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1、2019-2020年高考数学二轮复习专题二三角函数与平面向量第3讲平面向量训练一、选择题1.设向量a,b满足
2、a+b
3、=,
4、a-b
5、=,则a·b=( )A.1B.2C.3D.5解析 由
6、a+b
7、=得
8、a+b
9、2=10,即a2+2a·b+b2=10,①又
10、a-b
11、=,所以a2-2a·b+b2=6,②由①-②得4a·b=4,则a·b=1.答案 A2.(xx·陕西卷)对任意平面向量a,b,下列关系式中不恒成立的是( )A.
12、a·b
13、≤
14、a
15、
16、b
17、B.
18、a-b
19、≤
20、
21、a
22、-
23、b
24、
25、C.(a+b)2=
26、a+b
27、2D.(a+b)·(a-b)=
28、a2-b2解析 对于A,由
29、a·b
30、=
31、
32、a
33、
34、b
35、cosa,b
36、≤
37、a
38、
39、b
40、恒成立;对于B,当向量a和b方向不共线时,有
41、a-b
42、>
43、
44、a
45、-
46、b
47、
48、,对于C、D容易判断恒成立.故选B.答案 B3.若非零向量a,b满足
49、a
50、=
51、b
52、,且(a-b)⊥(3a+2b),则a与b的夹角为( )A.B.C.D.π解析 由题意(a-b)·(3a+2b)=3a2-a·b-2b2=0,即3
53、a
54、2-
55、a
56、·
57、b
58、cosθ-2
59、b
60、2=0,所以3×-cosθ-2=0,cosθ=,由于θ∈[0,π],所以θ=,选A.答案 A4.(xx·郑州模拟
61、)已知向量a=(3,1),b=(1,3),c=(k,7),若(a+2c)∥b,则k=( )A.1B.2C.3D.4解析 依题意得a+2c=(3,1)+(2k,14)=(3+2k,15),因为b=(1,3),(a+2c)∥b.所以3(3+2k)=15,解得k=1.答案 A5.如图,BC、DE是半径为1的圆O的两条直径,=2,则·等于( )A.-B.-C.-D.-解析 ∵=2,圆O的半径为1,∴
62、
63、=,∴·=(+)·(+)=2+·(+)+·=+0-1=-.答案 B二、填空题6.(xx·全国Ⅰ卷)设向量a=(x,x+1),b=(1,2)
64、,且a⊥b,则x=________.解析 由题意,得a·b=0⇒x+2(x+1)=0⇒x=-.答案 -7.△ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a,b满足=2a,=2a+b,则下列结论中正确的是________(写出所有正确结论的编号).①a为单位向量;②b为单位向量;③a⊥b;④b∥;⑤(4a+b)⊥.解析 ∵2=4
65、a
66、2=4,∴
67、a
68、=1,故①正确;∵=-=(2a+b)-2a=b,又△ABC为等边三角形,∴
69、
70、=
71、b
72、=2,故②错误;∵b=-,∴a·b=·(-)=×2×2×cos60°-×2×2=-1≠0,故③错误;∵=b,故
73、④正确;∵(+)·(-)=2-2=4-4=0,∴(4a+b)⊥,故⑤正确.答案 ①④⑤8.(xx·石家庄模拟)已知向量与的夹角为120°,且
74、
75、=3,
76、
77、=2.若=λ+,且⊥,则实数λ的值为________.解析 ∵⊥,∴·=0,∴(λ+)·=0,即(λ+)·(-)=λ·-λ2+2-·=0.∵向量与的夹角为120°,
78、
79、=3,
80、
81、=2,∴(λ-1)
82、
83、
84、
85、·cos120°-9λ+4=0,解得λ=.答案 三、解答题9.设向量a=(sinx,sinx),b=(cosx,sinx),x∈.(1)若
86、a
87、=
88、b
89、,求x的值;(2)设函数f(x
90、)=a·b,求f(x)的最大值.解 (1)由
91、a
92、2=(sinx)2+(sinx)2=4sin2x,
93、b
94、2=(cosx)2+(sinx)2=1,及
95、a
96、=
97、b
98、,得4sin2x=1.又x∈,从而sinx=,所以x=.(2)f(x)=a·b=sinx·cosx+sin2x=sin2x-cos2x+=sin+,当x=∈时,sin取最大值1.所以f(x)的最大值为.10.(xx·福建南平3月模拟)△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c.向量m=(a,b)与n=(cosA,sinB)平行.(1)求A;(2)若a=,b=2,求△AB
99、C的面积.解 (1)因为m∥n,所以asinB-bcosA=0,由正弦定理,得sinAsinB-sinBcosA=0,又sinB≠0,从而tanA=,由于0<A<π,所以A=.(2)法一 由余弦定理,得a2=b2+c2-2bccosA,而a=,b=2,A=,得7=4+c2-2c,即c2-2c-3=0,因为c>0,所以c=3,故△ABC的面积为S=bcsinA=.法二 由正弦定理,得=,从而sinB=,又由a>b,知A>B,所以cosB=,故sinC=sin(A+B)=sin=sinBcos+cosBsin=.所以△ABC的面积为S=a
100、bsinC=.11.(xx·海口4月测试)已知向量a=,b=,且x∈.(1)求a·b及
101、a+b
102、;(2)若f(x)=a·b-2λ
103、a+b
104、的最小值是-,求λ的值.解 (1)a·b=coscos-sinsin=cos2x,