1、平面向量数量积的坐标表示【基础全面练】(25分钟50分)一、选择题(每小题5分,共20分)1(2021重庆高一检测)已知向量a(1,2),b(x,4),且ab,则()A5 B3 C2 D2【解析】选B.因为ab,所以,解得x2,所以ab,所以3.2在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD是平行四边形,(1,2),(2,1),则()A5 B4 C3 D2【解析】选A.由(1,2)(2,1)(3,1),得(2,1)(3,1)5.3已知向量a(,1),b是不平行于x轴的单位向量,且ab,则b()A BC D(1,0)【解析】选B.设b(x,y),其中y0,则abxy.由解得即b.4已知向量a(1
2、,2),b(3,1),则向量a2b与2ab的夹角的余弦值为()A B C D【解析】选D.因为a2b(7,4),2ab(1,3),设夹角为,所以cos .【加固训练】 已知向量a(2cos ,2sin ),b(0,2),则向量a,b的夹角为()A BC D【解析】选A.设a与b的夹角为,则cos sin ,因为,0,所以. 二、填空题(每小题5分,共10分)5(2021全国甲卷)已知向量a(3,1),b(1,0),cakb.若ac,则k_【解析】c(3k,1),ac0,所以3(3k)10,所以k.答案:6(2021中山高一检测)如图所示,直角坐标系中网格小正方形的边长为1,若向量a,b,c满足
3、(atb)c0,则t_【解析】由图可知,a(2,4)(1,2)(1,2),b(5,3)(2,2)(3,1),c(7,4)(3,0)(4,4),atb(1,2)t(3,1)(13t,2t),因为(atb)c0,所以4(13t)4(2t)1216t0,即t.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)7已知向量a与b同向,b(1,2),ab10,求:(1)向量a的坐标;(2)若c(2,1),求(ac)b.【解析】(1)因为a与b同向,且b(1,2),所以ab(,2)(0).又因为ab10,所以410,所以2,所以a(2,4).(2)因为ac22(1)40,所以(ac)b0.【一题多变】若将本例改为a
4、与b反向,b(1,2),ab10,求:(1)向量a的坐标;(2)若c(2,1),求(ac)b.【解析】(1)因为a与b反向,且b(1,2),所以设ab(0,b0,则a2b24,由1得a21,由解得a1,b,故A,B.设P,t,则t2t2,当t时取得最小值为.答案:【加固训练】 (2020北京高考)已知正方形ABCD的边长为2,点P满足(),则|_;_【解析】如图建系,则A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2),所以(2,0),(2,2),(2,1),P(2,1),(2,1),|,又(0,1),所以1.答案:1三、解答题(每小题10分,共20分)5(2021泸州高一检测)设两个向量
5、a,b满足a(2,0),b,(1)求ab方向的单位向量;(2)若向量2ta7b与向量atb的夹角为钝角,求实数t的取值范围【解析】(1)由已知ab(2,0)(,),所以,所以ab,即ab方向的单位向量为;(2)由已知ab1,2,1,所以(2ta7b)(atb)8t7t2t272t215t7,由于两向量的夹角为钝角,故(2ta7b)(atb)0且向量2ta7b不与向量atb反向共线,设2ta7bk(atb)(k0),则解得t从而,解得t.6设平面向量a(cos ,sin )(02),b,且a与b不共线(1)求证:向量ab与ab垂直;(2)若两个向量ab与ab的模相等,求角.【解析】(1)由题意,知ab,ab,因为(ab)(ab)cos2sin20,所以(ab)(ab).(2)|a|1,|b|1,由题意知(ab)2(ab)2,化简得ab0,所以cossin 0,所以tan ,又02,所以或.