2015高考数学二轮三角函数与平面向量课时作业3(含解析新人教A版)
一、选择题
1.(2014·新课标Ⅱ理,3)设向量a、b满足|a+b|=,|a-b|=,则a·b=( )
A.1 B.2
C.3 D.5
[答案] A
[解析] 本题考查平面向量的模,平面向量的数量积.
∵|a+b|=,|a-b|=,∴a2+b2+2ab=10,a2+b2-2ab=6.
联立方程解得ab=1,故选A.
2.设x∈R,向量a=(x,1),b=(1,-2),且a⊥b,则|a+b|=( )
A. B.
C.2 D.10
[答案] B
[解析] 本题考查向量的模及垂直问题.
∵a⊥b,∴a·b=0,∴x-2=0,∴x=2,
∴a+b=(3,-1),|a+b|=.
3.(2014·福建理,8)在下列向量组中,可以把向量a=(3,2)表示出来的是( )
A.e1=(0,0),e2=(1,2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-2)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(-2,3)
[答案] B
[解析] 一个平面内任意不共线的两个向量都可以作为平面的基底,它能表示出平面内的其它向量.A中,e1=0,且e2与a不共线;C、D中的两个向量都是共线向量且不与a共线,故表示不出a.B中的两个向量不共线,可以作为平面的一组基底,故可表示出a,
4.(文)如果不共线向量a、b满足2|a|=|b|,那么向量2a+b与2a-b的夹角为( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] ∵(2a+b)·(2a-b)=4|a|2-|b|2=0,
∴(2a+b)⊥(2a-b),∴选C.
(理)若两个非零向量a、b满足|a+b|=|a-b|=2|a|,则向量a+b与a-b的夹角是( )
A. B.
C. D.
[答案] C
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[解析] 解法1:由条件可知,a·b=0,|b|=|a|,则cosθ==-⇒θ=.
解法2:由向量运算的几何意义,作图可求得a+b与a-b的夹角为.
5.(2014·新课标Ⅰ文,6)设D,E,F分别为△ABC的三边BC、CA、AB的中点,则+=( )
A. B.
C. D.
[答案] A
[解析] 如图,
+
=-(+)-(+)
=-(+)=(+)
=.
选A.
6.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.-1 B.1
C. D.2
[答案] B
[解析] |a+b-c|2=|a|2+|b|2+|c|2+2a·b-2a·c-2b·c=3-2(a·c+b·c)
(a-c)·(b-c)=a·b-a·c-b·c+|c|2
=1-(a·c+b·c)≤0,
∴|a+b-c|2≤1,∴|a+b-c|max=1.
二、填空题
7.(文)(2014·湖北文,12)若向量=(1,-3),||=||,·=0,则||=________.
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[答案] 2
[解析] ||=||,·=0⇒△AOB是直角边为||=的等腰直角三角形,AB是斜边,所以||=2.解向量试题有代数和几何两种思路,若能利用向量的几何意义,则可以避免复杂的代数运算.
(理)(2014·江西理,14)已知单位向量e1与e2的夹角为α,且cosα=,向量a=3e1-2e2与b=3e1-e2的夹角为β,则cosβ=________.
[答案]
[解析] 本题考查平面向量数量积的性质及运算.
依题意e1·e2=|e1||e2|cosα=,∴|a|2=9e-12e1·e2+4e=9,∴|a|=3,
|b|2=9e-6e1·e2+e=8,a·b=9e-9e1·e2+2e=8,∴|b|=2,
cosβ===.
8.(2013·重庆文,14)若OA为边,OB为对角线的矩形中,=(-3,1),=(-2,k),则实数k=________.
[答案] 4
[解析] 本题考查向量的数量积及坐标运算.
∵=(-3,1),=(-2,k),∴=-=(1,k-1).
由题意知⊥,∴·=0即(-3,1)·(1,k-1)=0.
∴-3+k-1=0,∴k=4.
9.已知向量a=(1,0),b=(1,1),则
(1)与2a+b同向的单位向量的坐标表示为________;
(2)向量b-3a与向量a夹角的余弦值为________.
[答案] (1)(,) (2)-
[解析] 本题主要考查了向量的坐标运算,单位向量及夹角的求法.(1)2a+b=2(1,0)+(1,1)=(3,1),其单位向量为(,),
(2)∵b-3a=(-2,1),|a|=1,|b-3a|=,a·(b-3a)=-2,∴cos〈a,b-3a〉==-.
10.如图所示,A、B、C是圆O上的三点,线段CO的延长线与线段BA的延长线交于圆O外的点D,若=m+n,则m+n的取值范围是________.
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[答案] (-1,0)
[解析] 根据题意知,线段CO的延长线与线段BA的延长线的交点为D,则=t.
∵D在圆外,∴t|a-b|,此时|a+b|2>|a|2+|b|2.
当〈a,b〉为钝角时,|a+b|