中,根据图形得2ab与ab的夹角为.答案:3解析:建系如图设B(xB,0),D(0,1),C(xC,yC),(xCxB,yC),(xB,1),xCxBxBxC(1)xB,yC,(1)xB,),(0,1),.答案:4解析:设a与b的夹角为,ab为向量b的模与向量a在向量b方向上的投影的乘积,而cos ,|a|cos 64.答案:45解析:设APB2,|x,则|cos 2|2cos 2(|21)(12sin2)(x21)x22132,当且仅当x2即x时取等号答案:326解析:e(ae),e(ae)eae21
5、2cos 10,cos ,.答案:7解析:ab与kab垂直,(ab)(kab)0,化简得(k1)(ab1)0,根据a、b向量不共线,且均为单位向量得ab10,得k10,即k1.答案:18解析:由于,所以.()()()()22945.答案:59解析:法一:以,为基向量,设(01),则 ,所以()()011.又,所以()101,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,0)(0t1)可得(t,1)(0,1)1, (t,1)(1,0)t1,,故1,最大值为1. 答案:1110解析:设AC与BD的交点为O,则2222232018.答案:1811解:a与ab均为非零向量,且夹
6、角为锐角,a(ab)0,即(1,2)(1,2)0.(1)2(2)0.当a与ab共线时,存在实数m,使abma,即(1,2)m(1,2),解得0.即当0时,a与ab共线,综上可知,且0.12解:(1)cbcos A,bacos C,bccos Aabcos C,根据正弦定理,得sin Ccos Asin Acos C,即sin Acos Ccos Asin C0,sin(AC)0,AC,即ac.则ABC为等腰三角形(2)由(1)知ac,由余弦定理,得bccos Abc.k2,即2,解得b2.13解:(1)mn,3cos2Asin2A0.3cos2A1cos2A0,cos2A.又ABC为锐角三角形,cos A,A.(2)由(1)可得m,n.|p,|q.SABC|sin Apq.又pq6,且p0,q0,3.pq9.ABC面积的最大值为9.14解:(1)因为,所以b,ab,则|m| ,所以当t时,|m|取到最小值,最小值为.(2)存在满足题意的实数t,由条件得cos,又因为|ab|,|at b| ,(ab)(at b)5t,则有,且t5,整理得t25t50,所以存在t满足条件