1、第3讲平面向量的数量积一、填空题1已知a与b为两个不共线的单位向量,k为实数,若向量ab与向量kab垂直,则k_.解析 ab与kab垂直,(ab)(kab)0,化简得(k1)(ab1)0,根据a、b向量不共线,且均为单位向量得ab10,得k10,即k1.来源:学#科#网答案 12已知向量a,b满足(a2b)(ab)6,且|a|1,|b|2,则a与b的夹角为_解析 设a与b的夹角为,依题意有(a2b)(ab)a2ab2b272cos 6,所以cos ,因为0,所以.答案 3已知向量a,b满足|a|1,|b|2,a与b的夹角为60,则|ab|_.解析|ab|.答案4设E、F分别是RtABC的斜边B
2、C上的两个三等分点,已知AB3,AC6,则_.解析由2,得2(),所以.同理,又,所以2293610.答案105已知非零向量a,b满足|ab|ab|a|,则ab与ab的夹角为_解析 将|ab|ab|两边同时平方得:ab0;将|ab|a|两边同时平方得:b2a2.所以cosab,ab.所以ab,ab60.答案 606已知O是ABC的内部一点,0,2,且BAC60,则OBC的面积为_解析由|cos 602,得|4,SABC|sin 60,由0知,O是ABC的重心,所以SOBCSABC.答案7若等边三角形ABC的边长为2,平面内一点M满足,则_.解析建立直角坐标,由题意,设C(0,0),A(2,0)
3、,B(,3),则M,2.答案28已知向量p的模为,向量q的模为1,p与q的夹角为,且a3p2q,bpq,则以a,b为邻边的平行四边形的长度较小的对角线长为_解析由题意可知较小的对角线为|ab|3p2qpq|2p3q| .答案9已知平面向量a、b,|a|1,|b|,且|2ab|,则向量a与向量ab的夹角为_解析 |2ab|24|a|24ab|b|27,|a|1,|b|,44ab37,ab0,ab.如图所示,a与ab的夹角为COA,tanCOA,COA,即a与ab的夹角为. 答案 10设ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若(3bc)cos Aacos C,SABC,则_.解析 依题意
4、得(3sin Bsin C)cos Asin Acos C,即3sin Bcos Asin Acos Csin Ccos Asin(AC)sin B0,于是有cos A,sin A,又SABCbcsin Abc,所以bc3,bccos(A)bccos A31.答案 1二、解答题11已知平面向量a(,1),b.(1)若存在实数k和t,满足x(t2)a(t2t5)b,yka4b,且xy,求出k关于t的关系式kf(t);(2)根据(1)的结论,试求出函数kf(t)在t(2,2)上的最小值解(1)ab0,|a|2,|b|1,所以xy(t2)ka24(t2t5)b20,故(t2)k44(t2t5)10,
5、整理得kf(t)(t2)(2)kf(t)t25,因为t(2,2),所以t20,则kt253,当且仅当t21,即t1时取等号,所以k的最小值为3.12. 如图,在ABC中,已知AB3,AC6,BC7,AD是BAC的平分线(1)求证:DC2BD;(2)求的值(1)证明在ABD中,由正弦定理得.在ACD中,由正弦定理得.又AD平分BAC,所以BADCAD,sin BADsin CAD,又sin ADBsin(ADC)sin ADC,由得,所以DC2BD.(2)解因为DC2BD,所以.在ABC中,因为cos B.所以|cos(B)37.13 在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,2),B(2,3),
6、C(2,1)(1)求以线段AB、AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长;(2)设实数t满足(t)0,求t的值来源:Zxxk.Com解 (1)由题设知(3,5),(1,1),则(2,6),(4,4)所以|2,|4.故所求的两条对角线长分别为4,2.(2)由题设知(2,1),t(32t,5t)由(t)0,得(32t,5t)(2,1)0,从而5t11,所以t.14已知向量m,n.(1)若mn,求cos 的值;(2)记f(x)mn,在ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c且满足(2ac)cos Bbcos C,求函数f(A)的值域来源:Z*xx*k.Com解 (1)因为mn,所以mn0,即sincoscos20,则sincos0,即sin,则cos,所以cos2cos21.(2)由题意,得f(x)mnsin.f(A)sin.由(2ac)cos Bbcos C,及正弦定理得(2sin Asin C)cos Bsin Bcos C,2sin Acos Bcos Bsin Csin Bcos C,2sin Acos Bsin(BC),ABC,sin(BC)sin A,且sin A0,cos B,B,0A.,sin1.函数f(A)的值域是.