课时作业(二十四) [第24讲平面向量的数量积及应用]
时间:45分钟分值:100分]
1.已知平面向量a=(1,-3),b=(4,-2),λa+b与a垂直,则。
2.若向量a,b的夹角为120°,|a|=1,|b|=3,则|5a-b
3.已知a是平面内的单位向量,若向量b满足b·(a-b)=0,则|b|的取值范围是___
4.在△abc中,若=a,=b,=c且a·b=b·c=c·a, 则△abc的形状是。
5.a=(2,3),b=(-1,-1),则a·b
6.[2011·惠州三模] 已知向量|a|=10,|b|=12,且a·b=-60,则向量a与b的夹角为___
7.若a=(2,3),b=(-4,7),则a在b方向上的投影为___
8.[2011·苏北四市一调] 设a,b,c是单位向量,且a=b+c,则向量a,b的夹角等于___
9.[2011·镇江统考] 已知rt△abc中,斜边bc长为2,o是平面abc内一点,点p满足=+(则。
10.平面向量a=(x,y),b=(x2,y2),c=(1,1),d=(2,2),若a·c=b·d=1,则这样的向量a有___个.
11.在△abc中,c=,ac=1,bc=2,则f(λ)2λ+(1-λ)的最小值是___
12.[2011·南通一模] 在平面直角坐标系xoy中,已知a(0,-1),b(-3,-4)两点.若点c在∠aob的平分线上,且||=则点c的坐标是___
13.(8分)[2011·南通一模] 已知向量a,b满足|a|=2,|b|=1,|a-b|=2.
1)求a·b的值;
2)求|a+b|的值.
14.(8分)已知|a|=,b|=3,a与b夹角为45°,求使向量a+λb与λa+b的夹角为钝角时,λ的取值范围.
15.(12分)在平面直角坐标系xoy中,点a(-1,-2)、b(2,3)、c(-2,-1).
1)求以线段ab、ac为邻边的平行四边形两条对角线的长;
2)设实数t满足(-t)·=0,求t的值.
16.(12分)已知向量m=(sin,1),n=cos,cos2.
1)若m·n=1,求cos的值;
2)记f(x)=m·n,在△abc中,角a,b,c成等差数列,求函数f(a)的取值范围.
课时作业(二十四)
基础热身】1.-1 [解析] λa+b=(λ4,-3λ-2),因为λa+b与a垂直,所以λ+4+9λ+6=0,故λ=-1.
2.7 [解析] |5a-b|==7.
3.[0,1] [解析] ∵b·(a-b)=0,∴a·b=b2,即|a||b|·cosθ=|b|2,当b≠0时,∴|b|=|a|cosθ=cosθ∈(0,1].所以|b|∈[0,1].
4.等边三角形 [解析] 由a·b=b·c=c·a,a+b+c=0,得ab=bc=ca,所以△abc为等边三角形.
能力提升】5.-5 [解析] a·b=2×(-1)+3×(-1)=-5.
6.120° [解析] 由a·b=|a||b|cosθ=-60cosθ=-故θ=120°.
7. [解析] ∵cosθ==a在b方向上的投影|a|cosθ=×
8. [解析] 由a,b,c是单位向量,模都为1,a=b+ca-b=c(a-b)2=c2a2+b2-2a·b=c2a·b=|a||b|cosθ=cosθ=θ
9.1 [解析] 由。
·=0, 2+2=2,bc=2.
故||=1.
10.1 [解析] 依题意得其中x2+y2=表示以原点o为圆心,为半径的圆,由点到直线的距离公式可得圆心到直线x+y=1的距离d==,故直线与圆相切,只有一个交点,故满足条件的a只有一个解.
11. [解析] 如图,以c为原点,ca,cb所在直线为y轴,x轴建立直角坐标系,所以=(0,1),=2,0),故2λ+(1-λ)0,2λ)+2-2λ,0)=(2-2λ,2λ),所以f(λ)2=2,故最小值为,在λ=时取得.
12.(-1,-3) [解析] 法一:设点c的坐标是(x,y),且x<0,y<0,直线ob方程为y=x,因点c在∠aob的平分线上,所以点c到直线ob与y轴的距离相等,从而=|x|.又x2+y2=10,解之得所以点c的坐标是(-1,-3).
法二:设点c的坐标是(x,y),且x<0,y<0,则因点c在∠aob的平分线上,所以由。
cos〈,〉cos〈,〉得=.又x2+y2=10,解之得所以点c的坐标是(-1,-3).
13.[解答] (1)由|a-b|=2,得|a-b|2=a2-2a·b+b2=4+1-2a·b=4,a·b=.
2)|a+b|2=a2+2a·b+b2=4+2×+1=6,|a+b|=.
14.[解答] 由条件知,cos45°=,a·b=3,设a+λb与λa+b的夹角为θ,则θ为钝角,cosθ=<0,(a+λb)·(a+b)<0.
a2+λb2+(1+λ2)a·b<0,2λ+9λ+3(1+λ2)<0,∴3λ2+11λ+3<0,<λ
若θ=180°时,a+λb与λa+b共线且方向相反,存在k<0,使a+λb=k(λa+b),a,b不共线,∴
k=λ=1,<λ且λ≠-1.
15.[解答] (1)方法一: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的长分别为.
方法二:设该平行四边形的第四个顶点为d,两条对角线的交点为e,则e为b、c的中点,则e(0,1),又e(0,1)为a、d的中点,所以d(1,4).
故所求的两条对角线的长分别为||=4,||2;
2)由题设知:=(2,-1),-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,得(3+2t,5+t)·(2,-1)=0,从而5t=-11,所以t=-.
16.[解答] (1)m·n=sin·cos+cos2=sin+cos+=sin+.
m·n=1,∴sin=.
cos=1-2sin2=,cos=-cos=-.
2)∵角a,b,c成等差数列,∴b=.
0又∵f(x)=sin+,f(a)=sin+,故函数f(a)的取值范围是。
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