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课时分层作业(二十一)向量数量积的物理背景与定义向量数量积的运算律(建议用时:60分钟)合格基础练一、选择题1已知两个非零向量a,b满足|ab|ab|,则下面结论正确的是()AabBabC|a|b|DababB|ab|ab|,|ab|2|ab|2,a22abb2a22abb2,ab0.即ab.2设向量a,b满足|a|b|1,ab,则|a2b|等于()A. B.C. D.B由于|a2b|2a24ab4b23,所以|a2b|,故选B.3在ABC中,BC5,AC8,C60,则()A20B20C20D20B|cos 1205820.4已知向量a,b满足|a|1,|b|3,且|2ab|,则a与b的夹角为()A. B.C. D.B|2ab|2494ab7,ab,cos .又0,.5已知|1,|k,AOB,点C在AOB内,0,若2mm(m0),则k等于()A1B2C.D4D由0,得(2mm)0,即2m2m|cos 0,即2mmk0,解得k4.二、填空题6已知ab,|a|2,|b|1,且3a2b与ab垂直,则等于_(3a2b)(ab),(ab)(3a2b)0,3a2(23)ab2b20.又|a|2,|b|1,ab,12(23)21cos 9020,1220,.7已知e1,e2是夹角为的两个单位向量,ae12e2,bke1e2.若ab0,则实数k的值为_由题意ab0即有(e12e2)(ke1e2)0,ke(12k)e1e22e0.又|e1|e2|1,e1,e2,k2(12k)cos 0,k2,k.8已知|a|b|c|1,且满足3amb7c0,其中a与b的夹角为60,则实数m_.5或83amb7c0,3amb7c,(3amb)2(7c)2,化简得9m26mab49.又ab|a|b|cos 60,m23m400,解得m5或m8.三、解答题9已知|a|4,|b|2.(1)若a与b的夹角为120,求|3a4b|;(2)若|ab|2,求a与b的夹角.解(1)ab|a|b|cos 120424.又|3a4b|2(3a4b)29a224ab16b294224(4)1622304,|3a4b|4.(2)|ab|2(ab)2a22abb2422ab22(2)2,ab4,cos .又 0,.10在ABC中,a,b,c,且abbcca,试判断ABC的形状解如图,abc0.则abc,即(ab)2(c)2,故a22abb2c2.同理,a22acc2b2, b22bcc2a2. 由,得b2c2c2b2,即2b22c2,故|b|c|.同理,由,得|a|c|.故|a|b|c|,故ABC为等边三角形等级过关练1已知|a|2|b|0,且关于x的方程x2|a|xab0有实根,则a与b的夹角的取值范围是()A.B.C. D.B因为a24|a|b|cos (为向量a与b夹角)若方程有实根,则有0,即a24|a|b|cos 0,又|a|2|b|,4|b|28|b|2cos 0,cos .又0,.2已知i与j为互相垂直的单位向量,ai2j,bij,且a与b的夹角为锐角,则实数的取值范围是()A(,2)B.C. D.A由题意cos a,b0,即120,得.a,b不能共线,即ab,2.(,2).3如图,在平行四边形ABCD中,已知AB8,AD5,3,2,则的值是_22由题意知,所以22,即22564,解得22.4若ABC外接圆的半径为1,圆心为O,20且|,则等于_320,0,0,即.O,B,C共线,BC为圆的直径ABAC.又|,|1,|2,|.故ACB.则2cos 3.5已知单位向量e1,e2的夹角为60,求向量ae1e2,be22e1的夹角解e1,e2为单位向
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