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课后作业(二十八) 平面向量应用举例
一、选择题
1.(2013·韶关模拟)若O是△ABC所在平面内一点,且满足|-|=|+-2|,则△ABC一定是( )
A.等边三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
2.设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,2=16,|+|=|-|,则||=( )
A.8 B.4 C.2 D.1
3.已知直线x+y=a与圆x2+y2=4交于A、B两点,且|+|=|-|,其中O为原点,则实数a的值为( )
A.2 B.-2
C.2或-2 D.或-
4.(2013·广州调研)已知点A(-2,0),B(0,0),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
图4-4-3
5.若函数y=Asin(ωx+φ)(A>0,ω>0,|φ|<)在一个周期内的图象如图4-4-3所示,M,N分别是这段图象的最高点和最低点,且·=0(O为坐标原点),则A等于( )
A. B.π
C.π D.π
二、填空题
6.已知A、B、C是圆x2+y2=1上的三点,且+=,其中O为坐标原点,则OACB的面积等于________.
7.在△ABC中,∠A=,BC=,向量m=(-,cos B),n=(1,tan B),且m⊥n,则边AC的长为________.
图4-4-4
8.(2012·湖南高考)如图4-4-4所示,在平行四边形ABCD中,AP⊥BD,垂足为P,且AP=3,则·=________.
三、解答题
9.已知平行四边形ABCD中,M为AB中点,点N在BD上,且BN=BD,利用向量的方法证明:M、N、C三点共线.
10.(2013·河源模拟)已知点A(2,0),B(0,2),C(cos α,sin α),且0<α<π.
(1)若|+|=,求与的夹角;
(2)若⊥,求tan α的值.
11.已知向量=(3,-4),=(6,-3),=(5-m,-3-m).
(1)若A、B、C不能构成三角形,求实数m应满足的条件;
(2)若△ABC为直角三角形,求实数m的值.
解析及答案
一、选择题
1.【解析】 ∵|-|=|+-2|,
∴||=|+|,
∴|-|=|+|,
∴·=0,即⊥,
从而△ABC是直角三角形.
【答案】 B
2.【解析】 2=16,||=4,
又|+|=|-|,
所以·=0,所以△ABC为直角三角形.
又M为BC的中点,
所以||=||=2.
【答案】 C
3.【解析】 由|+|=|-|,知⊥,
∴点O到AB的距离d=,即=,解得a=±2.
【答案】 C
4.【解析】 =(-2-x,-y),=(-x,-y),则
·=(-2-x)(-x)+y2=x2,
∴y2=-2x.
【答案】 D
5.【解析】 ∵=-=,∴T=π,
∴M(,A),N(+,-A),即(,-A),
又·=×+A·(-A)=0,
∴A=π.
【答案】 B
二、填空题
6.
【解析】 如图所示,由||=||=||=1知,OACB是边长为1的菱形,且∠AOB=120°.
∴S=||||sin 120°=1×1×=.
【答案】
7.【解析】 ∵m⊥n,∴sin B=,
由正弦定理知=,∴AC==.
【答案】
8.【解析】 ∵·=·(+)=·+·
=·+·(+)=·+2·,
又AP⊥BD,∴·=0.
∵·=||||cos∠BAP=||2,
∴·=2||2=2×9=18.
【答案】 18
三、解答题
9.【证明】 =a,=b,
则=+=+
=a+(-)
=a+(b-a)=a+b.
=+=+=a+b,
所以=3,
又因为M为公共点,所以M、N、C三点共线.
10.【解】 (1)因为|+|=,
所以(2+cos α)2+sin2α=7,所以cos α=.
又因为α∈(0,π),所以α=∠AOC=.
又因为∠AOB=,所以与的夹角为.
(2)=(cos α-2,sin α),=(cos α,sin α-2).
因为⊥,所以·=0,
所以cos α+sin α=,①
所以(cos α+sin α)2=,所以2sin αcos α=-.
又因为α∈(0,π),知sin α>0,cos α<0.
因为(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=,
所以cos α-sin α=-.②
由①②得cos α=,sin α=,
所以tan α=-.
11.【解】 (1)由已知得A、B、C三点共线,因为=(3,1),
=(2-m,1-m),设=λ,
则(3,1)=λ(2-m,1-m),
所以解得m=.
(2)=(3,1),=(2-m,1-m),
=(-m-1,-m),
当∠A为直角时,·=0.
∴3(2-m)+1-m=0m=;
当∠B为直角时,·=0,
∴3(-m-1)+(-m)=0m=-;
当∠C为直角时,·=0,
∴(2-m)(-m-1)+(1-m)·(-m)=0m=.
综上得m=或-或时,△ABC为直角三角形.
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