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专题跟踪检测(三) 平面向量
1.已知向量a=(m,-2)与b=(4,n)共线,且|a|=2|b|,则m·n的值为( )
A.8 B.-8
C.4 D.-4
解析:选B 因为a与b共线,所以m·n=4×(-2)=-8.
2.如图,向量a-b=( )
A.e1-3e2 B.e1+3e2
C.-3e1+e2 D.-e1+3e2
解析:选D 由图可得,a=e1+4e2,b=2e1+e2,所以a-b=-e1+3e2.
3.(2021·石家庄一模)设向量a=(1,2),b=(m,-1),且(a+b)⊥a,则实数m=( )
A.-3 B.
C.-2 D.-
解析:选A 由题意,向量a=(1,2),b=(m,-1),可得a+b=(m+1,1),因为(a+b)⊥a,可得(a+b)·a=m+1+2=0,解得m=-3.
4.在△OAB中,若点C满足=2,=λ+μ,则+=( )
A. B.
C. D.
解析:选D 在△OAB中,∵=2,
∴-=2(-),即3=+2,
∴=+.
又知=λ+μ,∴λ=,μ=,∴+=3+=.故选D.
5.(2021·淄博三模)已知向量a,b满足|a|=|b|=|a-b|=1,则|2a+b|=( )
A.3 B.
C.7 D.
解析:选D 由已知可得|a-b|2=a2-2a·b+b2=2-2a·b=1,则a·b=,因此,|2a+b|===.
6.已知|a|=2,|b|=1,且(a+b)⊥b,则a与b的夹角为( )
A. B.
C. D.
解析:选C 因为(a+b)⊥b,所以(a+b)·b=a·b+b2=|a||b|cos〈a,b〉+|b|2=2cos〈a,b〉+1=0,
得cos〈a,b〉=-,而向量的夹角在[0,π]上,
所以〈a,b〉=.
7.(多选)在△ABC中,D为AC上一点且满足=,若P为BD上一点,且满足=λ+μ (λ,μ为正实数),则下列结论正确的是( )
A.λμ的最小值为16 B.λμ的最大值为
C.+的最大值为16 D.+的最小值为4
解析:选BD 因为D为AC上一点且满足=,所以=4,因为=λ+μ,所以=λ+4μ,因为P为BD上一点,所以B,P,D三点共线,则有λ+4μ=1,由基本不等式可得1=λ+4μ≥2=4,解得λμ≤,当且仅当λ=4μ=时取等号,故λμ的最大值为,故选项A错误,选项B正确;+=(λ+4μ)=2++≥2+2=4,当且仅当λ=4μ=时取等号,故+的最小值为4,故选项C错误,选项D正确.故选B、D.
8.(2022届·江门质检)已知点O为△ABC的外心,AB的边长为2,则·=( )
A.-1 B.1
C.2 D.4
解析:选C 因为点O为△ABC的外心,设AB的中点为D,连接OD,则OD⊥AB,如图,所以·=·(+)=·+·=2+0=×22=2.
9.(2021·北京房山区高三一模)在矩形ABCD中,AC与BD相交于点O,E是线段OD的中点,若=m+n,则m-n的值为( )
A.- B.-1
C.1 D.
解析:选A 因为=+=+=+(+)=+,所以m=,n=⇒m-n=-,故选A.
10.(多选)(2021·湖南雅礼中学一模)如图,AB是圆O(O为圆心)的一条弦,由下列一个条件能确定· 值的有( )
A.已知圆的半径长
B.已知弦长|AB|
C.已知∠OAB大小
D.已知圆的半径长和∠OAB大小
解析:选BD 由·=||||cos∠OAB=||·||=||2,
若已知弦长|AB|,则可求解·;
若已知圆的半径长R和∠OAB大小,则可求得||=2Rcos∠OAB,从而可求解·.
11.如图,半径为1的扇形AOB中,∠AOB=,P是弧AB上的一点,且满足OP⊥OB,M,N分别是线段OA,OB上的动点,则·的最大值为( )
A. B.
C.1 D.
解析:选C ∵扇形OAB的半径为1,∴||=1,∵OP⊥OB,∴·=0.∵∠AOB=,∴∠AOP=,∴·=(+)·(+)=2+·+·+·=1+||cos +||·||cos ≤1+0×+0×=1,故选C.
12.(多选)(2021·苏州二模)已知△ABC是边长为2的正三角形,该三角形重心为点G,点P为△ABC所在平面内任一点,则下列等式一定成立的是( )
A.|+|=2 B.·=2
C.++=3 D.|+|=|+|
解析:选BC 因为△ABC是边长为2的正三角形,
所以|+|====2,故A不正确;
·=||||cos∠BAC=2×2×=2,故B正确;
根据重心的性质可得AG―→=×(+)=(+),
所以3-3=-+-,
所以3=++,故C正确;
因为|+|=||=2,|+|==
= =2,故D不正确.
13.(2021·昆明二模)已知平面向量a=(,),则与a夹角为45°的一个非零向量b的坐标可以为__________.(写出满足条件的一个向量即可)
解析:设b=(x,y),∴a·b=x+y=··,
∴=x+y,∴xy=0,且b为非零向量,∴x=1,y=0满足题意,∴b=(1,0).
答案:(1,0)(答案不唯一)
14.设向量a,b满足|a+b|=2|a-b|,|a|=3,则|b|的最大值是________.
解析:由|a+b|=2|a-b|两边平方,得a2+2a·b+b2=4(a2-2a·b+b2),化简得到3a2+3b2=10a·b≤10|a||b|,将|a|=3代入整理得|b|2-10|b|+9≤0,解得1≤|b|≤9.
答案:9
15.在△ABC中,AB=3,AC=2,cos A=,D是边BC的中点,E是AB上一点,且=λ (0≤λ≤1),·=,则λ=________,·=________.
解析:由已知得·=3×2×=,=λ-,所以·=λ·(λ-)=λ22-λ·=9λ2-λ=,0≤λ≤1,解得λ=.
因为=+=+(-)=+,==-,所以·=(+3)·(-)=(-2-2·+32)=0.
答案: 0
16.(2021·黄山一模)已知||=1,||=2,且·=1,·=0,则||的最大值为________.
解析:因为||=1,||=2,·=1,所以cos〈,〉==,因为〈,〉∈[0,π],所以与的夹角为,即∠ABC=,因为·=0,所以AD⊥DC,即点D是以AC为直径的圆上的点,以B为原点,BC为x轴正方向建系,如图所示.
所以B(0,0),A-,,C(2,0),设以AC为直径的圆的圆心为P,所以P,,且r=||==,所以D的轨迹的方程为x-2+y-2=,||的最大值为||+r= +=+=.
答案:
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