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专题09平面向量的数量积—2020-2021学年高一数学下期期末复习高频考点强化训练(北师大版)
一、单选题
1.在菱形中,, ,若为的中点,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】
根据向量的模长,两向量的夹角余弦求即可.
【详解】
由题有,,,
∴,
故选A.
2.已知为单位向量,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
把已知模平方求得,求得待求模的平方可得结论.
【详解】
解:为单位向量,且满足,
所以,
解得,
所以.
故选:C.
3.已知正三角形ABC的边长为3,且,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
由题意,选择,作为基底,将与用基底表示,利用基底法即可求解.
【详解】
解:正三角形ABC的边长为3,且,
,,,
,
,
.
故选:A.
4.若向量,满足,,且,则与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
由向量垂直,结合向量数量积的运算律可得,即可求与夹角的余弦值.
【详解】
由题设知:,而,,
∴,故.
故选:D.
5.已知是边长为4的等边三角形,且为中点,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
选定基向量,再表示出即可得解.
【详解】
正中,,,
因为中点,则,,
则.
故选:B
6.在中,,,点是边的中点,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
由求解.
【详解】
在中,因为,,且点是边的中点,
所以,
,
故选:C
7.已知向量满足,且与的夹角是,则的值是( )
A.7 B. C.19 D.
【答案】B
【分析】
根据模长性质先求,转化为向量数量积运算,即可求解.
【详解】
,
.
故选:B
【点睛】
思路点睛:本题考查向量的模长及向量的数量积运算,求解向量的模长常用,即,考查学生的计算能力,属于基础题.
8.将一副三角板中的两个直角三角板按如图所示的位置摆放,若,则( )
A. B. C. D.192
【答案】B
【分析】
根据三角板的图形性质,结合锐角三角函数定义、平面向量数量积的运算性质、平面向量数量积的定义、平面向量减法的几何意义进行求解即可.
【详解】
由题易知为等腰直角三角形,,因为,所以,,所以:,而,
因此有
故选:B.
二、填空题
9.已知,,且向量与的夹角为,则______.
【答案】
【分析】
根据向量数量积的运算律及性质化简即可运算求解.
【详解】
由题意,,
所以.
故答案为:
10.已知向量与的夹角为,,,则在方向上的投影为_____.
【答案】
【分析】
计算出的值,由此可计算得出在方向上的投影.
【详解】
向量与的夹角为,,,则,
可得在方向上的投影为.
故答案为:.
11.已知单位向量,的夹角为,若与垂直,则______.
【答案】
【分析】
根据平面向量数量积的定义,结合互相垂直两平面向量的性质、平面向量数量积的运算性质进行求解即可.
【详解】
由单位向量,的夹角为得,又与垂直,所以,
得,
所以.
故答案为:
12.已知向量满足,,且向量在向量方向上的投影为,则向量与的夹角的余弦值为___________.
【答案】
【分析】
由投影公式可化简得到,利用和平面向量数量积的运算律可构造方程求得,由向量夹角公式可求得结果.
【详解】
向量在向量方向上的投影为,,,
由得:,
解得:,.
故答案为:.
三、解答题
13.已知向量.
(1)若,求向量与的夹角;
(2)在矩形中,设为的中点,F为的中点,求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】
(1)首先求出向量的数量积,再由即可求解.
(2)利用向量的加法、数乘运算以及向量的数量积即可求解.
【详解】
(1)由,则,
,则,
所以,
因为向量与的夹角在上,则,
即向量与的夹角为.
(2)
.
14.如图,M,N分别是的边上的点,且,交于点P.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用向量的线性运算可求的值,从而得到的值;
(2)设,可根据平面向量基本定理求出,再以为基底向量可求的值.
【详解】
(1)因为,故,故,
所以,故.
(2)设,连接,
故,整理得到,
同理,
因为不共线,由平面向量基本定理可得 ,解得 ,
所以,
故
.
【点睛】
思路点睛:向量的数量积的计算,有四种途径:(1)利用定义求解,此时需要知道向量的模和向量的夹角;(2)利用坐标来求,把数量积的计算归结坐标的运算,必要时需建立直角坐标系;(3)利用基底向量来计算,也就是用基底向量来表示未知的向量,从而未知向量数量积的计算可归结为基底向量的数量积的计算;(4)靠边靠角,也就是利用向量的线性运算,把未知向量的数量积转化到题设中的角或