1、【高考领航】2022高考数学总复习 4-3 平面向量的数量积练习 苏教版【A组】一、填空题1(2022高考湖南卷)如图,在平行四边形ABCD中,APBD,垂足为P,且AP3,则_.解析:解法一:2,又由APBD得且,0且0,于是(2)222|218.答案:182(2022高考安徽卷)设向量a(1,2m),b(m1,1),c(2,m),若(ac)b,则|a|_.解析:ac(3,3m),(ac)b,(ac)b0,3m33m0,m,a(1,1),|a|.答案:3(2022高考辽宁卷)若a,b,c均为单位向量,且ab0,(ac)(bc)0,则|abc|的最大值为_解析:由已知条件向量a,b,c均为单位
2、向量可知,a21,b21,c21,由ab0及(ac)(bc)0可知,(ab)c1,因为|abc|2a2b2c22ab2ac2bc,所以有|abc|232(acbc)32c(ab)1,故|abc|1.答案:14(2022高考湖北卷)若向量a(1,2),b(1,1),则2ab与ab的夹角等于_解析:2ab(3,3)ab(0,3),则cos2ab,ab,故所求夹角为.答案:5(2022高考课标全国卷)已知向量a,b夹角为45,且|a|1,|2ab|,则|b|_.解析:|2ab|,4a24abb210,即b22|b|60,解得|b|3.答案:36(2022高考课标全国卷)已知a与b为两个不共线的单位向
3、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.答案:17(2022高考安徽卷)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:二、解答题8在ABC中,A、B、C的对边分别是a、b、c,且满足(2ac)cos Bbcos C.(1)求B的大小;(2)设m(sin A,cos 2A),n(4k,1)(k1),且m
4、n的最大值是5,求k的值解:(1)(2ac)cos Bbcos C,由正弦定理得,(2sin Asin C)cos Bsin Bcos C,即2sin Acos Bsin Bcos Csin Ccos Bsin (BC)ABC,2sin Acos Bsin A.0A,sin A0,cos B.0B,B.(2)mn4ksin Acos 2A2sin 2A4ksin A1,A,设sin At,则t(0,1则mn2t24kt12(tk)212k2,t(0,1k1,t1时,mn取最大值依题意得(mn)max24k15,k.9在ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量m(2sin B,),n
5、,且mn.又B为锐角(1)求角B的大小;(2)已知b2,求ABC的面积的最大值解:(1)mn,2sin Bcos 2B,sin 2Bcos 2B,即tan 2B.又B为锐角,2B(0,),2B,B.(2)B,b2,由余弦定理得cos B,即a2c2ac40.又a2c22ac,代入上式得ac4(当且仅当ac2时等号成立),SABCacsin Bac(当且仅当ac2时等号成立)【B组】一、填空题1(2022苏州第二次质检)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a
6、b,ab60.答案:602(2022高考广东卷)对任意两个非零的平面向量和,定义.若两个非零的平面向量a,b满足a与b的夹角,且ab和ba都在集合中,则ab_.解析:abcos cos ,bacos ,因为|a|0,|b|0,0cos ,且ab、ba,所以cos ,cos ,其中m,nN*,两式相乘,得cos2,因为0cos ,所以0cos2,得到0mn0,于是有cos A,sin A,又SABCbcsin Abc,所以bc3,bccos(A)bccos A31.答案:1二、解答题8(2022无锡模拟)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,2),B(2,3),C(2,1)(1)求以线段AB、
7、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.9(2022淮安模拟)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.