高中数学第二章平面向量2.6平面向量数量积的坐标表示优化训练北师大版必修57

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2.6 平面向量数量积的坐标表示

5分钟训练(预习类训练,可用于课前) 1.已知向量a=(-4,7),向量b=(5,2),则a·b的值是( )

A.34 B.27 C.-43 D.-6 解析:a·b=-4×5+7×2=-6. 答案:D

2.(高考福建卷,文14)在△ABC中,∠A=90°,AB=(k,1),AC=(2,3),则k的值是______________.

解析:由AB与AC垂直,列出关于k的方程,解方程即可. ∵∠A=90°,∴AB⊥AC.∴AB·AC=2k+3=0.∴k=?答案:?3. 23 23.已知向量a与b同向,b=(1,2),a·b=10.

(1)求向量a的坐标; (2)若c=(2,-1),求(b·c)a. 解:(1)∵向量a与b同向,b=(1,2),∴a=λb=(λ,2λ). 又∵a·b=10,∴有λ+4λ=10.解得λ=2>0. 符合向量a与b同向的条件,∴a=(2,4). (2)∵b·c=1×2+2×(-1)=0, ∴(b·c)a=0.

4.求向量a=(1,2)在向量b=(2,-2)方向上的投影. 解:设a与b的夹角为θ, 则cosθ=

a?b1?2?2?(?2)10???.

2222|a|?|b|101?2?2?(?2)102)??. 102∴a在b方向上的投影为|a|cosθ=5?(?10分钟训练(强化类训练,可用于课中) 1.已知平面上直线l的方向向量e=(?43,),点O(0,0)和A(1,-2)在l上的射影分别是O1、55A1,则O1A1=λe,其中λ等于( ) A.

1111 B.- C.2 D.-2 55解析:将所给坐标代入公式λ=|OA|cos〈e,OA〉,或利用特殊值.

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方法一:由向量在已知向量上的射影的定义知

43(?,)?(1,?2)e?OA46?5?55?????2. λ=|OA|cos〈e,OA〉=5555|e|OA|方法二:利用数形结合的思想,作图可得.令向量e过原点,故O1A1与e方向相反.排除A、C,检验B、D可知D正确.

答案:D

2.若向量b与向量a=(1,-2)的夹角是180°,且|b|=35,则b等于( ) A.(-3,6) B.(3,-6) C.(6,-3) D.(-6,3) 解析:由题意b与a共线,

方法一:设b=λ(-1,2),且λ>0,有(-λ)+(2λ)=(35)?b=(-3,6).

2

2

2

方法二:由题意可知,向量a、b共线且方向相反,故可由方向相反排除B、C.由共线可知b=-3a. 答案:A

3.已知向量a=(cosθ,sinθ),向量b=(3,-1),则|2a-b|的最大值和最小值分别是( ) A.42,0 B.4,22 C.16,0 D.4,0

解析:a·b=2sin(

??22-θ),|2a-b|=4a?4a?b?b?8?8sin(??),

33∴|2a-b|的最大值为4,最小值为0.

答案:D

4.A、B、C、D四点的坐标依次是(-1,0)、(0,2)、(4,3)、(3,1),则四边形ABCD为( ) A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.平行四边形 解析:∵AB=(1,2),DC=(1,2),∴AB=DC.又线段AB与线段DC无公共点, ∴AB∥DC且|AB|=|DC|.∴四边形ABCD为平行四边形.

又|AB|=5,|BC|=17,∴|AB|≠|BC|.∴平行四边形ABCD不是菱形也不是正方形. 又AB·BC=4+2=6≠0,∴AB与BC不垂直.∴平行四边形ABCD不是矩形. 答案:D

5.已知|a|=213,b=(-2,3)且a⊥b,则a的坐标为________________. 解析:设a=(x,y),则x+y=52.由a⊥b得-2x+3y=0. 由以上两个条件得?2

2

?x?6,?x??6, ??y?4,?y??4.答案:(6,4)或(-6,-4)

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6.已知A、B、C、D四点的坐标分别为A(1,0)、B(4,3)、C(2,4)、D(m,n).当m、n满足什么条件时,四边形ABCD分别是平行四边形、菱形、矩形、正方形、梯形(A、B、C、D按逆时针方向排列)?

解:由条件知AB=(3,3),BC=(-2,1),AD=(m-1,n),DC=(2-m,4-n). (1)若四边形ABCD为平行四边形,则AB=DC, ∴(3,3)=(2-m,4-n),解得m=-1,n=1.

∴当m=-1,n=1时,四边形ABCD为平行四边形. (2)当m=-1,n=1时,AB=(3,3),AD=(-2,1).

则|AB|=32,|AD|=5,|AB|≠|AD|.因此,使四边形ABCD为菱形的m、n不存在. (3)当m=-1,n=1时,AB·AD=(3,3)·(-2,1)=-3≠0,即AB、AD不垂直.因此使四边形ABCD为矩形的m、n不存在.

(4)由(2)(3)知,使四边形ABCD为正方形的m、n不存在.

(5)若四边形ABCD为梯形,则DC=λAB或AD=λBC,其中λ为实数,且λ>0,λ≠1.

?m?1??2?,?2?m?3?,∴?(λ>0,λ≠1)或?(λ>0,λ≠1).

n??4?n?3???整理得m、n的取值条件为n=m+2(m<2,m≠-1)或n=

1m?(m<1,m≠-1). 2230分钟训练(巩固类训练,可用于课后)

1.下列各向量中,与e=(3,2)垂直的向量是( )

A.a=(3,-2) B.b=(0,0) C.c=(-4,6) D.d=(-3,2) 解析:∵3×(-4)+2×6=0,故选C. 答案:C

2.已知向量a=(2,1),b=(3,x),若(2a-b)⊥b,则x的值是( )

A.3 B.-1 C.-1或3 D.-3或1 解析:∵(2a-b)⊥b,

222

∴(2a-b)·b=2a·b-b=2×2×3+2×1×x-3-x=0.

2

整理,得x-2x-3=0,解得x=-1或3. 答案:C

3.A、B、C为平面内不共线的三点,若向量AB=(1,1),n=(1,-1)且n·AC=2,则n·BC等于( )

A.-2 B.2 C.-2或2 D.0 解析:∵BC=AC-AB,

∴n·BC=n·(AC-AB)=n·AC-n·AB=2-(1×1-1×1)=2.

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