《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十一)系統(tǒng)題型——平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十一)系統(tǒng)題型——平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專用)2022年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(三十一)系統(tǒng)題型——平面向量的數(shù)量積及應(yīng)用(含解析)
1.(2019·牡丹江第一高級(jí)中學(xué)月考)已知圓O是△ABC的外接圓,其半徑為1,且+=2,AB=1,則·=( )
A. B.3
C. D.2
解析:選B 因?yàn)椋?,所以點(diǎn)O是BC的中點(diǎn),即BC是圓O的直徑,又AB=1,圓的半徑為1,所以∠ACB=30°,且AC=,
則·=||·||cos ∠ACB=3.故選B.
2.(2019·廣州綜合測(cè)試)如圖,半徑為1的扇形AOB中,∠AOB=,P是弧AB上的一點(diǎn),且滿足OP⊥OB,M,N分別是線段OA,OB
2、上的動(dòng)點(diǎn),則·的最大值為( )
A. B.
C.1 D.
解析:選C ∵扇形OAB的半徑為1,∴| |=1,∵OP⊥OB,∴·=0.∵∠AOB=,∴∠AOP=,∴·=(+)·(+)=2+·+·+·=1+||cos +||·||cos ≤1+0×+0×=1,故選C.
3.(2019·南昌模擬)已知a=(cos α,sin α),b=(cos(-α),sin(-α)),那么a·b=0是α=kπ+(k∈Z)的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析:選B a·b=cos α·cos(-α)+sin α·sin(-α)=co
3、s2α-sin2α=cos 2α,若a·b=0,則cos 2α=0,∴2α=2kπ±(k∈Z),解得α=kπ±(k∈Z).∴a·b=0是α=kπ+(k∈Z)的必要不充分條件.故選B.
4.(2019·浙江部分市學(xué)校聯(lián)考)如圖,點(diǎn)C在以AB為直徑的圓上,其中AB=2,過A向點(diǎn)C處的切線作垂線,垂足為P,則·的最大值是( )
A.2 B.1
C.0 D.-1
解析:選B 連接BC,則∠ACB=90°.∵AP⊥PC,∴·=·(+)=·=(+)·=2.依題意可證Rt△APC∽R(shí)t△ACB,∴=,即||=.∵||2+||2=||2,∴||2+||2=4≥2||||,即||||≤2,
4、當(dāng)且僅當(dāng)||=||時(shí)取等號(hào),∴||≤1,∴·=2≤1,∴·的最大值為1,故選B.
5.(2019·四川雙流中學(xué)月考)已知平面向量,滿足||=||=1,·=-.若||=1,則||的最大值為( )
A.-1 B.-1
C.+1 D.+1
解析:選D 因?yàn)閨|=||=1,·=-,所以cos ∠APB=-,即∠APB=,由余弦定理可得AB==.如圖,建立平面直角坐標(biāo)系,則A,B,由題設(shè)點(diǎn)C(x,y)在以B為圓心,半徑為1的圓上運(yùn)動(dòng),結(jié)合圖形可知,點(diǎn)C(x,y)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)D時(shí),有|AC|max=|AD|=|AB|+1=+1.故選D.
6.(2019·重慶梁平調(diào)研)過點(diǎn)P(-1,1)作圓C:
5、(x-t)2+(y-t+2)2=1(t∈R)的切線,切點(diǎn)分別為A,B,則·的最小值為( )
A. B.
C. D.2-3
解析:選C 觀察圓C的方程可知,圓心C在直線y=x-2上運(yùn)動(dòng),則|PC|≥=2.設(shè)∠CPA=θ,則·=||||cos 2θ=||2(2cos2θ-1)=(||2-1)=(||2-1)·=||2+-3,令||2=x,設(shè)y=x+-3,則y=x+-3在[8,+∞)上為增函數(shù),故·≥8+-3=,故選C.
7.(2019·北京四中期中考試)如圖,在△ABC中,∠ABC=120°,BA=4,BC=2,D是AC邊上一點(diǎn),且=-,則·=________.
解析:根據(jù)題意
6、得·=·(-)=·-×16+×4-·=-·-=-×4×2×cos 120°-=-4.
答案:-4
8.若a,b,c是單位向量,且a·b=0,則(a-c)·(b-c)的最大值為________.
解析:依題意可設(shè)a=(1,0),b=(0,1),c=(cos θ,sin θ),則(a-c)·(b-c)=1-(sin θ+cos θ)=1-sin,所以(a-c)·(b-c)的最大值為1+.
答案:1+
9.(2018·泰安二模)已知平面向量a,b滿足|b|=1,且a與b-a的夾角為120°,則|a|的取值范圍為________.
解析:在△ABC中,設(shè)=a,=b,
則b-a=-=,
7、∵a與b-a的夾角為120°,∴∠B=60°,
由正弦定理得=,
∴|a|==sin C,
∵0°sin A,∴B>A,故A為銳角,∴cos A=,∴cos C=-cos(A+B)=-cos Acos B+sin Asin B=.
