题目列表(包括答案和解析)
12.已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ)且a,b满足|ka+b|=
|a-kb|(k>0).
(1)用k表示a,b的数量积;
(2)求a·b的最小值及此时a,b的夹角θ.
解析:(1)|a|=1,|b|=1,
|ka+b|2=3|a-kb|2,
k2a2+2ka·b+b2=3a2+3k2b2-6ka·b,8ka·b=2k2+2,a·b=
.
(2)k>0,
a·b=
=
(k+
)≥
,
当k=1时等号成立.
此时a·b的最小值为
,夹角为θ=
.
11.已知向量a=(cosx,sinx),b=(sin2x,1-cos2x),c=(0,1),x∈(0,π).
(1)向量a、b是否共线?请说明理由;
(2)求函数f(x)=|b|-(a+b)·c的最大值.
解析:(1)a与b共线.因cosx·(1-cos2x)-sinx·sin2x=cosx·2sin2x-2sin2x·cosx=0.
(2)|b|=2|sinx|,
∵x∈(0,π),∴sinx>0,|b|=2sinx.
又(a+b)·c=sinx+2sin2x,
∴f(x)=-2sin2x+sinx
=-2(sinx-
)2+
.
∵x∈(0,π),
∴当sinx=
时,函数f(x)取得最大值
.
10.已知△ABC的面积为
,|
|=3,|
|=5,
·
<0,则|
|=____________.
答案:7
解析:S△=
|
|·|
|·sinA=![]()
sinA=
,又
·
<0,即A>90°,故A=120°.
∴|
|2=|
-
|2=|
|2+|
|2-2|
||
|cosA=32+52+3×5=49,?|
|=7.
9.已知i,j为互相垂直的单位向量,a=i-2j,b=i+λj,且a与b夹角为锐角,则实数λ取值范围为________________________.
答案:λ<
且λ≠-2
解析:由a与b夹角为锐角有
可得.
8.(2010江苏南京一模,14)若|a|=1,|b|=2,c=a-b,且c⊥a,则向量a与b的夹角为___________.
答案:![]()
解析:c⊥a
(a-b)a=0,a·b=a2=1,
∴cos〈a、b〉=
=
,故a与b夹角为
.
7.已知向量
=(2,0),向量
=(2,2),向量
=(
cosα,
sinα),则向量
与向量
的夹角的范围为( )
A.[0,
]
B.[
,
]
C.[
,
] D.[π
,
]
答案:D
解析:
=(x,y),
=
-
=(x-2,y-2),
x=2+
cosα,y=2+
sinα,
·
=2x,cosθ=
.
又(x-2)2+(y-2)2=(
)2,设y=kx,
=
.k=2±
,即(
)2最大为(2+
)2,最小为(2-
)2
≤cosθ≤
,θ∈[
,
]
6.已知向量a=(2cosα,2sinα),b=(3cosβ,3sinβ),a与b的夹角为60°,则直线x·cosα-y·sinα+
=0与圆(x-cosβ)2+(y+sinβ)2=
的位置关系是( )
A.相切 B.相交
C.相离 D.随α、β而定
答案:C
解析:由d=
=|cos(α-β)+
|,又因为a·b=6cosαcosβ+6sinαsinβ=|a||b|cos60°.
故有cos(α-β)=
=
.
∴d=1>
.
5.(2010湖南十校联考,3)已知平面上三点A、B、C满足|
|=3,|
|=4,|
|=5,则
·
+
·
+
·
的值等于( )
A.25 B.24 C.-25 D.-24
答案:C
解析:由已知得cosA=
,cosB=0,cosC=
.
原式=-|
||
|cosB-|
||
|cosC-|
||
|cosA
=0-4×5×
-5×3×
=-25.
4.(2010天津和平区一模,4)已知a+b+c=0,|a|=1,|b|=2,|c|=
,则a·b+b·c+c·a的值为( )
A.7
B.
C.-7
D.-![]()
答案:D
解析:2(a·b+b·c+c·a)=a(b+c)+b(c+a)+c(a+b)=-(a2+b2+c2)=-(1+4+2)=-7,
∴a·b+b·c+c·a=-72.
3.已知a⊥b,|a|=2,|b|=3,且3a+2b与λa-b垂直,则λ等于( )
A.
B.-
C.±
D.1
答案:A
解析:因a⊥b,故a·b=0,又(3a+2b)(λa-b)=0.故3λa2-2b2=0,λ=
.
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