2019_2020学年高中数学第2章平面向量2.4.1平面向量数量积的物理背景及其含义课后课时精练新人教A版.docx

2.4.1 平面向量数量积的物理背景及其含义A级：基础巩固练一、选择题1已知|a|2，|b|4，ab4，则向量a与b的夹角为()A30B60C150D120答案D解析cos，0，180，120.故选D.2已知向量a，b满足ab0，|a|1，|b|2，则|2ab|()A0B2C4D8答案B解析|2ab|24a24abb28，|2ab|2.3若平面四边形ABCD满足0，()0，则该四边形一定是()A直角梯形B矩形C菱形D正方形答案C解析由0，得平面四边形ABCD是平行四边形，由()0，得0，即平行四边形ABCD的对角线互相垂直，则该四边形一定是菱形4若非零向量a，b满足|a|b|，且(ab)(3a2b)，则a与b的夹角为()AB CD答案A解析由题意，得(ab)(3a2b)3a22b2ab0，即ab3a22b2.又|a|b|，所以ab322b2b2，所以cosa，b，所以a，b.5已知a，b是平面内两个互相垂直的单位向量，若非零向量c满足(ac)(bc)0，则|c|的最大值是()A1B2 CD答案C解析因为|a|b|1，ab0，(ac)(bc)c(ab)|c|2|c|ab|cos|c|20，其中为c与ab的夹角，所以|c|ab|coscos，所以|c|的最大值是，故选C.二、填空题6已知向量a，b的夹角为45，且|a|4，(2a3b)12，则|b|_；b在a方向上的投影等于_答案1解析ab|a|b|cosa，b4|b|cos452|b|，又(2a3b)|a|2ab3|b|216|b|3|b|212，解得|b|或|b|(舍去)b在a方向上的投影为|b|cosa，bcos451.7已知两个单位向量a，b的夹角为60，cta(1t)b.若bc0，则t_.答案2解析由题意，将bcta(1t)bb整理，得tab(1t)0，又ab，所以t2.8在平行四边形ABCD中，AD1，BAD60，E为CD的中点若1，则AB的长为_答案解析因为，所以()2211|cos60|21，所以|20，解得|.三、解答题9已知|a|2|b|2，且向量a在向量b方向上的投影为1.(1)求a与b的夹角；(2)求(a2b)b；(3)当为何值时，向量ab与向量a3b互相垂直？解(1)|a|2|b|2，|a|2，|b|1.又a在b方向上的投影为|a|cos1，cos，.(2)(a2b)bab2b2123.(3)ab与a3b互相垂直，(ab)(a3b)a23abba3b24313740，.10已知a，b是两个非零向量，当atb(tR)的模取得最小值时，(1)求t的值(用a，b表示)；(2)求证：b与atb垂直解(1)|atb|2a2t2b22tabb22a2.当t时，|atb|取得最小值(2)证明：因为(atb)babtb2abb20，所以atb与b垂直B级：能力提升练1设向量a，b，c满足abc0，(ab)c，ab，若|a|1，则|a|2|b|2|c|2的值是_答案4解析由abc0，得(abc)20，得a2b2c22(abbcca)0.又(ab)c，ab，(ab)c0，ab0.acbc.a2b2c24bc，b2c214bc.由abc0，得bca，故(bc)21，即b2c22bc1.由得bc1，故a2b2c24，即|a|2|b|2|c|24.2在四边形ABCD中，已知AB9，BC6，2.(1)若四边形ABCD是矩形，求的值；(2)若四边形ABCD是平行四边形，且6，求与夹角的余弦值解(1)因为四边形ABCD是矩形，所以0，由2，得，.所以()()223681