(2)由余弦定理b2=a2+c2-2a
8、ccos B得,
16=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac,當(dāng)且僅當(dāng)a=c時(shí)等號(hào)成立,∴ac≤13,
∴·=accos(π-B)=-accos B=-ac≥-5.
故·的最小值為-5.
11.(2019·太原模擬)已知向量m=,n=,f(x)=m·n.
(1)求函數(shù)f(x)的最小正周期和單調(diào)遞增區(qū)間;
(2)若a,b,c分別是△ABC的內(nèi)角A,B,C所對(duì)的邊,且a=2,(2a-b)cos C=ccos B,f(A)=,求c.
解:(1)∵f(x)=m·n=sin cos +cos2
=sin +=sin+,
∴函數(shù)f(x)的最小正周期為3π,
令-+2kπ≤+≤+2kπ,
9、k∈Z,則-π+3kπ≤x≤+3kπ,k∈Z,
∴函數(shù)f(x)的單調(diào)遞增區(qū)間為,k∈Z.
(2)∵(2a-b)cos C=ccos B,
∴2sin Acos C=sin Bcos C+cos Bsin C=sin(B+C)=sin A,
∵00,∴cos C=,∴C=.
∵f(A)=sin+=,
∴sin=1,
∴+=+2kπ,k∈Z,∴A=,
∴c=asin C=2sin =.
[B級(jí) 難度題——適情自主選做]
1.在等腰三角形AOB中,若||=||=5,且|+|≥||,則·的取值范圍為( )
A.[-15,25) B.[-15,15]
10、
C.[0,25) D.[0,15]
解析:選A |+|≥||=|-|,所以|+|2≥|-|2,即(+)2≥(-)2,所以2+2·+2≥(2-2·+2),即52+2·+52≥(52-2·+52),則·≥-15.又·≤||||=5×5=25,當(dāng)且僅當(dāng)與同向時(shí)取等號(hào),因此上式等號(hào)不成立,所以·的取值范圍為[-15,25),故選A.
2.已知a,b,e是同一平面內(nèi)的三個(gè)向量,且|e|=1,a⊥b,a·e=2,b·e=1,當(dāng)|a-b|取得最小值時(shí),a與e夾角的正切值為( )
A. B.
C.1 D.
解析:選D 根據(jù)題意,分別以a,b為x軸,y軸建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)e與a的夾角為θ
11、,θ為銳角,則e與b的夾角為-θ.∵|e|=1,a⊥b,a·e=2,b·e=1,∴|a|·cos θ=2,|b|·cos=|b|·sin θ=1,∴|a|=,|b|=,∴|a-b|2=|a|2-2a·b+|b|2=+=(sin2θ+cos2θ)=5++≥5+2=9,當(dāng)且僅當(dāng)2sin2θ=cos2θ,即tan θ=時(shí)等號(hào)成立,此時(shí)|a-b|取得最小值3,且a與e夾角的正切值為,故選D.
3.(2019·武漢調(diào)研)設(shè)A,B,C是半徑為1的圓O上的三點(diǎn),且⊥,則(-)·(-)的最大值是( )
A.1+ B.1-
C.-1 D.1
解析:選A 如圖,作出,使得+=,則(-)
12、·(-)=2-·-·+·=1-(+)·=1-·,由圖可知,當(dāng)點(diǎn)C在OD的反向延長(zhǎng)線與圓O的交點(diǎn)處時(shí),·取得最小值,最小值為-,此時(shí)(-)·(-)取得最大值,最大值為1+,故選A.
4.(2019·江西吉安月考)已知向量a=(cos θ,sin θ),b=(cos φ,sin φ).
(1)若|θ-φ|=,求|a-b|的值;
(2)若θ+φ=,記f(θ)=a·b-λ|a+b|,θ∈,當(dāng)1≤λ≤2時(shí),求f(θ)的最小值.
解:(1)∵向量a=(cos θ,sin θ),b=(cos φ,sin φ),
∴a-b=(cos θ-cos φ,sin θ-sin φ),
∴|a-b|2=(c
13、os θ-cos φ)2+(sin θ-sin φ)2
=2-2cos(θ-φ).
∵|θ-φ|=,∴θ-φ=±,
∴|a-b|2=2-2cos =2-1=1,或2-2cos=2-1=1,
∴|a-b|=1.
(2)∵θ+φ=,θ∈,
∴a·b=cos θcos φ+sin θsin φ=cos(θ-φ)=cos,
|a+b|=
=2=2cos,
∴f(θ)=a·b-λ|a+b|
=cos-2λcos
=2cos2-2λcos-1.
令t=cos,則t∈,
∴g(t)=2t2-2λt-1
=22--1.
又1≤λ≤2,≤≤1,
∴當(dāng)t=時(shí),g(t)有最小值--1,
∴f(θ)的最小值為--1.