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【创新方案】2013版高中数学 第二章 2.4 2.4.2 NO.2 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角课下检测 新人教A版必修4
一、选择题
1.(2012·辽宁高考)已知向量a=(1,-1),b=(2,x).若a·b=1,则x=( )
A.-1 B.-eq \f(1,2)
C.eq \f(1,2) D.1
解析:由a=(1,-1),b=(2,x)可得a·b=2-x=1,故x=1.
答案:D
2.已知点A(-1,0)、B(1,3),向量a=(2k-1,2),若⊥a,则实数k的值为( )
A.-2 B.-1
C.1 D.2
解析:=(2,3),a=(2k-1,2),由⊥a得2×(2k-1)+6=0,解得k=-1.
答案:B
3.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.(-3,0) B.(2,0)
C.(3,0) D.(4,0)
解析:设P(x,0),则=(x-2,-2),
=(x-4,-1),
∴·=(x-2)(x-4)+2
=x2-6x+10=(x-3)2+1,
故当x=3时,·最小,此时P(3,0).
答案:C
4.平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,若=(2,4),=(1,3),则·等于( )
A.6 B.8
C.-8 D.-6
解析:如图,==-=(1,3)-(2,4)=(-1,-1),
=-=(-1,-1)-(2,4)=(-3,-5),
则·=(-1)×(-3)+(-1)×(-5)=8.
答案:B
二、填空题
5.已知向量a=(3,4),b=(2,-1),如果向量a+xb与-b垂直,则实数x的值为________.
解析:∵向量a+xb与-b垂直,
∴(a+xb)·(-b)=-a·b-xb2=-2-5x=0,
∴x=-eq \f(2,5).
答案:-eq \f(2,5)
6.已知A(1,2),B(3,4),|n|=eq \r(2),则|·n|的最大值为________.
解析:=(2,2),||=2eq \r(2),|·n|≤|||n|=4,当且仅当与n共线且同向时取等号.
答案:4
7.向量=(4,-3),向量=(2,-4),则△ABC的形状为________.
解析:=-=(2,-4)-(4,-3)=(-2,-1),而·=(-2,-1)·(2,-4)=0,所以⊥,
又||≠||,所以△ABC是直角非等腰三角形.
答案:直角三角形
8.若将向量a=(2,1)围绕原点按逆时针方向旋转eq \f(π,4)得到向量b,则向量b的坐标为________.
解析:设b=(x,y),由已知条件得
|a|=|b|,a·b=|a||b|cos 45°.
∴eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x2+y2=5,,2x+y=\r(5)×\r(5)×\f(\r(2),2),))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=\f(\r(2),2),,y=\f(3\r(2),2),))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=\f(3\r(2),2),,y=-\f(\r(2),2).))
∵向量a按逆时针旋转eq \f(π,4)后,向量对应的点在第一象限,∴x0,y0,∴b=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),\f(3\r(2),2))).
答案:eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2),\f(3\r(2),2)))
三、解答题
9.已知在△ABC中,A(2,4),B(-1,-2),C(4,3),BC边上的高为AD.
(1)求证:AB⊥AC;
(2)求向量;
(3)求证:AD2=BD·CD.
解:(1)∵=(-1,-2)-(2,4)=(-3,-6),
=(4,3)-(2,4)=(2,-1),
·=-3×2+(-6)×(-1)=0,
∴AB⊥AC.
(2) =(4,3)-(-1,-2)=(5,5).
设=λ=(5λ,5λ)
则=+
=(-3,-6)+(5λ,5λ)
=(5λ-3,5λ-6),
由AD⊥BC得5(5λ-3)+5(5λ-6)=0,解得λ=eq \f(9,10),
∴=(eq \f(3,2),-eq \f(3,2)).
(3)证明:=eq \f(9,4)+eq \f(9,4)=eq \f(9,2),
||=eq \r(50λ2)=eq \f(9\r(2),2),
||=5eq \r(2),||=||-||=eq \f(\r(2),2).
∴||2=||·||,即AD2=BD·C
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