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高效作业10[6.3.5 平面向量数量积的坐标表示]
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[A级 教材落实与巩固]
1.若a=(-4,3),b=(5,6),则3|a|2-4a·b等于( D )
A.23 B.57
C.63 D.83
2. 已知点A(1,2),B(2,3),C(-2,5),则·等于( B )
A.-1 B.0
C.1 D.2
3.2023·杭十四高一已知向量a=(1,-2),b=(x,4),且a∥b,则|a-b|等于( B )
A.5 B.3
C.2 D.2
4.已知a=(-3,2),b=(-1,0),若向量λa+b与a-2b垂直,则实数λ的值为( B )
A. B.-
C. D.-
【解析】 由向量λa+b与a-2b垂直,得(λa+b)·(a-2b)=0.因为a=(-3,2),b=(-1,0),所以(-3λ-1,2λ)·(-1,2)=0,即3λ+1+4λ=0,解得λ=-.
5.2023·衢州二中高一若向量=(3,-1),n=(2,1),且n·=7,则n·=( B )
A.-2 B.2
C.-2或2 D.0
【解析】 ∵+=,∴n·(+)=n·,即n·+n·=n·,∴n·=n·-n·=7-5=2.
6.[多选题]已知向量a=,=4,a∥b,则b可能是( AD )
A.
B.
C.
D.
【解析】 ∵a∥b,∴可设b=λa,则b=,
∵=4,∴λ2+4λ2=16×,解得λ=±4,
∴b=或.
7.[多选题]已知平面向量a=,b=,则下列说法正确的有( BD )
A.=7
B.·=-30
C.向量a+b在a上的投影向量为3a
D.向量a+b与a的夹角为
【解析】 对于A,a+b=(3,3),则==6,A错误;
对于B,a-b=(-3,-1),则(a+b)·(a-b)=-27-3=-30,B正确;
对于C,向量a+b在a上的投影向量为·=3a,C错误;
对于D,cos 〈a+b,a〉===, 又0≤〈a+b,a〉≤π,因此向量a+b与a的夹角为,D正确. 故选BD.
8.已知向量a=(1,),b=(-1,0),则|a+2b|=__2__.
【解析】 因为a+2b=(1,)+2(-1,0)=(-1,),所以|a+2b|==2.
9.2023·石家庄二中高一设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则实数m=__-2__.
【解析】 由|a+b|2=|a|2+|b|2,得a·b=0,即m+2=0,解得m=-2.
10.已知a=(-1,3),b=(1,y).若a与b的夹角为45°,则y=__2__.
【解析】 a·b=-1+3y,|a|=,|b|=,
∵a与b的夹角为45°,
∴cos 45°===.
解得y=2或y=-(舍去).
11.设点A(4,2),B(a,8),C(2,a),O为坐标原点,若四边形OABC是平行四边形,则向量与的夹角为____.
【解析】 ∵四边形OABC是平行四边形,∴=,即(4-0,2-0)=(a-2,8-a),∴a=6.
∵=(4,2),=(2,6),
设向量与的夹角为θ,
∴cos θ===,
又θ∈[0,π],∴与的夹角为.
12.已知三个点A(2,1),B(3,2),D(-1,4).
(1)求证:AB⊥AD.
(2)若四边形ABCD为矩形,求点C的坐标及矩形ABCD两对角线所夹的锐角的余弦值.
解:.(1)证明:∵A(2,1),B(3,2),D(-1,4),
∴=(1,1),=(-3,3).
又·=1×(-3)+1×3=0,
∴⊥,∴AB⊥AD.
(2)∵⊥,四边形ABCD为矩形,∴=.
设点C的坐标为(x,y),则=(x+1,y-4).
又=(1,1),∴解得
∴点C的坐标为(0,5).
∴=(-2,4),=(-4,2),
∴||=2,||=2,·=8+8=16.设与的夹角为θ,则cos θ===.故矩形ABCD的两条对角线所夹的锐角的余弦值为.
[B级 基本方法与思维]
13.已知向量a=(2cos φ,2sin φ),φ∈,b=(0,-1),则a与b的夹角为( A )
A.-φ B.φ
C.φ- D.+φ
【解析】 设a与b的夹角为θ,则cos θ===-sin φ=cos .因为φ∈,θ∈[0,π],所以cos θ=cos =cos .所以θ=-φ.
14.已知菱形ABCD的对角线相交于点O,E为AO的中点,若AB=2,∠BAD=60°,则·=( B )
A.-2 B.-
C.- D.
【解析】 如图,以点O为坐标原点,OD,OA所在直线分别为x轴、y轴建立平面直角坐标系,由AB=2,∠BAD=60°,得A(0,),B(-