【文档说明】(2019)高中数学必修第二册第六章6.2.4《向量的数量积》课后课时精练-人教A版.doc,共(4)页,84.500 KB,由小喜鸽上传
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A级:“四基”巩固训练一、选择题1.已知|a|=2,|b|=4,a·b=-4,则向量a与b的夹角为()A.30°B.60°C.150°D.120°答案D解析cosθ=a·b|a||b|=-42×4=-12,∵θ∈[0°,180°]
,∴θ=120°.故选D.2.已知向量a,b满足a·b=0,|a|=1,|b|=2,则|2a-b|=()A.0B.22C.4D.8答案B解析∵|2a-b|2=4a2-4a·b+b2=8,∴|2a-b|=22.3.若平面四边形ABCD满足AB→+C
D→=0,(AB→-AD→)·AC→=0,则该四边形一定是()A.直角梯形B.矩形C.菱形D.正方形答案C解析由AB→+CD→=0,得平面四边形ABCD是平行四边形,由(AB→-AD→)·AC→=0,
得DB→·AC→=0,即平行四边形ABCD的对角线互相垂直,则该四边形一定是菱形.4.若非零向量a,b满足|a|=223|b|,且(a-b)⊥(3a+2b),则a与b的夹角为()A.π4B.π2C.3π4D.π
答案A解析由题意,得(a-b)·(3a+2b)=3a2-2b2-a·b=0,即a·b=3a2-2b2.又|a|=223|b|,所以a·b=3×223|b|2-2b2=23b2,所以cos〈a,b〉=a·b|a||b|=23b2223b2=22
,所以〈a,b〉=π4.5.已知a,b是平面内两个互相垂直的单位向量,若非零向量c满足(a-c)·(b-c)=0,则|c|的最大值是()A.1B.2C.2D.22答案C解析因为|a|=|b|=1,a·b=0,(a-c)·(b-c)=-c·(a+b)+|c|2=-|c||a+b|cosθ+|c|2=
0,其中θ为c与a+b的夹角,所以|c|=|a+b|·cosθ=2cosθ≤2,所以|c|的最大值是2,故选C.二、填空题6.已知向量a,b的夹角为45°,且|a|=4,12a+b·(2a-3b)=12,则|b|=__
______;b在a上的投影向量的模等于________.答案21解析a·b=|a||b|cos〈a,b〉=4|b|cos45°=22|b|,又12a+b·(2a-3b)=|a|2+12a·b-3|b|2=
16+2|b|-3|b|2=12,解得|b|=2或|b|=-223(舍去).b在a上的投影向量的模为||b|cos〈a,b〉|=2cos45°=1.7.已知两个单位向量a,b的夹角为60°,c=ta+(1-t)b.若b·c=0,则t=________.答案2解析由题意,将b·c=[ta+(1
-t)b]·b整理,得ta·b+(1-t)=0,又a·b=12,所以t=2.8.在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E为CD的中点.若AC→·BE→=1,则AB的长为________.答案12解析因为BE→=BA→+AD→+DE→=-AB→+AD→+12AB→=AD→-12
AB→,所以AC→·BE→=(AB→+AD→)·AD→-12AB→=AD→2+12AD→·AB→-12AB→2=1+12×1×|AB→|cos60°-12|AB→|2=1,所以14|AB→
|-12|AB→|2=0,解得|AB→|=12.三、解答题9.已知a,b是两个非零向量,当a+tb(t∈R)的模取得最小值时,(1)求t的值(用a,b表示);(2)求证:b与a+tb垂直.解(1)|a
+tb|2=a2+t2b2+2ta·b=b2t+a·bb22+a2-a·b2b2.当t=-a·bb2时,|a+tb|取得最小值.(2)证明:因为(a+tb)·b=a·b+tb2=a·b-a·bb2×b2=0,所以
a+tb与b垂直.B级:“四能”提升训练1.设向量a,b,c满足a+b+c=0,(a-b)⊥c,a⊥b,若|a|=1,则|a|2+|b|2+|c|2的值是________.答案4解析由a+b+c=0,得(a+b+c)2=0,得a2+b2+c2+
2(a·b+b·c+c·a)=0.又(a-b)⊥c,a⊥b,∴(a-b)·c=0,a·b=0.∴a·c=b·c.∴a2+b2+c2=-4b·c,b2+c2=-1-4b·c.①由a+b+c=0,得b+c=-a,
故(b+c)2=1,即b2+c2+2b·c=1.②由①②得b·c=-1,故a2+b2+c2=4,即|a|2+|b|2+|c|2=4.2.在四边形ABCD中,已知AB=9,BC=6,CP→=2PD→.(1)若四边形ABCD是矩形,求AP→·BP→的值;(2)若四边形ABCD是平行四边形,且
AP→·BP→=6,求AB→与AD→夹角的余弦值.解(1)因为四边形ABCD是矩形,所以AD→·DC→=0,由CP→=2PD→,得DP→=13DC→,CP→=23CD→=-23DC→.所以AP→·BP→=(AD→+DP→)·(B
C→+CP→)=AD→+13DC→·AD→-23DC→=AD→2-13AD→·DC→-29DC→2=36-29×81=18.(2)由题意,AP→=AD→+DP→=AD→+13DC→=AD→+13AB→,BP→=BC→+CP→=BC→+23CD→=AD→-23AB
→,所以AP→·BP→=AD→+13AB→·AD→-23AB→=AD→2-13AB→·AD→-29AB→2=36-13AB→·AD→-18=18-13AB→·AD→.又AP→·BP→=6,所以18-13AB→·AD→=6,所以AB→·AD→=36.又AB→·AD→=|A
B→||AD→|cosθ=9×6×cosθ=54cosθ,所以54cosθ=36,即cosθ=23.所以AB→与AD→夹角的余弦值为23.