1、23关于平面向量数量积运算的三类经典题型1(2014课标全国改编)设向量a,b满足|ab|,|ab|,则ab_.答案1解析|ab|2(ab)2a22abb210,|ab|2(ab)2a22abb26,将上面两式左右两边分别相减,得4ab4,ab1.2(2014四川改编)平面向量a(1,2),b(4,2),cmab(mR),且c与a的夹角等于c与b的夹角,则m_.答案2解析因为a(1,2),b(4,2),所以cmab(m,2m)(4,2)(m4,2m2)根据题意可得,所以,解得m2.3(2013江西)设e1,e2为单位向量,且e1,e2的夹角为,若ae13e2,b2e1,则向量a在b方向上的投影
2、为_答案解析a在b方向上的投影为|a|cosa,b.ab(e13e2)2e12e6e1e25.|b|2e1|2.4.如图,在等腰直角ABO中,OAOB1,C为AB上靠近点A的四等分点,过C作AB的垂线l,P为垂线上任一点,设a,b,p,则p(ba)_.答案解析以OA,OB所在直线分别作为x轴,y轴,O为坐标原点建立平面直角坐标系,则A(1,0),B(0,1),C(,),直线l的方程为yx,即xy0.设P(x,x),则p(x,x),而ba(1,1),所以p(ba)x(x).5在平面上,|1,.若|,则|的取值范围是_答案(,解析由题意,知B1,B2在以O为圆心的单位圆上,点P在以O为圆心,为半径
3、的圆的内部又,所以点A在以B1B2为直径的圆上,当P与O点重合时,|取得最大值,当P在半径为的圆周上时,|取得最小值.6(2014江苏)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB8,AD5,3,2,则的值是_答案22解析由3,得,.因为2,所以()()2,即222.又因为225,264,所以22.7(2014湖北)设向量a(3,3),b(1,1)若(ab)(ab),则实数_.答案3解析由题意得,(ab)(ab)0,即a22b218220,解得3.8设非零向量a,b的夹角为,记f(a,b)acos bsin .若e1,e2均为单位向量,且e1e2,则向量f(e1,e2)与f(e2,e1)的夹角为_答
4、案解析由e1e2,可得cose1,e2,故e1,e2,e2,e1e2,e1.f(e1,e2)e1cos e2sin e1e2,f(e2,e1)e2cos (e1)sin e1e2.f(e1,e2)f(e2,e1)(e1e2)(e1e2)e1e20,所以f(e1,e2)f(e2,e1)故向量f(e1,e2)与f(e2,e1)的夹角为.9在平面直角坐标系中,O是坐标原点,两定点A,B满足|2,则点集P|,|1,R所表示的区域的面积是_答案4解析方法一(坐标法)由|2,可得AOB.又A,B是定点,可设A(,1),B(0,2),P(x,y)由,可得因为|1,所以|x|x|1.整理,得2|x|yx|2.
5、当x0,且yx0时,不等式为xy2;当x0,且yx0时,不等式为xy2;当x0,且yx0时,不等式为xy2;当x0,且yx4|a|,则Smin0;若|b|2|a|,Smin8|a|2,则a与b的夹角为.答案解析xi,yi(i1,2,3,4,5)均由2个a和3个b排列而成,Sxiyi,可能情况有以下三种:(1)S2a23b2;(2)Sa22ab2b2;(3)S4abb2.2a23b2(a22ab2b2)a2b22aba2b22|a|b|cos 0,a22ab2b24abb2a2b22ab0,S的最小值为Sminb24ab.因此S最多有3个不同的值,故不正确当ab时,S的最小值为Sminb2与|a
6、|无关,故正确当ab时,S的最小值为Sminb24|a|b|或Sminb24|a|b|与|b|有关,故不正确当|b|4|a|时,Sminb24|a|b|cos b24|a|b|b|(|b|4|a|)0,故正确当|b|2|a|时,由Sminb24ab8|a|2知,4ab4a2,即aba2,|a|b|cos a2,cos ,故不正确因此正确命题的编号为.11已知向量a(sin x,),b(cos x,1)(1)当ab时,求cos2xsin 2x的值;(2)设函数f(x)2(ab)b,已知在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,若a,b2,sin B,求f(x)4cos(2A)(x0,)的
7、取值范围解(1)因为ab,所以cos xsin x0.所以tan x.故cos2xsin 2x.(2)f(x)2(ab)b2(sin xcos x,)(cos x,1)sin 2xcos 2xsin(2x).由正弦定理,得,所以sin A.所以A或A.因为ba,所以A.所以f(x)4cos(2A)sin(2x).因为x0,所以2x,所以1f(x)4cos(2A).所以f(x)4cos(2A)的取值范围为1,12在ABC中,AC10,过顶点C作AB的垂线,垂足为D,AD5,且满足.(1)求|;(2)存在实数t1,使得向量xt,yt,令kxy,求k的最小值解(1)由,且A,B,D三点共线,可知|.又AD5,所以DB11.在RtADC中,CD2AC2AD275,在RtBDC中,BC2DB2CD2196,所以BC14.所以|14.(2)由(1),知|16,|10,|14.由余弦定理,得cos A.由xt,yt,知kxy(t)(t)t|2(t21)t|2256t(t21)1610100t80t2356t80.由二次函数的图象,可知该函数在1,)上单调递增,所以当t1时,k取得最小值516.