1、第3讲平面向量一、选择题1.(2022全国卷)已知a(1,1),b(1,2),则(2ab)a()A.1 B.0 C.1 D.2解析因为a(1,1),b(1,2),所以2ab2(1,1)(1,2)(1,0),得(2ab)a(1,0)(1,1)1,选C.答案C2.已知向量a(k,3),b(1,4),c(2,1),且(2a3b)c,则实数k()A. B.0 C.3 D.解析因为2a3b(2k3,6),且(2a3b)c,所以(2a3b)c2(2k3)60,解得k3,选C.答案C3.(2022四川卷)设向量a(2,4)与向量b(x,6)共线,则实数x()A.2 B.3 C.4 D.6解析a(2,4),b
2、(x,6),ab,4x260,x3.答案B4.(2022太原模拟)已知a,b均为单位向量,(2ab)(a2b),则向量a,b的夹角为()A. B. C. D.解析因为a,b均为单位向量,所以(2ab)(a2b)223ab,解得ab,所以cosa,b,又a,b0,所以a,b.答案A5.(2022福建卷)设a(1,2),b(1,1),cakb.若bc,则实数k的值等于()A. B. C. D.解析cakb(1,2)k(1,1)(1k,2k),bc,bc0,bc(1,1)(1k,2k)1k2k32k0,k,故选A.答案A二、填空题6.(2022江苏卷)已知向量a(2,1),b(1,2),若manb(
3、9,8)(m,nR),则mn的值为_.解析由向量a(2,1),b(1,2),得manb(2mn,m2n)(9,8),则,解得,故mn3.答案37.(2022郑州模拟)如图,在ABC中,C90,且ACBC3,点M满足2,则_.解析法一如图,建立平面直角坐标系.由题意知:A(3,0),B(0,3),设M(x,y),由2,得解得即M点坐标为(2,1),所以(2,1)(0,3)3.法二()22()23.答案38.(2022安徽卷)ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a,b满足2a,2ab,则下列结论中正确的是_(写出所有正确结论的编号).a为单位向量;b为单位向量;ab;b;(4ab).解析ABC为
4、边长是2的等边三角形,|2a|2|a|2,从而|a|1,故正确;又2ab2ab,b,故正确;又()()220,(),即(4ab),故正确.答案三、解答题9.(2022陕西卷)ABC的内角A,B,C 所对的边分别为a,b,c.向量m(a,b)与n(cos A,sin B)平行.(1)求A;(2)若a,b2,求ABC的面积.解(1)因为mn,所以asin Bbcos A0,由正弦定理,得sin Asin Bsin Bcos A0,又sin B0,从而tan A,由于0A,所以A.(2)法一由余弦定理,得a2b2c22bccos A,而a,b2,A,得74c22c,即c22c30,因为c0,所以c3
5、,故ABC的面积为Sbcsin A.法二由正弦定理,得,从而sin B,又由ab,知AB,所以cos B,故sin Csin(AB)sinsin Bcos cos Bsin .所以ABC的面积为Sabsin C.10.已知向量a,b,且x.(1)求ab及|ab|;(2)若f(x)ab2|ab|的最小值是,求的值.解(1)abcos cos sin sin cos 2x,|ab|2,因为x,所以cos x0,所以|ab|2cos x.(2)由(1),可得f(x)ab2|ab|cos 2x4cos x,即f(x)2(cos x)2122.因为x,所以0cos x1.当0时,当且仅当cos x0时,
6、f(x)取得最小值1,这与已知矛盾;当01时,当且仅当cos x时,f(x)取得最小值122,由已知得122,解得;当1时,当且仅当cos x1时,f(x)取得最小值14,由已知得14,解得,这与1相矛盾;综上所述.11.(2022日照模拟)已知在锐角三角形ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量p(cos Bsin B,2sin B2),q(sin Bcos B,1sin B),且pq.(1)求B的大小;(2)若b2,ABC的面积为,求a,c.解(1)因为pq,所以pq(cos Bsin B)(sin Bcos B)(2sin B2)(1sin B)0,即sin2Bcos2B2sin2B20,即sin2B,又角B是锐角三角形ABC的内角,所以sin B,所以B60.(2)由(1)得B60,又ABC的面积为,所以SABCacsin B,即ac4.由余弦定理得b2a2c22accos B,又b2,所以a2c28,联立,解得ac2.5
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