第五辑 平面向量
[通关演练] (建议用时:40分钟)
1.在△ABC 中,A =120°,AB =5,BC =7,则sin B
sin C 的值为
( ).
A.85
B.58
C.53
D.35
解析 由余弦定理,得BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC ·cos A ,即72=52+AC 2-10AC ·cos 120°,∴AC =3.由正弦定理,得sin B sin C =AC AB =35. 答案 D
2.已知向量OA
→=(4,6),OB →=(3,5),且OC →⊥OA →,AC →∥OB →,则向量OC →= ( ).
A.? ????-37,27
B.? ????
-27,421 C.? ??
??3
7,-27
D.? ??
??2
7,-421 解析 设OC
→=(x ,y ),则AC →=OC →-OA →=(x ,y )-(4,6)=(x -4,y -6),又OC →
⊥OA →,AC →∥OB →
,故??
?
4x +6y =0,5(x -4)-3(y -6)=0,解得?????
x =27,y =-4
21.
答案 D
3.已知|a |=1,|b |=6,a ·(b -a )=2,则向量a 与b 的夹角为
( ).
A.π2
B.π3
C.π4
D.π6
解析 a ·(b -a )=a ·b -a 2=2.所以a ·b =3,cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=31×6=1
2,所
以〈a ,b 〉=π
3. 答案 B
4.在平面四边形ABCD 中,满足AB →+CD →=0,(AB →-AD →)·AC →
=0,则四边形ABCD 是
( ).
A .矩形
B .正方形
C .菱形
D .梯形
解析 因为AB
→+CD →=0,所以AB →=-CD →=DC →, 所以四边形ABCD 是平行四边形,又()
AB →-AD →·AC →=DB →·AC →=0,所以四边形的对角线互相垂直,所以四边形ABCD 是菱形. 答案 C
5.在△ABC 中,∠A =60°,AB =2,且△ABC 的面积为3
2,则BC 的长为
( ).
A. 3 B .3 C.7 D .7
解析 S =12×AB ·AC sin 60°=12×2×32AC =32,所以AC =1,所以BC 2=AB 2+AC 2-2AB ·AC cos 60°=3,所以BC = 3. 答案 A
6.在△ABC 中,AB =3,AC =1,B =π
6,则△ABC 的面积为
( ).
A.32
B.34
C.32或34
D.3
2或 3
解析 由正弦定理可知,1sin π6=3sin C ,所以sin C =32,所以C =π3或C =2π
3,
所以 A =π-π6-π3=π2或A =π-π6-2π3=π6.所以S △ABC =12×3×1×sin π2=3
2或S △ABC =12×3×1×sin π6=3
4. 答案 C
7.已知O ,A ,M ,B 为平面上不同的四点,且OM →=λOB →+(1-λ)OA →
,λ∈(1,2),则
( ).
A .点M 在线段A
B 上 B .点B 在线段AM 上
C .点A 在线段BM 上
D .O ,A ,M ,B 四点共线
解析 根据题意知OM
→=λOB →+OA →-λOA →=λ(OB →-OA →)+OA →,则OM →-OA →=
λ(OB
→-OA →),即AM →=λAB →.由λ∈(1,2)可以判断出点M 在线段AB 的延长线上,即点B 在线段AM 上. 答案 B
8.如图,在平行四边形ABCD 中,AB =2,AD =1,∠A
=60°,点M 在AB 边上,且AM =13AB ,则DM →·DB →等
于
( ).
A .-32 B.32 C .-1
D .1
解析 DM →=DA →+AM →=DA →+13AB →,DB →=DA →+AB →,所以DM →·DB
→=(DA →+1
3AB →)·(DA →+AB →)=DA →2+13AB →2+43DA →·AB →=1+43-43AD →·AB
→=73-43|AD →||AB →|cos 60°
=73-43×1×2×1
2=1. 答案 D
9.如图所示,在坡度一定的山坡A 处测得山顶上一建
筑物CD 的顶端C 对于山坡的斜度为15°,向山顶前进100米到达B 处,又测得C 对于山坡的斜度为45°,若CD =50米,山坡对于地平面的坡角为θ,则cos θ=
( ).
