EF
ABEF
AB.
一、填空题
1.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则答案 -12mn= .
2.设a、b是不共线的两个非零向量,已知AB=2a+pb,BC=a+b,CD=a-2b.若A、B、D三点共线,则 p的值为 . 答案 -1
3.已知向量OM=(3,-2),ON=(-5,-1),则答案 ??4,?
?2??1?12MN= .
4.(20072北京文)已知向量a=(2,4),b=(1,1),若向量b⊥(a+?b),则实数?的值是 . 答案 -3
5.(20082辽宁文)已知四边形ABCD的顶点A(0,2)、B(-1,-2)、C(3,1),且BC=2AD,则顶点D的坐标为 . 答案 ?2,?
?2??7?6.设0≤?<2?,已知两个向量OP1=(cos?,sin?),OP2=(2+sin?,2-cos?),则向量P1P2长度的最大值是 . 答案 32
7.(20082全国Ⅱ文)设向量a=(1,2),b=(2,3),若向量?a+b与向量c=(-4,-7)共线,则?= . 答案 2
8.(20082菏泽模拟)已知向量m=(a-2,-2),n=(-2,b-2),m∥n (a>0,b>0),则ab的最小值是 . 答案 16 二、解答题
9.已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4). 设AB=a,BC=b,CA=c,且CM=3c,CN=-2b, (1)求:3a+b-3c;
(2)求满足a=mb+nc的实数m,n.
解 由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8). (1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8) =(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).
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(2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n), ∴???6m?n?5??3m?8n??5,解得??m??1?n??1.
10.若a,b为非零向量且a∥b,?1,?2∈R,且?1?2≠0. 求证:?1a+?2b与?1a-?2b为共线向量. 证明 设a=(x1,y1),b=(x2,y2).
∵a∥b,b≠0,a≠0,∴存在实数m,使得a=mb, 即a=(x1,y1)=(mx2,my2),
∴?1a+?2b=((m?1+?2)x2,(m?1+?2)y2) =(m?1+?2)(x2,y2)
同理?1a-?2b=(m?1-?2)(x2,y2), ∴(?1a+?2b)∥(?1a-?2b)∥b, 而b≠0,∴(?1a+?2b)∥(?1a-?2b).
11.在?ABCD中,A(1,1),AB=(6,0),点M是线段AB的中点,线段CM与BD交于点P. (1)若AD=(3,5),求点C的坐标; (2)当|AB|=|AD|时,求点P的轨迹. 解 (1)设点C坐标为(x0,y0),
又AC=AD+AB=(3,5)+(6,0)=(9,5), 即(x0-1,y0-1)=(9,5), ∴x0=10,y0=6,即点C(10,6). (2)由三角形相似,不难得出PC=2MP 设P(x,y),则
BP=AP-AB=(x-1,y-1)-(6,0)=(x-7,y-1),
1212AC=AM+MC=12AB+3MP)
=
AB+3(AP-
AB=3AP-AB=(3(x-1),3(y-1))-(6,0) =(3x-9,3y-3),
∵|AB|=|AD|,∴?ABCD为菱形, ∴AC⊥BD,
∴AC⊥BP,即(x-7,y-1)2(3x-9,3y-3)=0. (x-7)(3x-9)+(y-1)(3y-3)=0, ∴x2+y2-10x-2y+22=0(y≠1). ∴(x-5)2+(y-1)2=4(y≠1).
故点P的轨迹是以(5,1)为圆心,2为半径的圆去掉与直线y=1的两个交点. 12.A(2,3),B(5,4),C(7,10),AP=AB+?AC.当?为何值时, (1)点P在第一、三象限的角平分线上; (2)点P到两坐标轴的距离相等?
解 (1)由已知AB=(3,1),AC=(5,7), 则AB+?AC=(3,1)+?(5,7)=(3+5?,1+7?). 设P(x,y),则AP=(x-2,y-3),
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∴??x?2?3?5??y?3?1?7?,∴??x?5?5??y?4?7?.
∵点P在第一、三象限的角平分线上, ∴x=y,即5+5?=4+7?,∴?=
12.
(2)若点P到两坐标轴的距离相等, 则|x|=|y|,即|5+5?|=|4+7?|, ∴?=
12或?=-
34.
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1.已知a=(2,3),b=(-4,7),则a在b方向上的投影为 . 答案
655
2.在边长为1的正三角形ABC中,设BC=a,AB=c,AC=b,则a2b+b2c+c2a= . 答案
12
3.向量a=(cos15°,sin15°),b=(-sin15°,-cos15°),则|a-b|的值是 . 答案 3
4.(20092常州市武进区四校高三联考)已知向量a=(2,1),b=(3,?) (?>0),若(2a-b)⊥b,则?= . 答案 3
5.(20082浙江理)已知a、b是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量c满足(a-c)2(b-c)=0,则|c|的最大值是 . 答案 2
例1 已知向量a=?cos??32x,sin??3?x? 2?,b=?cos??x2,?sinx??且2?x∈???3???4?.
(1)求a2b及|a+b|;
(2)若f(x)=a2b-|a+b|,求f(x)的最大值和最小值. 解 (1)a2b=cosa+b=?cos??3x2x232xcos
32x2-sin
32xsin
x2=cos2x,
?cos,sinx?sinx?? 2?
(2)由(1)可得f(x)=cos2x-2cosx=2cos2x-2cosx-1
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∴当cosx=
12时,f(x)取得最小值为-
32;
当cosx=1时,f(x)取得最大值为-1.
例2 已知a=(cos?,sin?),b=(cos?,sin?)(0<?<?<?). (1)求证:a+b与a-b互相垂直;
(2)若ka+b与a-kb的模相等,求?-?.(其中k为非零实数) (1)证明 (a+b)2(a-b)=a2-b2=|a|2-|b|2
2222
=(cos?+sin?)-(cos?+sin?)=0,
∴a+b与a-b互相垂直.
(2)解 ka+b=(kcos?+cos?,ksin?+sin?),a-kb=(cos?-kcos?,sin?-ksin?),
ka?b=k2?2kcos(???)?1, =1?2kcos(???)?k2.
a?kb?ka?b=a?kb,
?2kcos(???)??2kcos(???).
又k?0,?cos(???)=0. 而0<?<?<?,??-?=
?2.
?3例3 (14分)设两个向量e1,e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1与e2的夹角为角为钝角,求实数t的范围.
解 由向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角, 得
,若向量2te1+7e2与e1+te2的夹
?222t te1 e?7e1?7e?·?e1?·e1?2e2?t <0, 3分 te 2即(2te1+7e2)2(e1+te2)<0, 化简即得:2t2+15t+7<0, 解得-7<t<-12, 7分
当夹角为?时,
也有(2te1+7e2)2(e1+te2)<0,
但此时夹角不是钝角,2te1+7e2与e1+te2反向. 9分 设2te1+7e2=?(e1+te2),?<0,
????14?2t????可求得?7??t,∴? 12分 14???0?t???2?∴所求实数t的范围是??7,?????14??????2???142,?1??. 14分
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