1、学业分层测评(二十二)数量积的坐标表示(建议用时:45分钟)学业达标一、填空题1设a(1,2),b(3,1),c(1,1),则(ab)(ac)等于_【解析】ab(4,1),ac(2,3),(ab)(ac)24(1)(3)11.【答案】112已知向量a(1,k),b(2,2),且ab与a共线,那么ab的值为_【解析】依题意得ab(3,k2),由ab与a共线,得3k1(k2)0,解得k1,所以ab22k4.【答案】43(2016南通高一检测)已知a(2,3),b(4,7),则a在b上的投影为_. 【导学号:06460065】【解析】a(2,3),b(4,7),ab2(4)3713,|a|,|b|,
2、cos ,a在b上的射影为|a|cos .【答案】4已知向量a(1,1),2ab(4,2),则向量a,b的夹角为_【解析】由于2ab(4,2),则b(4,2)2a(2,0),则ab2,|a|,|b|2.设向量a,b的夹角为,则cos .又0,所以.【答案】5(2016南京高一检测)已知O是坐标原点,A,B是坐标平面上的两点,且向量(1,2),(3,m)若AOB是直角三角形,则m_.【解析】在RtAOB中,(4,m2),若OAB为直角时,0,可得m4;若AOB为直角时,0,可得m;若OBA为直角时,无解【答案】或46设a(4,3),b(2,1),若atb与b的夹角为45,则实数t的值为_【解析】
3、atb(4,3)t(2,1)(42t,t3),(atb)b(42t)2(t3)15t5.|atb|.由(atb)b|atb|b|cos 45,得5t5,即t22t30,t3或t1,经检验t3不合题意,舍去t1.【答案】17已知a(4,2),则与a垂直的单位向量b_.【解析】设b(x,y),则由得或【答案】或8(2016盐城高一检测)已知向量a(1,2),b(2,3),若向量c满足(ca)b,c(ab),则c_.【解析】不妨设c(m,n),则ac(1m,2n),ab(3,1),对于(ca)b,则有3(1m)2(2n)又c(ab),则有3mn0,m,n,c.【答案】二、解答题9已知a(4,3),b
4、(1,2)(1)求a与b的夹角的余弦;(2)若(ab)(2ab),求实数的值【解】(1)ab4(1)322,|a|5,|b|,cosa,b.(2)ab(4,32),2ab(7,8),又(ab)(2ab),(ab)(2ab)7(4)8(32)0,.10已知a(1,2),b(1,),分别确定实数的取值范围,使得:(1)a与b的夹角为直角;(2)a与b的夹角为钝角;(3)a与b的夹角为锐角【解】设a与b的夹角为,|a|,|b|,ab(1,2)(1,)12.(1)因为a与b的夹角为直角,所以ab0,所以120,所以.(2)因为a与b的夹角为钝角,所以cos 0且cos 1,即ab0且a与b不反向由ab
5、0,得120,故0且cos 1,即ab0且a,b不同向由ab0,得,由a与b同向,得2,所以的取值范围为(2,)能力提升1(2016泰州高一检测)已知两个单位向量a,b的夹角为60,cta(1t)b,若bc0,则t_.【解析】|a|b|1,a,b60,ab,|b|21,bctab(1t)b2t(1t)1t0,t2.【答案】22以原点O及点A(5,2)为顶点作等腰直角三角形OAB,使A90,则的坐标为_【解析】设(x,y),由|,得.由,得5x2y0联立,解得x2,y5或x2,y5.故(2,5)或(2,5)【答案】(2,5)或(2,5)3如图243,在矩形ABCD中,AB,BC2,点E为BC的中
6、点,点F在边CD上,若,则的值是_图243【解析】以A为坐标原点,AB,AD所在直线为x轴,y轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(,0),E(,1),F(x,2)故(,0),(x,2),(,1),(x,2),x.又,x1,(1,2),22.【答案】4已知(2,1),(1,7),(5,1),设C是直线OP上的一点(其中O为坐标原点)(1)求使取得最小值时的;(2)对于(1)中求出的点C,求cosACB.【解】(1)因为点C是直线OP上一点,所以向量与共线,设t,则(2t,t)(12t,7t),(52t,1t)(12t)(52t)(7t)(1t)5t220t125(t2)28.当t2时,取得最小值,此时(4,2)(2)当(4,2)时,(3,5),(1,1),所以|,|,8.所以cosACB.