A.
3
2B.2- 3
C.3-1
D.
2 2
解析在△ABC中,由正弦定理可知,
BC=AB·sin ∠BAC
sin ∠ACB
=
100sin 15°
sin (45°-15°)
=50(6-2),
在△BCD中,sin ∠BDC=BC·sin ∠CBD
CD
=50(6-2)·sin 45°
50=3-1.
由题图,知cos θ=sin ∠ADE=sin ∠BDC=3-1.
答案 C
10.若a,b,c均为单位向量,且a·b=0,则|a+b-c|的最小值为
().
A.2-1 B.1 C.2+1 D. 2
解析|a+b-c|2=a2+b2+c2+2a·b-2a·c -2b·c =3-2(a+b)·c,因为a·b =0,且|a|=|b|=|c|=1,所以|a+b|=2,所以(a+b)·c=|a+b||c|·cos 〈a+b,c〉=2cos 〈a+b,c〉,即|a+b-c|2=3-22·cos 〈a+b,c〉,所以当cos 〈a+b,c〉=1时,|a+b-c|2最小值为|a+b-c|2=3-22=(2-1)2,所以|a+b-c|min=2-1.
答案 A
11.已知a与b为两个不共线的单位向量,k为实数,若向量a+b与向量k a-b 垂直,则k=________.
解析由题意,知(a+b)·(k a-b)=0,即k a2-a·b+k a·b-b2=0,(k-1)a·b+(k-1)=0,∴(k-1)(a·b+1)=0,∴k=1.
答案 1
12.已知△ABC的三边成公比为2的等比数列,则其最大角的余弦值为________.
解析设△ABC的三边a,b,c成公比为2的等比数列,∴b=2a,c=2a.
则cos C =a 2+b 2-c 22ab =a 2+2a 2-4a 222a 2=-
2
4. 答案 -2
4
13.如图,在△ABC 中,O 为BC 的中点,若AB =1,AC =3,〈AB →,AC →〉=60°,则|OA
→|=________.
解析 因为〈AB →,AC →〉=60°,所以AB →·AC →=|AB →||AC →|·cos
60°=3×12=32,又AO
→=12(AB →+AC →),所以AO →2=14(AB →+AC →)2=14
(
)
AB →2+2AB →·AC →+AC →
2,即AO →2=14(1+3+9)=134,所以|OA →|=132.
答案
13
2
14.设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,且cos A =35,cos B =5
13,b =3,则c =________.
解析 在△ABC 中,∵cos A =3
5>0, ∴sin A =4
5.
∵cos B =513>0,∴sin B =12
13.
∴sin C =sin [π-(A +B )]=sin (A +B )=sin A cos B + cos A sin B =45×513+35×1213=56
65.
由正弦定理,知b sin B =c sin C ,则c =b sin C sin B =14
5. 答案 14
5
15.定义平面向量的一种运算:a b =|a ||b |sin 〈a ,b 〉,则下列命题:①a b
=b
a ;②λ(a
b )=(λa )
b ;③(a +b
c =(a
c )+(b
c );④若a
=(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a b =|x 1y 2-x 2y 1|.
其中真命题是________________________(写出所有真命题的序号).
解析 由定义知b a =|b ||a |sin 〈a ,b 〉=a b ,所以①正确.②当λ<0
时,〈λa ,b 〉=π-〈a ,b 〉,所以()λa b =|λa ||b |sin 〈λa ,b 〉=-λ|a ||b |sin 〈a ·b 〉,
而λ(a
b )=λ|a ||b |sin 〈a ,b 〉,所以②不成立.③因为a +b =0显然不成立,
所以③不成立.④(a
b )2=|a |2·|b |2sin 2〈a ,b 〉=|a |2·|b |2(1-cos 2〈a ,b 〉)
=|a |2·|b |2-|a |2·|b |2cos 2〈a ,b 〉=|a |2·|b |2-(a ·b )2=()x 21+y 21()x 22+y 22-()x 1x 2+y 1y 22
=()x 1y 2-x 2y 12,所以a
b =|x 1y 2-x 2y 1|,所以④成立.
答案 ①④