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[课 时 跟 踪 检 测]
[基 础 达 标]
1.已知|a|=6,|b|=3,a·b=-12,则向量a在向量b方向上的投影是( )
A.-4 B.4 C.-2 D.2
解析:∵ a·b=|a||b|cos〈a,b〉=18cos〈a,b〉=-12,
∴cos〈a,b〉=-.∴a在b方向上的投影是|a|cos〈a,b〉=-4.
答案:A
2.(2018届河南八市重点高中质检)已知平面向量a,b的夹角为,且a·(a-b)=8,|a|=2,则|b|等于( )
A. B.2
C.3 D.4
解析:因为a·(a-b)=8,所以a·a-a·b=8,即|a|2-
|a||b|cos〈a,b〉=8,所以4+2|b|×=8,解得|b|=4.
答案:D
3.已知平面向量a,b,|a|=1,|b|=,且|2a+b|=,则向量a与向量a+b的夹角为( )
A. B.
C. D.π
解析:由题意,得|2a+b|2=4+4a·b+3=7,所以a·b=0,所以a·(a+b)=1,且|a+b|==2,故cos〈a,a+b〉==,所以〈a,a+b〉=,故选B.
答案:B
4.(2018届辽宁抚顺一中月考)在△ABC中,C=90°,且CA=CB=3,点M满足=2,则·=( )
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A.2 B.3
C.-3 D.6
解析:∵=2,∴==(-),
∴·=(+)·=·=+·=3.故选B.
答案:B
5.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C所对的边,向量m=(2cosC-1,-2),n=(cosC,cosC+1),若m⊥n,且a+b=10,则△ABC周长的最小值为( )
A.10-5 B.10+5
C.10-2 D.10+2
解析:∵m⊥n,∴m·n=0,即2cos2C-cosC-2cosC-2=0.整理得2cos2C-3cosC-2=0,解得cosC=-或cosC=2(舍去).又∵c2=a2+b2-2abcosC=(a+b)2-2ab(1+cosC)=102-2ab≥100-2=100-25=75,∴c≥5,则△ABC的周长为a+b+c≥10+5.故选B.
答案:B
6.已知|a|=1,|b|=,a+b=(,1),则a+b与a-b的夹角为( )
A. B.
C. D.
解析:由a+b=(,1)得|a+b|2=(a+b)2=4,又|a|=1,|b|=,所以|a|2+2a·b+|b|2=1+2a·b+3=4,解得2a·b=0,所以|a-b|===2,设a+b与a-b的夹角为θ,则由夹角公式可得cosθ===-,且θ∈[0,π],所以θ=π,即a+b与a-b的夹角为π
答案:C
7.(2017届山东师大附中模拟)如图,在圆O中,若弦AB=3,弦AC
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=5,则·的值等于( )
A.-8 B.-1
C.1 D.8
解析:取的中点D,连接OD,AD,则·=0且+=,即=-.而 =(+),所以·=·-·=·=(+)·(-)=(-)=(52-32)=8,故选D.
答案:D
8.(2018届衡水调研)若非零向量a,b满足|a|=|b|,(2a+b)·b=0,则a与b的夹角为________.
解析:∵(2a+b)·b=0,∴2|a||b|cosθ+b2=0.
由|a|=|b|,可得cosθ=-,∴θ=120°.
答案:120°
9.已知正方形ABCD的边长为1点,点E是AB边上的动点,则·的值为________;·的最大值为________.
解析:以D为坐标原点,建立平面直角坐标系如图所示,则D(0,0),A(1,0),B(1,1),C(0,1).设E(1,a)(0≤a≤1),所以·=(1,a)·(1,0)=1,·=(1,a)·(0,1)=a≤1.故 ·的最大值为1.
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答案:1 1
10.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=a,=b,作△ABC,求△ABC的面积.
解:(1)由(2a-3b)·(2a+b)=61,
得4|a|2-4a·b-3|b|2=61.
∵|a|=4,|b|=3,代入上式求得a·b=-6.
∴cosθ===-.
又θ∈[0°,180°],∴θ=120°.
(2)|a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2=
42+2×(-6)+32=13,
∴|a+b|=.同理,|a-b|==.
(3)由(1)知∠BAC=θ=120°,
||=|a|=4,||=|b|=3,
∴S△ABC=||·||·sin∠BAC=×3×4×sin120°=3.
11.已知a,b满足|a|=2,|b|=3,|a+b|=4,求|a-b|.
解:由已知,|a+b|=4,∴|a+b|2=42,
∴a2+2a·b+b2=16.①
∵|a|=2,|b|=3,∴a2=|a|2=4,b2=|b|2=9,
代入①式得4+2a·b+9=16,即2a·b=3,
又∵(a-b)2=a2-2a·b+b2=4-3+9=10,∴|a-b|=.
12.在△ABC中,=(2,3),=(1,k),且△ABC为直角三角形,求实数k的值.
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解:当A=90°时,·=0,∴2×1+3×k=0,∴k=-;
当B=90°时,·=0,
=-=(1-2,k-3)=(-1,k-3).
∴2×(-1)+3×(k-3)=0,∴k=;
当C=90°时,·=0,
∴-1+k(k-3)=0,∴k=.
综上所述,k=-或或.
[能 力 提 升]
1.(2018届辽阳质检)设O是△ABC的外心(三角形外接圆的圆心).若=+,则∠BAC的度数等于( )
A.30° B.45°
C.60° D.90°
解析:取BC的中点D,连接AD,则+=2,
又=+,即得3=2,
∴AD为BC的中线且O为重心,又O为外心,
∴△ABC为等边三角形,∴∠BAC=60°,故选C.
答案:C
2.(2017届湖南十校联考)在△ABC中,点M是BC的中点,若∠A=120°,·=-,则||的最小值是( )
A. B.
C. D.
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解析:由已知得·=||·||·cosA,
所以-=||·||·cos120°,则||·||=1.
因为M为BC的中点,所以=(+),
||=|+|= =
.
因为||2+||2≥2||·||=2,所以||≥
=,所以||min=
答案:D
3.若平面向量a,b满足|2a-b|≤3,则a·b的最小值是________.
解析:由|2a-b|≤3可知,4a2+b2-4a·b≤9,所以4a2+b2≤9+4a·b.而4a2+b2=|2a|2+|b|2≥2|2a|·|b|≥-4a·b,所以a·b≥-,当且仅当2a=-b时取等号.
答案:-
4.已知a=(1,1),向量a与b的夹角为,且a·b=-1.
(1)求向量b;
(2)若向量b与向量p=(1,0)的夹角为,向量q=,其中A,C为△ABC的内角,且A+C=,求|b+q|的最小值.
解:(1)设b=(x,y),由a·b=-1得,x+y=-1,①
∵a与b的夹角为,∴a·b=|a||b|cos=-1,
即··=-1,∴x2+y2=1.②
由①②解得或∴b=(-1,0)或b=(0,-1).
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(2)由b⊥p得b=(0,-1),
由A+C=得0