课时作业(二十七)
π
1.(2020·郑州模拟)已知向量a与b的夹角为,|a|=2,则a在b方向上的投影
3为( )
A.3 C.2 2
B.2 D.3 2
答案 C
π2
解析 ∵a在b方向上的投影为|a|·cos=2cos=.选C.
322.若a=(2,3),b=(-4,7),若|c|=26,且a·b=a·c,则c=( ) A.(-4,7) C.(5,1) 答案 C
解析 设c=(x,y),|c|=26,∴x+y=26① ∵a·b=a·c,∴2×(-4)+3×7=2x+3y②
??x=5
联立①②,解之得?
?y=1.?
2
2
B.(-5,1) D.(2,4)
3.已知|a|=3,|b|=2,a,b=60°,如果(3a+5b)⊥(ma-b),则m的值为( ) A.C.32
2329 42
B.D.23 4321 16
答案 C
解析 由已知可得(3a+5b)·(ma-b)=0,
即3ma+(5m-3)a·b-5b=0?3m·3+(5m-3)·3×2·cos60°-5×2=0,解之得
2
2
2
2
m=.
4.O为△ABC的内切圆圆心,AB=5,BC=4,CA=3,下列结论正确的是( ) →→→→→→A.OA·OB
2942
→→→→→→D.OA·OB 如图,A(0,3),B(4,0),C(0,0),O(1,1), →→→→→→→→→则OA=(-1,2),OB=(3,-1),OC=(-1,-1),OA·OB=-5,OA·OC=-1,OB·OC=-2. 5.(2020·广东理)若向量a,b,c满足a∥b且a⊥c,则c·(a+2b)=( ) A.4 C.2 答案 D 解析 由a∥b及a⊥c,得b⊥c,则c·(a+2b)=c·a+2c·b=0. →→→→→→→→→ 6.已知平面上三点A、B、C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC+BC·CA+CA·AB的值等于( ) A.25 C.-25 答案 C →→→ 解析 ∵|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5, →→→→→ 222 ∴|CA|=|AB|+|BC|,故∠B=90°.则有AB·BC=0. →→→→4 由BC·CA=|BC||CA|cos(π-C)=4×5×(-)=-16, 5→ →→→3 CA·AB=|CA||AB|cos(π-A)=5×3×(-)=-9, 5则原式=0+(-16)+(-9)=-25. B.24 D.-24 B.3 D.0 7.(2020·全国课标理)已知a与b均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题p1:2π2ππ |a+b|>1?θ∈[0,) p2:|a+b|>1?θ∈(,π] p3:|a-b|>1?θ∈[0,) p4: 333π |a-b|>1?θ∈(,π]其中的真命题是( ) 3 A.p1,p4 C.p2,p3 答案 A 122 解析 由|a+b|>1可得:a+2a·b+b>1,∵|a|=1,|b|=1,∴a·b>-,故θ∈ 22π2π1222 [0,).当θ∈[0,)时,a·b>-,|a+b|=a+2a·b+b>1,即|a+b|>1;由|a3321π22 -b|>1可得:a-2a·b+b>1,∵|a|=1,|b|=1,∴a·b<,故θ∈(,π],反之也 23成立,选A. 8.(2020·辽宁理)若a,b,c均为单位向量,且a·b=0,(a-c)·(b-c)≤0,则|a+b-c|的最大值为( ) A.2-1 C.2 答案 B 解析 由已知条件,向量a,b,c都是单位向量可以求出,a=1,b=1,c=1,由a·b=0,及(a-c)(b-c)≤0,可以知道,(a+b)·c≥c=1,因为|a+b-c|=a+b+c+2a·b-2a·c-2b·c,所以有|a+b-c|=3-2(a·c+b·c)≥1,故|a+b-c|≤1. →→→ 9.在△OAB中,M是AB的中点,N是OM的中点,若OM=2,则NO·(NA+NB)=________. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 B.p1,p3 D.p2,p4 B.1 D.2 答案 -2 解析 → 如图,延长NM到点C,使得MC=NM.连接AC、BC.根据向量的几何运算法则,可得NA+→→→→→→→1→1→2 NB=NC=OM,而NO=-OM,所以NO·(NA+NB)=-|OM|=-2. 22 10.已知向量a=(3,1),b是不平行于x轴的单位向量,且a·b=3,则b等于________. 13 答案 (,) 22 解析 令b=(x,y),注:也可设b=(cosθ,sinθ),则 22 ?x+y=1,y≠0 ①? ?3x+y=3, ② 将②代入①知 x2+(3-3x)2=1?x2+3-6x+3x2-1=0, 13 解得x=1(舍去,此时y=0)或x=?y=. 22 →→→→→→ 11.(2020·湖南理)在边长为1的正三角形ABC中,设BC=2BD,CA=3CE,则AD·BE=________. 1 答案 - 4 →1→→→2→→ 解析 根据已知AD=(AB+AC),BE=AC-AB, 23 →→1→→2→→121→→1 所以AD·BE=(AB+AC)·(AC-AB)=(-1-AB·AC)=-. 232334 2π 12.(2020·江苏)已知e1,e2是夹角为的两个单位向量,a=e1-2e2,b=ke1+e2. 3若a·b=0,则实数k的值为________. 5答案 4 解析 由题意知:a·b=(e1-2e2)·(ke1+e2)=0,即ke1+e1·e2-2ke1·e2-2e2=0,2π2π5 即k+cos-2kcos-2=0,化简可求得k=. 334 13.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61. (1)求a与b的夹角θ; (2)求|a+b|和|a-b|; →→ (3)若AB=a,AC=b,作△ABC,求△ABC的面积. 答案 (1)120° (2)13,37 (3)33 解析 (1)由(2a-3b)·(2a+b)=61, 得4|a|-4a·b-3|b|=61. ∵|a|=4,|b|=3,代入上式求得a·b=-6, ∴cosθ= 2 2 2 2 a·b-61 ==-, |a|·|b|4×32 又θ∈[0°,180°],∴θ=120°. (2)可先平方转化为向量的数量积. |a+b|=(a+b)=|a|+2a·b+|b| =4+2×(-6)+3=13, ∴|a+b|=13. 同理,|a-b|=a-2a·b+b=37. (3)先计算a,b夹角的正弦,再用面积公式求值. 由(1)知∠BAC=θ=120°, →→ |AB|=|a|=4,|AC|=|b|=3, →1→ ∴S△ABC=|AC|·|AB|·sin∠BAC 21 =×3×4×sin120°=33. 2 π 14.设两个向量e1,e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1与e2的夹角为,若向量2te1+7e2 3与e1+te2的夹角为钝角,求实数t的范围. 答案 (-7,- 14141)∪(-,-) 222 2te1+7e2·e1+te2 <0, |2te1+7e2||e1+te2| 2 2 2 2 2 2 2 2 解析 由向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角,得