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第3讲平面向量(建议用时:60分钟)一、选择题1(2013辽宁卷)已知点a(1,3),b(4,1),则与向量同方向的单位向量为()a.bc.d解析(4,1)(1,3)(3,4),与同方向的单位向量为.答案a2(2013陕西卷)设a,b为向量,则“|ab|a|b|”是“ab”的()a充分不必要条件b必要不充分条件c充分必要条件d既不充分也不必要条件解析由|a|b|cosa,b|a|b|,则有cosa,b1.即a,b0或,所以ab.由ab,得向量a与 b同向或反向,所以a,b0或,所以|ab|a|b|.答案c3已知向量a与b的夹角为120,|a|3,|ab|,则|b| 等于()a5b4c3d1解析向量a与b的夹角为120,|a|3,|ab|,则ab|a|b|cos 120|b|,|ab|2|a|22ab|b|2.所以1393|b|b|2,则|b|1(舍去)或|b|4.答案b4(2013福建卷)在四边形abcd中,(1,2),(4,2),则该四边形的面积为()a.b2c5d10解析因为0,所以.所以四边形abcd的面积s|25.答案c5(2014大连一模)abc中d为bc边的中点,已知a,b,则在下列向量中与同向的向量是()a.bc.d|b|a|a|b解析()(ab),向量与向量是同向向量答案c6已知非零向量a,b,c满足abc0,向量a与b的夹角为60,且|a|b|1,则向量a与c的夹角为()a30b60c120d150解析因为abc0,所以c(ab)所以|c|2(ab)2a2b22ab22cos 603.所以|c|.又ca(ab)aa2ab1cos 60 ,设向量c与a的夹角为,则cos .又0180,所以150.答案d7在平面直角坐标系中,o是坐标原点,两定点a,b满足|2,则点集p|,|1,r所表示的区域的面积是()a2b2c4d4解析由|2,知cosaob,又0aob,则aob,又a,b是两定点,可设a(,1),b(0,2),p(x,y),由,可得因为|1,所以1,当由可行域可得s02,所以由对称性可知点p所表示的区域面积s4s04,故选d.答案d二、填空题8(2013新课标全国卷)已知两个单位向量a,b的夹角为60,cta(1t)b.若bc0,则t_.解析因为向量a,b为单位向量,又向量a,b的夹角为60,所以ab,由bc0,得bctab(1t)b2t(1t)12t1t 1t0.t2.答案29(2013新课标全国卷)已知正方形abcd的边长为2,e为cd的中点,则_.解析由题意知:()()()()224022.答案210(2013江西卷)设e1,e2为单位向量,且e1,e2的夹角为,若ae13e2,b2e1,则向量a在b方向上的射影为_解析a在b方向上的射影为|a|cosa,b.ab(e13e2)2e12e6e1e25.|b|2e1|2.答案11(2014山东卷)在abc中,已知tan a,当a时,abc的面积为_解析已知a,由题意得|costan,|,所以abc的面积s|sin.答案12(2014湖南卷)在平面直角坐标系中,o为原点,a(1,0),b(0,),c(3,0),动点d满足|1,则|的最大值是_解析设出点d的坐标,求出点d的轨迹后求解设d(x,y),由(x3,y)及|1知(x3)2y21,即动点d的轨迹为以点c为圆心的单位圆又(1,0)(0,)(x,y)(x1,y),|.问题转化为圆(x3)2y21上的点与点p(1,)间距离的最大值圆心c(3,0)与点p(1,)之间的距离为,故的最大值为1.答案1三、解答题13如图,在平面直角坐标系xoy中,点a 在x轴正半轴上,直线ab的倾斜角为,|ob|2,设aob,. (1)用表示点b的坐标及|oa|; (2)若tan ,求的值解(1)由题意,可得点b的坐标为(2cos ,2sin )在abo中,|ob|2,bao,b.由正弦定理,得,即|oa|2sin.(2)由(1),得|cos 4sincos .因为tan ,所以sin ,cos .又sinsincos cossin ,故4.14已知abc的内角a,b,c所对的边分别是a,b,c,设向量m(a,b),n(sin b,sin a),p(b2,a2)(1)若mn,求证:abc为等腰三角形;(2)若mp,边长c2,c,求abc的面积(1)证明因为mn,所以asin absin b,即ab(其中r是abc外接圆的半径),所以ab.所以abc为等腰三角形(2)解由题意,可知mp0,即a(b2)b(a2)0,所以abab,由余弦定理,知4c2a2b22abcos(ab)23ab,即(ab)23ab40,所以ab4或ab1(舍去)所以sabcabsin c4sin .15如图所示,a,b分别是单位圆与x轴、y轴正半轴的交点,点p在单位圆上,aop(0),c点坐标为(2,0),平行四边形oaqp的面积为s.(1)求s的最大值;(2)若cbop,求sin的值解(1)由已知,得a(1,0),b(0,1),p(cos ,sin ),因为四边形oaqp是平行四边形,所以(1,0)(cos ,sin )(1cos ,sin )所以1cos .又平行四边形oaqp的面积为s|sin sin ,所以s1cos sin sin1.又0,所以当时,s的最大值为1.(2)由题意,知(2,1
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