1、第三节 平面向量的数量积授课提示:对应学生用书第319页A组基础保分练1已知两个单位向量e1,e2的夹角为60,向量m5e12e2,则|m|()ABC2 D7解析:|m|答案:A2已知向量a,b的夹角为60,|a|2,|b|4,则(ab)b()A16 B13C12 D10解析:(ab)babb2|a|b|cos 60|b|2244212答案:C3已知向量a,b,c满足abc0,且|a|b|c|12,则a,c的夹角为()A30 B60C90 D120解析:法一:设向量a,c的夹角为abc0,acb,(ac)2(b)2,即|a|2|c|22|a|c|cos |b|2又|a|b|c|12,cos ,
2、120法二:在ABC中,依题意可设a,c,b,向量a,c的夹角为|a|b|c|12,C90,A60,120答案:D4(2021长春模拟)已知在边长为4的正方形ABCD中,则在方向上的投影为()A4 BC2 D解析:建立如图所示的平面直角坐标系,则由已知可得C(4,4),E(2,0),F(0,1),所以(2,4),(4,3),则在方向上的投影为4答案:A5已知x0,y0,a(x,1),b(1,y1),若ab,则的最小值为()A4 B9C8 D10解析:依题意,得abxy10xy1法一:59,当且仅当x,y时取等号法二:设f(x)(0x1),则f(x),当x0,f(x)单调递增;当0x时,f(x)
3、0,f(x)单调递减,所以f(x)minf9答案:B6(2021衡水模拟)已知向量a(1,k),b(2,4),则“k”是“|ab|2a2b2”的()A充分不必要条件B必要不充分条件C充要条件D既不充分也不必要条件解析:由|ab|2a2b2,得a22abb2a2b2,得ab0,得(1,k)(2,4)0,解得k,所以“k”是“|ab|2a2b2”的充要条件答案:C7(2021临川九校联考)已知平面向量a(2m1,2),b(2,3m2),且ab,则|2a3b|_解析:因为ab,所以ab2(2m1)2(3m2)0,解得m1,所以a(1,2),b(2,1),所以2a3b(2,4)(6,3)(8,1),所
4、以|2a3b|答案:8(2020高考天津卷)如图,在四边形ABCD中,B60,AB3,BC6,且,则实数的值为,若M,N是线段BC上的动点,且|1,则的最小值为_解析:,ADBC,BAD180B120,|cos 120639,解得,以点B为坐标原点,BC所在直线为x轴建立如下图所示的平面直角坐标系xBy,BC6,C(6,0),|AB|3,ABC60,A的坐标为A,又, 则D,设M(x,0),则N(x1,0)(其中0x5),x24x(x2)2,所以,当x2时,取得最小值答案:9已知向量a,b满足|a|3,|b|1,a与b的夹角为(1)求|a3b|;(2)若向量a2b与ta2b垂直,求实数t的值解
5、析:(1)向量a,b满足|a|3,|b|1,a与b的夹角为,|a3b|3(2)向量a2b与ta2b垂直,(a2b)(ta2b)0,ta2(2t2)ab4b20,9t(2t2)31cos40,解得t10(2021合肥模拟)已知向量a(1,2),b(2,2)(1)设c4ab,求(bc)a;(2)若ab与a垂直,求的值;(3)求向量a在b方向上的投影解析:(1)a(1,2),b(2,2),c4ab(4,8)(2,2)(6,6)bc26260,(bc)a0a0(2)ab(1,2)(2,2)(21,22),由于ab与a垂直,212(22)0,(3)设向量a与b的夹角为,向量a在b方向上的投影为|a|co
6、s |a|cos B组能力提升练1已知向量a,b的夹角为60,|a|2,|a2b|2,则|b|()A4B2C D1解析:|a2b|2|a|24ab4|b|2442|b|cos 604|b|24,解得|b|1或|b|0(舍去)答案:D2如图所示,已知G是ABC的重心,H是BG的中点,且AB2,AC3,BAC60,则()A B2C D解析:设D是ABC的边BC的中点,连接GD(图略),因为G是ABC的重心,所以A,G,D三点共线,()()又H是BG的中点,所以()(4),则()(4)(4|25|cosBAC|2)答案:A3已知|6,|2,AOB30,若tR,则|t|的最小值为()A6 B2C3 D
7、62解析:依题意得|t|2|(1t)t|236(1t)212t236(1t)t12t236t361299,当且仅当t时取等号,因此|t|的最小值是3答案:C4(2020高考全国卷)已知向量a,b满足|a|5,|b|6,ab6,则cosa,ab()A BC D解析:|ab|2(ab)2a22abb225123649,|ab|7,cosa,ab答案:D5如图所示,AB是半圆O的直径,P是上的点,M,N是直径AB上关于O对称的两点,且AB6,MN4,则_解析:连接AP,BP(图略),则,所以()()|2|2|21615答案:56已知向量a,ab,ab若OAB是以O为直角顶点的等腰直角三角形,则OAB
8、的面积为_解析:由题意得,|a|1,又OAB是以O为直角顶点的等腰直角三角形,所以,|由,得(ab)(ab)|a|2|b|20,所以|a|b|1,由|,得|ab|ab|,所以ab0所以|ab|2|a|2|b|22,所以|,故SOAB1答案:17已知向量m(sin 2,cos ),n(sin ,cos ),其中R(1)若mn,求角;(2)若|mn|,求cos 2的值解析:(1)若mn,则mn0,即为sin (sin 2)cos2 0,即sin ,可得2k或2k,kZ(2)若|mn|,即有(mn)22,即(2sin 2)2(2cos )22,即为4sin248sin 4cos2 2,即有88sin
9、 2,可得sin ,即有cos 212sin212C组创新应用练1已知将函数f(x)4cos的图像和直线g(x)x1的所有交点从左到右依次记为A1,A2,A5若P点坐标为(0,),则|()A0 B2C6 D10解析:依题意,A1和A5,A2和A4都关于点A3对称,由P(0,),A3(1,0),得(1,),则55(1,)(5,5),所以|10答案:D2已知正方形ABCD的边长为2,以B为圆心的圆与直线AC相切若点P是圆B上的动点,则的最大值是()A2 B4C4 D8解析:如图所示,建立平面直角坐标系,则B(0,0),A(0,2),D(2,2),圆B的方程为x2y22,P(cos ,sin ),(
10、2,2),(cos ,sin 2),2cos 2sin 444sin,当sin1时,的最大值是8答案:D3在平面直角坐标系xOy中,已知向量与关于y轴对称,向量a(1,0),则满足不等式2a0的点A(x,y)构成的集合用阴影表示为()解析:A(x,y),向量与关于y轴对称,B(x,y),(2x,0)2a0,x2y22x(x1)2y210,故满足要求的点A(x,y)在以(1,0)为圆心,1为半径的圆上以及圆的内部答案:B4设为两个非零向量e1,e2的夹角,若对任意实数,|e1e2|min1,则下列说法正确的是()A若确定,则|e1|唯一确定B若确定,则|e2|唯一确定C若|e1|确定,则唯一确定D若|e2|确定,则唯一确定解析:|e1e2|min1,即|e1(e2)|min1,如图所示,|e1(e2)|表示线段EF的长度,其中E为定点,F为动点,当e2时,|e1(e2)|最小,所以|e1|sin 1,故当确定时,|e1|是确定的,但当|e1|确定时,因为0,故可能会有两个不同的解|e2|总是不确定的答案:A