2章章末归纳总结
一、选择题
1.下列命题中,真命题的个数为(其中a≠0,b≠0)( )
①|a|+|b|=|a+b| a与b方向相同
②|a|+|b|=|a-b| a与b方向相反
③|a+b|=|a-b| a与b有相等的模
④|a|-|b|=|a-b| a与b方向相同
A.0
B.1
C.2
D.3
[答案] C
[解析] 对于③当a与b互相垂直时,构成矩形时才有|a+b|=|a-b|因此③错,对于④当a与b方向相同且|b|≤|a|时才有|a|-|b|=|a-b|因此④错,①②正确,故选C.
2.(2010·广东文,5)若向量a=(1,1),b=(2,5),c=(3,x),满足条件(8a-b)·c=30,则x=( )
A.6
B.5
C.4
D.3
[答案] C
[解析] (8a-b)·c=(6,3)·(3,x)=18+3x=30.
∴x=4.故选C.
3.已知两个力F1、F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,则F1的大小为( )
A.5N B.5N C.10N D.5N
[答案] B
[解析] |F1|=|F|·cos60°=5.
4.直角坐标系xOy中,i、j分别是与x、y轴正方向同向的单位向量.若直角三角形ABC中,=2i+j,=3i+kj,则k的可能值个数是( )
A.1
B.2
C.3
D.4
[答案] B
[解析] 不妨取A(0,0),则B(2,1),C(3,k),=(1,k-1).
当AB⊥BC时,·=2+k-1=0,∴k=-1.
当AB⊥AC时,·=6+k=0,∴k=-6.
当AC⊥BC时,·=3+k2-k=0,无解.
所以满足要求的k的可能值有2个.
5.已知|a|=3|b|≠0,且关于x的方程2x2+2|a|x+3a·b=0有实根,则a与b夹角的取值范围是( )
A.
B.
C.
D.
[答案] B
[解析] ∵关于x的方程2x2+2|a|x+3a·b=0有实根,∴Δ=4|a|2-24a·b≥0,
即|a|2≥6a·b.
∴|a|2≥6|a|·|b|cos〈a,b〉,
又∵|a|=3|b|≠0.
∴cos〈a,b〉≤,
∵0≤〈a,b〉≤π,∴≤〈a,b〉≤π.
6.(2010·胶州三中)已知平面向量a=(1,-3),b=(4,-2),λa+b与b垂直,则λ等于( )
A.-1
B.1
C.-2
D.2
[答案] C
[解析] λa+b=(λ+4,-3λ-2),∵λa+b与b垂直,∴(λ+4,-3λ-2)·(4,-2)=4(λ+4)-2(-3λ-2)=10λ+20=0,∴λ=-2.
7.(2010·新乡市模考)设平面内有四边形ABCD和点O,若=a,=b,=c,=d,且a+c=b+d,则四边形ABCD为( )
A.菱形
B.梯形
C.矩形
D.平行四边形
[答案] D
[解析] 解法一:设AC的中点为G,则+=b+d=a+c=+=2,∴G为BD的中点,∴四边形ABCD的两对角线互相平分,∴四边形ABCD为平行四边形.
解法二:=-=b-a,=-=d-c=-(b-a)=-,∴AB綊CD,∴四边形ABCD为平行四边形.
8.已知O为原点,点A、B的坐标分别为A(a,0)、B(0,a),其中常数a>0,点P在线段AB上,且有=t(0≤t≤1),则·的最大值为( )
A.a
B.2a
C.3a
D.a2
[答案] D
[解析] ∵=t,
∴=+=+t(-)
=(1-t)+t=(a-at,at)
∴·=a2(1-t),
∵0≤t≤1,∴·≤a2.
二、填空题
9.已知=(3,-4),=(6,-3),=(5-m,-3-m).若点A、B、C能构成三角形,则实数m应满足的条件为________.
[答案] m∈R且m≠
[解析] 若点A、B、C能构成三角形,则这三点不共线.
∵=(3,1),=(2-m,1-m),
∴3(1-m)≠2-m,∴m≠.
即实数m≠,满足条件.
10.已知e1,e2是夹角为60°的两个单位向量,a=2e1+e2,b=-3e1+2e2,则a与b的夹角θ=________.
[答案] 120°
[解析] a·b=(2e1+e2)·(-3e1+2e2)
=-6|e1|2+e1·e2+2|e2|2=-,
|a|==,
|b|==,
cosθ==-,∴θ=120°.
11.已知a=(2,3),b=(-4,7),则b在a方向上的投影为________.
[答案]
[解析] b在a方向上的投影为==.
三、解答题
12.如右图所示,在△AOB中,若A,B两点坐标分别为(2,0),(-3,4),点C在AB上,且平分∠BOA,求点C的坐标.
[解析] 设点C坐标为(x,y),
由于cos∠AOC=cos∠BOC,且
cos∠AOC=,cos∠BOC=,
∴=,
∴=,
∴y=2x.①
又∵与共线,=(x+3,y-4),=(x-2,y),∴(x+3)·y-(x-2)·(y-4)=0,
∴4x+5y-8=0.②
由①,②联立解之得
∴C点的坐标为.
13.在正方形ABCD中,E、F分别为AB、BC的中点,求证:AF⊥DE.
[证明] 设=a,=b,则|a|=|b|,a·b=0,
由条件知,=a,=b,
∴=-=a-b,
=+=+=a+b,
∴·=·
=a2+a·b-b·a-b2=0.
即⊥,∴DE⊥AF.
14.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61,求a与b的夹角θ.
[解析] ∵(2a-3b)·(2a+b)=61,
∴4a2-4a·b-3b2=61.
又|a|=4,|b|=3,∴a·b=-6.
∴cosθ==-.∴θ=120°.