2020-2021学年第八章 向量的数量积与三角恒等变换8.1 向量的数量积8.1.3 向量数量积的坐标运算课后复习题
展开1. 已知向量=(−1, 2),=(x, 4),且⊥,则||=( )
A.B.C.D.8
2. 向量=(2, −3),=(2, 1),则=( )
A.1B.−1C.7D.0
3. 设a→=(1, 2),b→=(1, 1),c→=a→+kb→,若b→⊥c→,则实数k的值等于( )
A.−32B.−53C.53D.32
4. 已知向量,若,则x、y可以是( )
A.x=1,y=1B.x=0,y=1C.x=1,y=0D.x=1,y=−1
5. 已知向量=(,),=(-,-),则∠ABC=( )
A.30∘B.60∘C.120∘D.150∘
6. 在△ABC中,∠C=90∘,AC=3,BC=2,D为BC的中点,E,F都在线段AB上,且AE=EF=FB,则=( )
A.B.C.−2D.2
7. 已知平面向量a→=(2, m),b→=(1, −2),且|2a→−b→|=|2a→+b→|,则m=( )
A.1B.2C.2D.4
8. 已知向量a→=(−2, 1),b→=(−1, 3),则( )
A.a→ // b→B.a→⊥b→
C.a→ // (a→−b→)D.a→⊥(a→−b→)
二、填空题
设x,y∈R,向量=(x, 1),=(1, y),=(2, −4),且,,则x+y=________.
已知向量=(1, 2),=(λ, −1),若⊥,则|+|=________.
设向量=(−3, 0),=(−2, 6),则在上的投影为________
已知向量=(x, x−1),=(2, 3),且,则=________.
三、解答题
已知平面直角坐标系中,点O为原点,A(−3, −4),B(2, 8).
(1)求AB→的坐标及|AB→|;
(2)求OA→⋅OB→.
已知平面直角坐标系中,点O为原点,A(1, 3),B(2, −1),C(4, m).
(Ⅰ)求的坐标及||;
(Ⅱ)若⊥,求实数m的值;
(Ⅲ)若A,B,C三点共线,求实数m的值.
已知=(1, 0),=(2, 1).
(1)当k为何值时,k-与+3平行;
(2)若⊥(+t),求|+t|的值.
平面直角坐标系xOy中,A(1, 0),B(0, 1),C(2, 5),D是AC上的动点,满足AD→=λAC→(λ∈R).
(1)求|2AB→+AC→|的值;
(2)求cs∠BAC;
(3)若BD→⊥BA→,求实数λ的值.
参考答案与试题解析
人教B版(2019)必修第三册《8.1.3 向量数量积的坐标运算》2021年同步练习卷(3)
一、单选题
1.
【答案】
C
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
根据题意,由向量数量积的坐标计算公式可得•=−x+8=0,解可得x=8,即可得=(8, 4),计算可得答案.
【解答】
根据题意,向量=(−1, 2),=(x, 4),
若⊥,则•=−x+8=0,则x=8,
故=(8, 4),则||==4,
2.
【答案】
A
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
直接利用数量积的坐标运算法则计算即可.
【解答】
由=(2, −3),=(2, 1),
得=2×2−3×1=1.
3.
【答案】
A
【考点】
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
由题意可得c→的坐标,进而由垂直关系可得k的方程,解方程可得.
【解答】
∵ a→=(1, 2),b→=(1, 1),
∴ c→=a→+kb→=(1+k, 2+k)
∵ b→⊥c→,∴ b→⋅c→=0,
∴ 1+k+2+k=0,解得k=−32
4.
【答案】
A
【考点】
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
由题意利用两个向量坐标形式的运算法则,两个向量垂直的性质,得出结论.
【解答】
∵ 向量,∴ +=(−3, 3)
若,则 (+ )•=(−3, 3)⋅( x, y)=−3x+3y=0,即x=y,
5.
【答案】
D
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
根据题意,由、的坐标计算•以及||、||的值,由夹角公式计算可得答案.
【解答】
根据题意,向量=(,),=(-,-),
则•=×(−)+×(−)=-,且||=||=1,
故cs∠ABC==-,
又由0∘≤∠ABC≤180∘,
故∠ABC=150∘,
6.
【答案】
A
【考点】
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
以点C为原点,以CA,CB所在的直线为x,y轴,建立直角坐标系,根据边长写出C,D,E,F四个点的坐标,求出,的坐标,进行坐标运算即可求解.
【解答】
如图,建立直角坐标系xCy,则D(0, 1),E(2,),F(1,),
所以=(2,-),=(1,),
所以==,
7.
【答案】
C
【考点】
平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】
由题意,先求出两向量2a→−b→与2a→+b→的坐标,再由模的坐标表示建立方程,即可解得m的值.
【解答】
∵ a→=(2, m),b→=(1, −2),
∴ 2a→−b→=(3, 2m+2),2a→+b→=(5, 2m−2),
又|2a→−b→|=|2a→+b→|,可得32+(2m+2)2=52+(2m−2)2,
解得m=2.
8.
【答案】
D
【考点】
平面向量的坐标运算
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
根据题意,结合关键掌握向量平行、垂直的坐标公式依次分析选项,即可得答案.
