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章末检测卷二 向量的数量积与三角恒等变换
[对应素能提升训练第52页]
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.已知向量a=(3,1),b=(1,0),c=a+kb.若a⊥c,则k= ( )
A.-
B.-
C.
D.
解析 因为a=(3,1),b=(1,0),c=a+kb,所以c=a+kb=(3,1)+k(1,0)=(3+k,1).因为a⊥c,所以a·c=3(3+k)+1×1=0,解得k=-,故选A.
答案 A
2.已知向量a=(2,0),b=,则|a+2b|= ( )
A.
B.
C.2
D.5
解析 由题意,a+2b=(2,0)+2=(1,2),
则|a+2b|==.
答案 B
3.若cos=,则sin 2α= ( )
A.
B.-
C.
D.-
解析 设β=α-,则α=β+,且cos β=,
而sin 2α=sin 2=sin=cos 2β.
又cos 2β=2cos2β-1=2×-1=-,故sin 2α=-.
答案 D
4.已知<β<,sin β=,则sin= ( )
A.1
B.2
C.
D.
解析 因为<β<,sin β=,所以cos β==,所以sin=sin βcos +cos βsin =×+×=.
答案 C
5.在矩形ABCD中,AB=3,AD=1,若=3,则·= ( )
A.5
B.2
C.-2
D.-5
解析 因为·=0,所以·=(-)·(-)=(-)·=(-)·=-(-)·=--·+·+=-1+×32=5.
答案 A
6.已知单位向量a,b满足|a+b|+2a·b=0,则|3a+b|的值为 ( )
A.
B.7
C.
D. D.2
解析 因为a,b是单位向量,由|a+b|+2a·b=0可得-2a·b=|a+b|,则a·b≤0,所以4(a·b)2=a2+2a·b+b2=2a·b+2,即2(a·b-1)(2a·b+1)=0,可得a·b=-,所以|3a+b|===.
答案 C
7.如图,在有五个正方形拼接而成的图形中,β-α= ( )
A.
B.
C.
D.
解析 由图可得,tan α=,tan β=3,
∴tan(β-α)===1.
∵0<β<,0<α<,
∴-<β-α<,∴β-α=.
答案 C
8.已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(,-1),则|2a-b|的最大值、最小值分别是 ( )
A.4,0
B.4,4
C.16,0
D.4,0
解析 向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(,-1),则2a-b=(2cos θ-,2sin θ+1),所以|2a-b|2=(2cos θ-)2+(2sin θ+1)2=8-4cos θ+4sin θ=8+8sin,所以|2a-b|2的最大值、最小值分别是16,0,所以|2a-b|的最大值、最小值分别是4,0.故选D.
答案 D
二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.
9.已知向量a=(1,2),b=(2,-4),且a与b的夹角为α,则 ( )
A.a-b=(1,-2)
B.|b|=2|a|
C.a∥b
D.cos α=-
解析 对于A中,由a-b=(1-2,2+4)=(-1,6),所以A不正确;对于B中,由|a|==,|b|==2,所以B正确;对于C中,由a=(1,2),b=(2,-4),可得≠,所以C不正确;对于D中,由向量的夹角公式,可得cos α===-,所以D正确.
答案 BD
10.已知向量a=(sin x,-),b=(cos x,cos2x),则函数f(x)=2a·b++1 ( )
A.最小正周期为π
B.图象关于直线x=-对称
C.在区间单调递增
D.图象关于点中心对称
解析 由题意,向量a=(sin x,-),b=(cos x,cos2x),可得2a·b=2sin xcos x-2cos2x=sin 2x-cos 2x-,所以f(x)=2a·b++1=sin 2x-cos 2x-++1=2sin+1,可得函数f(x)的最小正周期为T==π,所以A正确;令2x-=+kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z,令k=-1,可得x=-,即x=-是函数f(x)的一条对称轴,所以B正确;由x∈,可得2x-∈,在此区间上函数f(x)先增后减,所以C错误;令2x-=kπ,k∈Z,解得x=+,k∈Z,令k=0,可得x=,所以函数f(x)的图象关于点对称,所以D正确.
答案 ABD
11.在△ABC中,M是BC的中点.若=a,=b,则|= ( )
A.|a-b|
B.|a+b|
C.
D.
解析 因为M是BC中点,所以=-,=+,又=+,相加得2=+=a+b,所