1、第3讲平面对量的数量积基础巩固题组(建议用时:40分钟) 一、选择题1(2022大纲全国卷)已知a,b为单位向量,其夹角为60,则(2ab)b()A1 B0 C 1 D2解析(2ab)b2ab|b|2211cos 60120,故选B.答案B2(2022云南统一检测)已知平面对量a与b的夹角等于,若|a|2,|b|3,则|2a3b|()A. B. C57 D61解析由题意可得ab|a|b|cos 3,所以|2a3b|,故选B.答案B3已知a(1,sin2x),b(2,sin 2x),其中x(0,)若|ab|a|b|,则tan x的值等于()A1 B1 C. D.解析设a与b的夹角为.由|ab|a
2、|b|,得|cos |1,所以向量a与b共线,则sin 2x2sin2x,即2sin xcos x2sin2x.又x(0,),所以2cos x2sin x,即tan x1.答案A4(2021杭州质量检测)如图,在矩形ABCD中,AB,BC2,点E为BC的中点,点F在CD上,若,则的值是()A. B2C0 D1解析依题意得()()22120,故选A.答案A5(2022大庆二模)若两个非零向量a,b满足|ab|ab|2|a|,则向量ab与ab的夹角为()A. B. C. D.解析由题意作图(如图),设b,a,结合向量的几何意义可知ABDCAB,故向量ab与ab的夹角为与的夹角,为,选D.答案D二、
3、填空题6(2022上海八校联合调研)向量a(3,4)在向量b(1,1)方向上的投影为_解析依题意得ab1,|b|,因此向量a在向量b方向上的投影为.答案7(2022江西卷)已知单位向量e1,e2的夹角为,且cos ,若向量a3e12e2,则|a|_.解析由向量数量积的定义知e1e2|e1|e2|cos 11,而a2(3e12e2)29e12e1e24e912124129,所以|a|3.答案38(2022四川卷)平面对量a(1,2),b(4,2),cmab(mR),且c与a的夹角等于c与b的夹角,则m_.解析a(1,2),b(4,2),则cmab(m4,2m2),|a|,|b|2,ac5m8,b
4、c8m20.c与a的夹角等于c与b的夹角,解得m2.答案2三、解答题9已知平面对量a(,1),b.(1)证明:ab;(2)若存在不同时为零的实数k和t,使ca(t23)b,dkatb,且cd,试求函数关系式kf(t)(1)证明ab10,ab.(2)解ca(t23)b,dkatb,且cd,cda(t23)b(katb)ka2t(t23)b2tk(t23)ab0.又a2|a|24,b2|b|21,ab0,cd4kt33t0,kf(t)(t0)10已知|a|4,|b|3,(2a3b)(2ab)61,(1)求a与b的夹角;(2)求|ab|;(3)若a,b,求ABC的面积解(1)(2a3b)(2ab)6
5、1,4|a|24ab3|b|261.又|a|4,|b|3,644ab2761,ab6.cos .又0,.(2)|ab|2(ab)2|a|22ab|b|2422(6)3213,|ab|.(3)与的夹角,ABC.又|a|4,|b|3,SABC|sinABC433.力气提升题组(建议用时:35分钟)11(2022郑州质量检查)若ABC满足A,AB2,则下列三个式子:,中为定值的式子的个数为()A0 B1 C2 D3解析依题意得知0,()224,的值不确定,故选C.答案C12(2021金华质量检测)在ABC中,设222,那么动点M的轨迹必通过ABC的()A垂心 B内心 C外心 D重心解析假设BC的中点
6、是O.则22()()22,即()MB0,所以,所以动点M在线段BC的中垂线上,所以动点M的轨迹必通过ABC的外心,选C.答案C13(2022东北三省四市联考)在平面直角坐标系xOy中,已知点A的坐标为(3,a),aR,点P满足,R,|72,则线段OP在x轴上的投影长度的最大值为_解析点A的坐标为(3,a),则|3,又,则O,P,A三点共线,|72,故|.设OP与x轴夹角为,则OP在x轴上的投影长度为|cos |24,即线段OP在x轴上的投影长度的最大值为24.答案2414已知平面上三点A,B,C,(2k,3),(2,4)(1)若三点A,B,C不能构成三角形,求实数k应满足的条件;(2)若ABC
7、为直角三角形,求k的值解(1)由三点A,B,C不能构成三角形,得A,B,C在同始终线上,即向量与平行,4(2k)230,解得k.(2)(2k,3),(k2,3),(k,1)若ABC为直角三角形,则当A是直角时,即0,2k40,解得k2;当B是直角时,即0,k22k30,解得k3或k1;当C是直角时,即0,162k0,解得k8.综上得k的值为2,1,3,8.15(2022北京海淀模拟)在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若k(kR)(1)推断ABC的外形;(2)若c,求k的值解(1)cbcos A,cacos B,又,bccos Aaccos B,sin Bcos Asin Acos B,即sin Acos Bsin Bcos A0,sin(AB)0,AB,AB,即ABC为等腰三角形(2)由(1)知,bccos Abck,c,k1.