【解答】
根据题意,依次分析选项:
对于A、向量a→=(−2, 1),b→=(−1, 3),有1×(−1)≠(−2)×3,即a→ // b→不成立,故A错误;
对于B、向量a→=(−2, 1),b→=(−1, 3),有a→⋅b→=(−2)×(−1)+1×3=6,即a→⊥b→不成立,故B错误;
对于C、向量a→=(−2, 1),b→=(−1, 3),则a→−b→=(−1, −2),有(−2)×3≠1×(−1),即a→ // (a→−b→)不成立,故A错误;
对于D、向量a→=(−2, 1),b→=(−1, 3),则a→−b→=(−1, −2),有a→⋅(a→−b→)=(−1)×(−2)+1×(−2)=0,即a→⊥(a→−b→),故C正确;
二、填空题
【答案】
0
【考点】
平面向量共线(平行)的坐标表示
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
根据向量垂直的坐标表示和向量平行的坐标表示列式可解得结果.
【解答】
因为向量=(x, 1),=(1, y),=(2, −4),且,,
所以=2x−4=0,得x=2,
1×(−4)=2y,解得y=−2,
所以x+y=2−2=0.
【答案】
【考点】
平面向量的坐标运算
【解析】
由⊥,求出=(2, −1),再由不、平面向量坐标运算公式求出=(3, 1),由此能求出||.
【解答】
∵ 向量=(1,=(λ,⊥,
∴ •=λ−2=7.
∴ =(2,=(3,
∴ ||==.
【答案】
【考点】
平面向量数量积的含义与物理背景
【解析】
根据向量的投影公式即可求出在上的投影.
【解答】
∵ ,
∴ 在上的投影为:.
【答案】
−13
【考点】
平面向量共线(平行)的坐标表示
平面向量数量积的性质及其运算
【解析】
利用向量共线求出x,然后利用向量的数量积公式,求解即可.
【解答】
向量=(x,=(2,且,
可得3x=6x−2,解得x=−2,
所以=(−5, 3)=−4−6=−13.
三、解答题
【答案】
解:(1)依题意可得AB→=(5, 12),|AB→|=52+122=13
.(2)∵OA→=(−3,−4),OB→=(2,8)⋅
【考点】
平面向量数量积
【解析】
(1)根据向量的基本运算的坐标表示即可求解
(2)利用向量的数量积的坐标表示可求
【解答】
解:(1)依题意可得AB→=(5, 12),|AB→|=52+122=13
.(2)∵OA→=(−3,−4),OB→=(2,8)⋅
【答案】
(1)∵ 平面直角坐标系中,点O为原点,A(1, 3),B(2, −1),C(4, m).
∴ =(1, −4),
||==.
(II)=(1, 3),=(2, m+1),
∵ ⊥,
∴ •=2+3(m+1)=0,
解得实数m=-.
(III)∵ A,B,C三点共线,
=(1, −4),=(3, m−3),
∴ // ,
∴ ,
∴ 实数m=−9.
【考点】
平行向量(共线)
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
(Ⅰ)由平面直角坐标系中,点O为原点,A(1, 3),B(2, −1),C(4, m),能求出的坐标及||;
(II)先求出=(1, 3),=(2, m+1),由⊥,能求出实数m.
(III)求出=(1, −4),=(3, m−3),由 // ,能求出实数m.
【解答】
(1)∵ 平面直角坐标系中,点O为原点,A(1, 3),B(2, −1),C(4, m).
∴ =(1, −4),
||==.
(II)=(1, 3),=(2, m+1),
∵ ⊥,
∴ •=2+3(m+1)=0,
解得实数m=-.
(III)∵ A,B,C三点共线,
=(1, −4),=(3, m−3),
∴ // ,
∴ ,
∴ 实数m=−9.
【答案】
∵ =(1,=(2,k-=(k−7,+3,3),k-与平行,
∴ 5(k−2)+7=4,求得k=-.
若⊥(),则•()==2+5t=3,
∴ t=-,+t,-),故||==.
【考点】
平面向量共线(平行)的坐标表示
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
(1)求出k- 与+3坐标,根据共线向量坐标的关系,即可求解;
(2)由⊥(+t)的坐标关系求出t,进而求出+t坐标,即可求解.
【解答】
∵ =(1,=(2,k-=(k−7,+3,3),k-与平行,
∴ 5(k−2)+7=4,求得k=-.
若⊥(),则•()==2+5t=3,
∴ t=-,+t,-),故||==.
【答案】
2AB→+AC→=2(−1, 1)+(1, 5)=(−1, 7),
∴ |2AB→+AC→|=(−1)2+72=52.
cs∠BAC=AB→⋅AC→|AB→|⋅|AC→|=−1+52×26=21313.
∵ AD→=λAC→(λ∈R).
∴ BD→=AD→−AB→=λAC→−AB→=λ(1, 5)−(−1, 1)=(λ+1, 5λ−1).
∵ BD→⊥BA→,∴ (λ+1)×1−(5λ−1)=0.
解得λ=12.
【考点】
平面向量数量积坐标表示的应用
【解析】
(1)2AB→+AC→=2(−1, 1)+(1, 5)=(−1, 7),利用数量积运算性质即可得出|2AB→+AC→|.
(2)利用cs∠BAC=AB→⋅AC→|AB→|⋅|AC→|即可得出.
(3)由AD→=λAC→(λ∈R).可得BD→=AD→−AB→=λAC→−AB→.根据BD→⊥BA→,可得(λ+1)×1−(5λ−1)=0.即可得出.
【解答】
2AB→+AC→=2(−1, 1)+(1, 5)=(−1, 7),
∴ |2AB→+AC→|=(−1)2+72=52.
cs∠BAC=AB→⋅AC→|AB→|⋅|AC→|=−1+52×26=21313.
∵ AD→=λAC→(λ∈R).
∴ BD→=AD→−AB→=λAC→−AB→=λ(1, 5)−(−1, 1)=(λ+1, 5λ−1).
∵ BD→⊥BA→,∴ (λ+1)×1−(5λ−1)=0.
解得λ=12.
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