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1、2019-2020年北师大版数学必修4《从力做的功到向量的数量积》练习一、选择题:(每小题5分,共5×6=30分)1.已知向量a,b满足
2、a
3、=1,
4、b
5、=4,且a·b=2,则a与b的夹角θ为( )A.B.C.D.答案:C解析:由题意,知a·b=
6、a
7、
8、b
9、cosθ=4cosθ=2,又0≤θ≤π,所以θ=.2.下列命题正确的是( )A.若a·b=0,则a=0或b=0B.若a·b=0,则a∥bC.若a⊥b,则a·b=(a·b)2D.a2>
10、a
11、2答案:C解析:a·b=0时,可能为a⊥b的情况;
12、a
13、2=a2,故选C.3.设
14、向量a,b均为单位向量,且
15、a+b
16、=1,则a与b的夹角为( )A.B.C.D.答案:C解析:∵
17、a+b
18、=1,∴
19、a
20、2+2a·b+
21、b
22、2=1,∴cos〈a,b〉=-.又〈a,b〉∈[0,π],∴〈a,b〉=.4.若
23、a
24、=
25、b
26、=1,a⊥b,且(2a+3b)⊥(ka-4b),则k=( )A.-6B.6C.3D.-3答案:B解析:由题意,得(2a+3b)·(ka-4b)=0,由于a⊥b,故a·b=0,又
27、a
28、=
29、b
30、=1,于是2k-12=0,解得k=6.5.在△ABC中,若=a,=b,=c,且a·b=b·c=c·a,
31、则△ABC的形状是( )A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.以上都不对答案:C解析:∵a+b+c=++=0,∴a+b=-c.又∵a·c=b·c,即(a-b)·c=0,∴-(a-b)·(a+b)=0,即
32、a
33、=
34、b
35、.同理,
36、a
37、=
38、c
39、,
40、b
41、=
42、c
43、,故
44、a
45、=
46、b
47、=
48、c
49、.6.在边长为的正三角形ABC中,设=c,=a,=b,则a·b+b·c+c·a等于( )A.-3B.0C.1D.2答案:A解析:a·b+b·c+c·a=b·(a+c)+c·a=b·(-b)+c·a=-b2+c·a=-2+··cos=-3.
50、二、填空题:(每小题5分,共5×3=15分)7.已知
51、a
52、=4,a与b的夹角θ为30°,则a在b方向上的投影为________.答案:2解析:a在b方向上的投影为
53、a
54、·cosθ=4×cos30°=2.8.向量a与b满足
55、a
56、=2,
57、a+b
58、=3,
59、a-b
60、=3,则
61、b
62、=________.答案:解析:
63、a+b
64、2=
65、a
66、2+2a·b+
67、b
68、2=9,∴2a·b=9-
69、a
70、2-
71、b
72、2=5-
73、b
74、2.①
75、a-b
76、2=
77、a
78、2-2a·b+
79、b
80、2=9.∴2a·b=
81、a
82、2+
83、b
84、2-9=
85、b
86、2-5.②∴
87、b
88、=.9.如图,在平
89、行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,则·的值是__________.答案:22解析:由=3,得==,=+=+,=-=+-=-.因为·=2,所以·=2,即2-·-2=2.又因为2=25,2=64,所以·=22.三、解答题:(共35分,11+12+12)10.已知e1与e2是两个夹角为60°的单位向量,a=2e1+e2,b=2e2-3e1,求a与b的夹角.解析:因为
90、e1
91、=
92、e2
93、=1,所以e1·e2=1×1×cos60°=,
94、a
95、2=(2e1+e2)2=4+1+4e1·e2=7,故
96、a
97、=,
98、b
99、2=(
100、2e2-3e1)2=4+9+2×2×(-3)e1·e2=7,故
101、b
102、=,且a·b=-6e+2e+e1·e2=-6+2+=-,所以cos〈a,b〉===-,所以a与b的夹角为120°.11.已知
103、a
104、=
105、b
106、=2,a·b=-2,(a+b)⊥(a+tb),求实数t的值.解析:由题意,得(a+b)·(a+tb)=0,∴a2+(t+1)a·b+tb2=0,即4+(t+1)×(-2)+4t=0,得t=-1.12.已知向量a,b满足
107、a
108、=1,
109、b
110、=4,且a,b的夹角为60°.(1)求(2a-b)·(a+b);(2)若(a+b)⊥(λ
111、a-2b),求实数λ的值.解析:(1)由题意,得a·b=
112、a
113、·
114、b
115、cos60°=1×4×=2.∴(2a-b)·(a+b)=2a2+a·b-b2=2+2-16=-12.(2)∵(a+b)⊥(λa-2b),∴(a+b)·(λa-2b)=0,∴λa2+(λ-2)a·b-2b2=0,∴λ+2(λ-2)-32=0,∴λ=12.