1、人教A版高中数学必修4刷题练习平面向量数量积的坐标表示第25课时平面向量数量积的坐标表示、模、夹角对应学生用书P71知识点一平面向量数量积的坐标表示1设a(1,2),b(3,4),c(3,2),则(a2b)c()A12 B0 C3 D11答案C解析a(1,2),b(3,4),c(3,2),a2b(5,6),(a2b)c(5)36232已知点A(1,1),B(1,2),C(2,1),D(3,4),则向量在方向上的投影为()A BC D答案A解析(2,1),(5,5),向量在方向上的投影为|cos,|知识点二平面向量的模3平面向量a与b的夹角为60,a(2,0),|b|1,则|a2b|()A B2
2、 C4 D12答案B解析由a(2,0),得|a|2,又|b|1,所以ab21cos601,故|a2b|24已知a,b为平面向量,且a(4,3),2ab(3,18),则a,b夹角的余弦值等于()A B C D答案C解析a(4,3),2a(8,6)又2ab(3,18),b(5,12),ab203616又|a|5,|b|13,cosa,b5已知向量a(k,3),b(1,4),c(2,1),且(2a3b)c,则实数k的值为()A B0 C3 D答案C解析2a3b(2k3,6)又(2a3b)c,(2a3b)c0,即(2k3)2(6)0,解得k36已知|a|1,|b|,ab(,1),则|ab|_答案2解析
3、|ab|2(ab)2a22abb242ab又因为ab(,1),所以(ab)24,即a2abb24,所以ab0,故|ab|27已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a(1,2)(1)若|c|2,且ca,求c的坐标;(2)若|b|,且a2b与2ab垂直,求a与b的夹角解(1)设c(x,y),|c|2,2,x2y220由ca和|c|2,可得解得或故c(2,4)或c(2,4)(2)(a2b)(2ab),(a2b)(2ab)0,即2a23ab2b20,253ab20,整理得ab,cos1又0,知识点三数量积的应用8已知向量(2,2),(4,1),在x轴上有一点P,使有最小值,则点P的坐标是()A(3
4、,0) B(2,0) C(3,0) D(4,0)答案C解析设点P(x,0),则(x2,2),(x4,1),(x2)(x4)2x26x10(x3)21,故当x3时,最小,此时点P的坐标为(3,0)9已知在平行四边形ABCD中,(1,2),(3,2),则_答案3解析设AC,BD相交于点O,则,1,1(1,2)又(1,2),所以(1,2)(1,2)14310如图,已知点A(1,1)和单位圆上半部分上的动点B,若,则向量的坐标为_答案,解析依题意设B(cos,sin),0,则(cos,sin),(1,1)因为,所以0,即cossin0,解得所以,11若等边ABC的边长为2,平面内一点M满足,则_答案2
5、解析建立如图所示的直角坐标系,根据题设条件即可知A(0,3),B(,0),M(0,2),(0,1),(,2),2对应学生用书P71一、选择题1已知向量a(4,3),b(1,2),则向量b在a方向上的投影为()A B C D答案D解析向量b在a方向上的投影为故选D2已知向量a(sin,2),b(1,cos),且ab,其中,则sincos等于()A B C D答案D解析依题意,ab0,即sin2cos0又sin2cos21,且,cos,sin,sincos3如图,在等腰直角三角形AOB中,设a,b,OAOB1,C为AB上靠近点A的四等分点,过C作AB的垂线l,设P为垂线上任意一点,p,则p(ba)
6、()A BC D答案A解析因为在等腰直角三角形AOB中,a,b,OAOB1,所以|a|b|1,ab0由题意,可设(ba)(ba),R,所以p(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)(ba)2(|b|2|a|2)(|a|2|b|22ab)(110)4已知向量a(1,1),b(1,m),其中m为实数,O为坐标原点,当两向量夹角在变动时,m的取值范围是()A(0,1) BC(1,) D(1,)答案C解析设向量a,b的起点均为O,终点分别为A,B已知(1,1),即A(1,1),如图所示,当点B位于B1或B2时,a与b的夹角为,即AOB1AOB2,此时,B1Ox,B2Ox,故B1,B2(1,)又a与b的
7、夹角不为零,故m1,由图易知m的取值范围是,1(1,)5已知向量a(2cos,2sin),b(0,2),则向量a,b的夹角为()A BC D答案A解析解法一:由三角函数定义知a的起点在原点时,终点落在圆x2y24位于第二象限的部分上,设其终点为P,则xOP,a与b的夹角为解法二:cosa,bsincos,又a,b0,a,b二、填空题6已知平面向量a(1,2),b(4,2),cmab(mR),且c与a的夹角等于c与b的夹角,则m_答案2解析c(m4,2m2),|a|,|b|2,设c,a的夹角为,c,b的夹角为,又因为cos,cos,由题意知,即,解得m27已知向量(1,7),(5,1)(O为坐标
8、原点),设M是直线yx上的一点,那么的最小值是_答案8解析设M,则,(1x)(5x)(x4)28当x4时,取得最小值88在直角三角形ABC中,已知(2,3),(1,k),则k的值为_答案或或解析当A90时,213k0,解得k当B90时,(1,k)(2,3)(1,k3),2(1)3(k3)0,解得k当C90时,1(1)k(k3)0,即k23k10,解得k三、解答题9已知a(1,0),b(0,1),当k为整数时,向量mkab与nakb的夹角能否为60?证明你的结论证明假设m,n的夹角能为60,则cos60mn|m|n|又a(1,0),b(0,1),|a|b|1,且ab0mnka2abk2abkb22k,|m|n|k21由,得2k(k21)k24k10该方程无整数解m,n的夹角不能为6010已知函数f(x)m|x1|(mR且m0),设向量a(1,2cos21),b(2,1),c(4sin,1),dsin,1,当0,时,比较f(ab)与f(cd)的大小解ab12cos2,cd2sin21,f(ab)2mcos2,f(cd)2msin2,于是有f(ab)f(cd)2m(cos2sin2)2m(cossin)(cossin)0,sin0,cos0,且cossin,当m0时,f(ab)f(cd)当m0时,f(ab)f(cd)25平面向量应用举例