第3讲 平面向量
1.(2018南京调研)已知向量a=(1,2),b=(-2,1).若向量a-b与向量ka+b共线,则实数k的值是 .
2.(2017江苏扬州中学阶段性测试)已知点P在直线AB上,且|AB|=4|AP|,设AP=λPB,则实数λ= .
3.(2018江苏海安高级中学月考)已知向量a=(1,3),b=(3,1),则a与b的夹角大小为 .
4.(2018江苏扬州调研)在△ABC中,AH是底边BC上的高,点G是三角形的重心,若AB=2,AC=4,∠BAH=30°,则(AH+BC)·AG= .
5.(2018江苏扬州中学模拟)如图,已知AC=BC=4,∠ACB=90°,M为BC的中点,D是以AC为直径的圆上一动点,则AM·DC的最小值是 .
6.在平行四边形ABCD中,AB=a,AD=b.若|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为π3,则线段BD的长度为 .
7.(2018江苏盐城中学阶段性检测)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,BC=2,D是BC的中点,E是AB的中点,P是△ABC(包括边界)内任一点,则AD·EP的取值范围是 .
8.(2018江苏徐州模拟)如图,在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,且AB=4,DC=2,∠BAD=π3,E为BC的中点,若AE·DB=9,则对角线AC的长为 .
9.(2018江苏南京师大附中模拟)已知A,B,C是△ABC的三个内角,向量m=(-1,3),n=(cosA,sinA),且m·n=1.
(1)求A的值;
(2)若1+sin2Bcos2B-sin2B=-3,求tanC的值.
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答案精解精析
1.答案 -1
解析 a-b=(3,1)与ka+b=(k-2,2k+1)共线,则3(2k+1)-(k-2)=0,解得k=-1.
2.答案 13或-15
解析 由题意可得AB=4AP或AB=-4AP,则AP+PB=4AP或AP+PB=-4AP,则PB=3AP或PB=-5AP,则λ=13或-15.
3.答案 π6
解析 由已知得a·b=23,则cos=a·b|a|·|b|=32,又∈[0,π],则=π6.
4.答案 6
解析 由AH是底边BC上的高,且AB=2,AC=4,∠BAH=30°,得AH=3,BH=1,HC=13.以点H为坐标原点,BC所在直线为x轴,AH所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,3),B(-1,0),H(0,0),C(13,0),G13-13,33,则(AH+BC)·AG=(13+1,-3)·13-13,-233=13-13+2=6.
5.答案 8-45
解析 以AC的中点O为坐标原点,AC所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则A(-2,0),C(2,0),B(2,-4),M(2,-2).设D(2cosθ,2sinθ),则AM·DC=(4,-2)·(-2cosθ+2,-2sinθ)=4sinθ-8cosθ+8=45sin(θ-φ)+8,则AM·DC的最小值是8-45.
6.答案 7
解析 因为BD=b-a,所以|BD|=(b-a)2=9-2×2×3×12+4=7.
7.答案 [-9,9]
解析 以点C为坐标原点,CB所在直线为x轴,CA所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,4),B(2,0),D(1,0),E(1,2).设P(x,y),则AD·EP=(1,-4)·(x-1,y-2)=x-4y+7,记z=AD·EP,当直线z=x+4y+7经过点A时,z取得最小值-9,经过点B时,z取得最大值9,故AD·EP取值范围是[-9,9].
8.答案 23
解析 以点A为坐标原点,AB所在的直线为x轴建立平面直角坐标系,
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设AD=m,则Dm2,32m,B(4,0),Cm2+2,32m,Em4+3,34m,AE·DB=m4+3,34m·4-m2,-32m=-12m2-12m+12=9,解得m=2(舍负),则C(3,3),AC=23.
9.解析 (1)因为m·n=1,所以(-1,3)·(cosA,sinA)=1,即3sinA-cosA=1,则2sinA·32-cosA·12=1,
即sinA-π6=12.又0