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高效作业12[6.4.1 平面几何中的向量方法]
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[A级 教材落实与巩固]
1.若=2e1,=-3e1,||=||,则四边形ABCD是( C )
A.平行四边形 B.梯形
C.等腰梯形 D.菱形
2.2023·广东中山纪念中学高一在△ABC中,AB=3,AC边上的中线BD=,·=5,则AC的长为( B )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.已知|a|=2,|b|=2,向量a,b的夹角为30°,则以向量a,b为邻边的平行四边形的一条对角线的长度为( C )
A.10 B.
C.2 D.22
【解析】 以向量a,b为邻边的平行四边形的对角线长度分别为|a+b|,|a-b|.由已知得,
|a+b|====2,
|a-b|====2.
4.已知点A(-2,-3),B(2,1),C(0,1),则下列结论正确的是( D )
A.A,B,C三点共线
B.⊥
C.A,B,C是锐角三角形的顶点
D.A,B,C是钝角三角形的顶点
【解析】 ∵=(-2,0),=(2,4),∴·=-4<0,∴∠BCA是钝角.
5.若O是△ABC所在平面内一点,且满足|-|=|+-2|,则△ABC的形状是( B )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.钝角三角形 D.等边三角形
【解析】 因为|-|=||=|-|,|+-2|=|+|,所以|-|=|+|,则·=0,所以∠BAC=90°,即△ABC是直角三角形.
6.在△ABC中,设=c,=a,=b,若c·(c+a-b)<0,则△ABC的形状是( C )
A.直角三角形 B.锐角三角形
C.钝角三角形 D.无法确定
【解析】 因为·(+-)=·2<0,所以角A为钝角.
7.在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=60°,E为CD的中点,若·=1,则AB的长为( D )
A.1 B. C. D.
【解析】 如图,·=(+)·(+)=(+)·=||2+||||cos 60°-||2=1+||-||2=1.所以||=,即AB=.
8.2023·诸暨海亮中学高一已知在矩形ABCD中,AB=2,AD=1,E,F 分别为BC,CD的中点,则(+)·=__-__.
【解析】 如图,以A为坐标原点O,以AB所在直线为x轴,以AD所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),D(0,1),C(2,1).因为E,F 分别为BC,CD的中点,所以E,F (1,1),所以+=,=(-2,1),所以(+)·=3×(-2)+×1=-.
9.在四边形ABCD中,已知=(4,-2),=(7,4),=(3,6),则四边形ABCD的面积是__30__.
【解析】 =-=(3,6)=.又因为·=(4,-2)·(3,6)=0,所以四边形ABCD为矩形,因为||==2,||==3,所以S=||||=2×3=30.
10.如图,BC,DE是半径为1的圆O的两条直径,=2,则·=__-__.
【解析】 因为=+,=+,且=-,
所以·=(+)·(+)=2-2=-1=-.
11.2023·舟山中学高一在矩形ABCD中,边AB,AD的长分别为2,1.若M,N分别是边BC,CD上的点,且满足=,则·的取值范围是__[1,4]__.
【解析】
如图所示,以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,AD所在直线为y轴,建立平面直角坐标系.∵AB=2,AD=1,∴A(0,0),B(2,0),D(0,1),C(2,1).设==t∈[0,1],则||=t,||=2t,则M(2,t),N(2-2t,1),∴·=(2,t)·(2-2t,1)=4-4t+t=4-3t.
又t∈[0,1],∴1≤4-3t≤4.
故·的取值范围是[1,4].
12.如图,在矩形ABCD中,AB=,BC=3,BE⊥AC,垂足为E,求ED的长.
第12题图
第12题答图
解:如图,
以A为坐标原点,AD,AB所在直线分别为x轴,y轴建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(0,),C(3,),D(3,0),=(3,).设=λ,则点E的坐标为(3λ,λ),故=(3λ,λ-).
因为BE⊥AC,所以·=0.
即9λ+3λ-3=0,解得λ=,所以E.故=,
则||==,即ED=.
[B级 基本方法与思维]
13.2023·余姚中学高一如图,在平面四边形ABCD中,AB⊥BC,AD⊥CD,∠BAD=120°,AB=AD=1.若点E为边CD上的动点(不与点C,D重合),则·的最小值为( B )
A. B. C. D.1
【解析】 由于AB⊥BC,AD⊥CD,
如图,以D为坐标原点,分别以DA,DC为x,y轴建立平面直角坐