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课后作业(二十七) 平面向量的数量积
一、选择题
1.已知平面上三点A、B、C满足||=3,||=4,||=5,则·+·+·的值等于( )
A.25 B.24 C.-25 D.-24
2.(2013·广州模拟)若向量a, b,c满足a∥b且a⊥c,则c·(a+2b)=( )
A.4 B.3 C.2 D.0
3.(2012·重庆高考)设x∈R,向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,则|a+b|=( )
A. B. C.2 D.10
4.已知三个向量a、b、c两两所夹的角都为120°,且|a|=1,|b|=2,|c|=3,则向量a+b与向量c的夹角θ的值为( )
A.30° B.60° C.120° D.150°
5.(2013·广州综合测试)已知两个非零向量a与b,定义|a×b|=|a||b|sin θ,其中θ为a与b的夹角.若a=(-3,4),b=(0,2),则|a×b|的值为( )
A.-8 B.-6 C.6 D.8
二、填空题
6.(2012·湖北高考)已知向量a=(1,0),b=(1,1),则
(1)与2a+b同向的单位向量的坐标表示为________;
(2)向量b-3a与向量a夹角的余弦值为________.
7.已知|a|=1,|b|=2,a与b的夹角为60°,则a+b在a方向上的投影为________.
8.(2013·湛江模拟)设i、j是平面直角坐标系(坐标原点为O)内分别与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量,且=-2i+j,=4i+3j,则△OAB的面积等于________.
三、解答题
9.已知a=(1,2),b=(1,1),且a与a+λb的夹角为锐角,求实数λ的取值范围.
10.在平面直角坐标系xOy中,已知点A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以线段AB、AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长;
(2)设实数t满足(-t)·=0,求t的值.
11.(2013·揭阳模拟)已知点A(1,0),B(0,1),C(2sin θ,cos θ).
(1)若||=||,求的值;
(2)若(+2)·=1,其中O为坐标原点,求sin θ·cos θ的值.
解析及答案
一、选择题
1.
【解析】 ∵||2+||2=||2,
∴⊥,即·=0,
∴·+·+·=(+)
=·=-2=-25.
【答案】 C
2.
【解析】 ∵a⊥c,∴a·c=0,
又∵a∥b,则设b=λa,
∴c·(a+2b)=(1+2λ)c·a=0.
【答案】 D
3.
【解析】 ∵a⊥b,
∴a·b=0,∴x=2,∴a=(2,1),∴a2=5,b2=5,
|a+b|====.
【答案】 B
4.
【解析】 ∵(a+b)·c=a·c+b·c
=1×3×cos 120°+2×3×cos 120°=-,
|a+b|==
==,
∴cos θ===-,
∵0°≤θ≤180°,∴θ=150°.
【答案】 D
5.
【解析】 因为a=(-3,4),b=(0,2),所以cos θ===,且θ∈[0,π],则sin θ=,故|a×b|=|a||b|sin θ=5×2×=6.
【答案】 C
二、填空题
6.
【解析】 (1)∵2a+b=(3,1),
∴|2a+b|==.
∴与2a+b同向的单位向量=(,).
(2)∵b-3a=(-2,1),∴|b-3a|=,|a|=1,
(b-3a)·a=(-2,1)·(1,0)=-2,
∴cos〈b-3a,a〉===-.
【答案】 (1)(,) (2)-
7.【解析】 (a+b)·a=a2+a·b=1+1×2×cos 60°=2,
则a+b在a方向上的投影为=2.
【答案】 2
8.【解析】 由题意知=(-2,1),=(4,3),
则||=,||=5,
·=-2×4+1×3=-5,
∴cos∠AOB===-,
∴sin∠AOB=,
∴S△OAB=||||sin∠AOB
=××5×=5.
【答案】 5
三、解答题
9.【解】 ∵a与a+λb均为非零向量,且夹角为锐角,
∴a·(a+λb)>0,即(1,2)·(1+λ,2+λ)>0,
∴(1+λ)+2(2+λ)>0,∴λ>-,
当a与 a+λb共线时,存在实数m,使a+λb=ma,
即(1+λ,2+λ)=m(1,2),
∴∴λ=0,
即当λ=0时,a与a+λb共线.
综上可知,λ>-且λ≠0.
10.
【解】 (1)由题设知=(3,5),=(-1,1),则
+=(2,6),-=(4,4).
所以|+|=2,|-|=4.
故所求的两条对角线长分别为4,2.
(2)由题设知=(-2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,
得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0,
从而5t=-11,所以t=-.
11.
【解】 ∵A(1,0),B(0,1),C(2sin θ,cos θ),
∴=(2sin θ-1,cos θ),=(2sin θ,cos θ-1).
(1)||=||,
∴=,
化简得2sin θ=cos θ,所以tan θ=,
∴===-5.
(2)=(1,0),=(0,1),=(2sin θ,cos θ),
∴+2=(1,2),
∵(+2)·=1,
∴2sin θ+2cos θ=1.∴(sin θ+cos θ)2=,
∴sin θ·cos θ=-.
4
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