内容正文:
8.1.1向量数量积的概念
一、单选题
1.如果是两个单位向量,那么下列四个结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.若的夹角为,则( )
A. B. C. D.2
3.已知向量,在方向上的投影向量为,则( )
A.4 B.8 C. D.
4.若平面四边形满足,在方向上的数量投影是0,则该四边形一定是( )
A.直角梯形 B.矩形 C.菱形 D.正方形
5.已知四边形是边长为1的正方形,P为对角线上一点,则的最小值是( )
A.0 B. C. D.
6.如图,已知四边形ABCD为直角梯形,,,AB=1,AD=3,,设点P为直角梯形ABCD内一点(不包含边界),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
二、多选题
7.著名数学家欧拉提出了如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线被称为三角形的欧拉线,该定理被称为欧拉线定理.已知的外心为,垂心为,重心为,且,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
8.下列说法正确的是
A.若则存在唯一的实数使得
B.两个非零向量,,若,则与共线且反向
C.已知非零向量,,且与夹角为锐角,则实数的取值范围是
D.在中,,则为等腰三角形
三、填空题
9.已知向量与的夹角为,且,,设,,则向量在方向上的投影为___________.
10.已知向量与的夹角为,且,,设,,则向量在方向上的投影向量的模为________.
11.已知向量、,若,,向量在方向上的投影数量的取值范围为____________.
12.如图,圆是半径为1的圆,,设,为圆上的任意2个点,则的取值范围是___________.
四、解答题
13.已知,且,为非零向量,求.
14.如图,在中,,,.求:
(1)
;(2);(3).
15.已知,,且和的夹角大小为45°.当向量与的夹角为锐角时,求实数的取值范围.
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8.1.1向量数量积的概念(解析版)
1.如果是两个单位向量,那么下列四个结论中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】
两个单位向量的方向不一定相同或相反,所以选项A、C不正确;由于两个单位向量的夹角不确定,则不成立,所以选项B不正确;,则选项D正确.
2.若的夹角为,则( )
A. B. C. D.2
【答案】B
【详解】.
3.已知向量,在方向上的投影向量为,则( )
A.4 B.8 C. D.
【答案】C
【详解】由得,根据在方向上的投影向量为,可知在方向上的投影为,故根据数量积的几何意义,等于与在方向上的投影的乘积,故,
4.若平面四边形满足,在方向上的数量投影是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
【详解】因为,所以,所以平面四边形为平行四边形,
又,在方向上的数量投影是0,即,即,所以平行四边形为菱形;
5.已知四边形是边长为1的正方形,P为对角线上一点,则的最小值是( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【详解】作出图形如下图所示,,而此时,所以,当且仅当时取等号,所以的最小值是,
6.如图,已知四边形ABCD为直角梯形,,,AB=1,AD=3,,设点P为直角梯形ABCD内一点(不包含边界),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:依题意过点作交的延长线于点,则,
设与的夹角为,
因为点为直角梯形内一点(不包含边界),所以在方向上的投影,且,
所以
7.著名数学家欧拉提出了如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线被称为三角形的欧拉线,该定理被称为欧拉线定理.已知的外心为,垂心为,重心为,且,,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【详解】为垂心,,所以,A正确;
设是中点,则共线,,
,B错误;
由B的推导过程得,C正确;
由得,所以,
所以,即,D正确
8.下列说法正确的是
A.若则存在唯一的实数使得
B.两个非零向量,,若,则与共线且反向
C.已知非零向量,,且与夹角为锐角,则实数的取值范围是
D.在中,,则为等腰三角形
【答案】BD
【详解】若,,就不存在,使得,A错;
若不共线,则一定有.若同向,则,若反向,则,B正确;
非零向量,时,,与夹角为锐角,则,,但要注意若,则与同向,夹角为0,不合题意,因此与夹角为锐角,则实数的取值范围是且,C错;
在中,,则,所以,由正弦定理得,即,,,三角形为等腰三角形,D正确.
9.已知向量与的夹角为,且,,设,,则向量在方向上的投影为___________.
【答案】2
【详