面向量综合练练习 理
训练目标 (1)向量知识的综合运用;(2)向量与其他知识的结合. (1)向量与三角函数;(2)向量与解三角形;(3)向量与平面解析几何;(4)与平训练题型 面向量有关的新定义问题. (1)利用向量解决三角问题,可借助三角函数的图象、三角形中边角关系;(2)解题策略 解决向量与平面解析几何问题的基本方法是坐标法;(3)新定义问题应对条件转化,化为学过的知识再求解. →1→→→→
1.已知A,B,C为圆O上的三点,若AO=(AB+AC),则AB与AC的夹角为________.
2→→→
2.设O在△ABC的内部,D为AB的中点,且OA+OB+2OC=0,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为________.
→→→→
3.(2016·南通、连云港、扬州、淮安三模)在平行四边形ABCD中,若AC·AD=AC·BD=3,则线段AC的长为________.
θπθsin ,cos4.已知向量a=2+4,
2
b=3sin2+4,cos ,θ∈(0,π),并且满足a∥b,则θ的值为________.
2
5.(2016·安徽六安一中月考)已知△ABC是边长为1的正三角形,动点M在平面ABC内,→→→→→
若AM·AB<0,|CM|=1,则CM·AB的取值范围是________.
6.在平面直角坐标系中,已知A(-2,0),B(2,0),C(1,0),P是x轴上任意一点,平面上→→→→
点M满足:PM·PB≥CM·CB对任意P恒成立,则点M的轨迹方程为______. π→→
7.在△ABC中,已知AB·AC=tan A,则当A=时,△ABC的面积为________.
68.(2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)如图,在同一平面内,点A位于两平行直→→
线m,n的同侧,且A到m,n的距离分别为1,3,点B,C分别在m,n上,|AB+AC|=5,→→
则AB·AC的最大值是________.
θπθ
a·b,当a,b不共线时,
9.定义一种向量运算“⊗”:a⊗b=
|a-b|,当a,b共线时
(a,b是任意的两个向量).对于同一平面内的向量a,b,c,e,给出下列结论: ①a⊗b=b⊗a;
②λ(a⊗b)=(λa)⊗b(λ∈R); ③(a+b)⊗c=a⊗c+b⊗c;
④若e是单位向量,则|a⊗e|≤|a|+1.
以上结论一定正确的是________.(填上所有正确结论的序号) 10.已知m,x∈R,向量a=(x,-m),b=((m+1)x,x). (1)当m>0时,若|a|<|b|,求x的取值范围;
(2)若a·b>1-m对任意实数x恒成立,求m的取值范围.
答案精析
π
1.90° 2.4 3.3 4. 31
5.[-1,-)
2
13
解析 如图,以A为原点,AB为x轴建立直角坐标系,则B(1,0),C(,),
221232→→→
设M(x,y),AM·AB=(x,y)·(1,0)=x<0,由|CM|=1得(x-)+(y-)=1,
2211311→→
所以-≤x<0,所以CM·AB=(x-,y-)·(1,0)=x-∈[-1,-).
22222
6.x=0
→→→→解析 设P(x0,0),M(x,y),则由PM·PB≥CM·CB可得(x-x0)(2-x0)≥x-1,x0∈R恒成立,即x0-(x+2)x0+x+1≥0,x0∈R恒成立,所以Δ=(x+2)-4(x+1)≤0,化简得x≤0,则x=0,即x=0为点M的轨迹方程. 17. 6
π
解析 已知A=,
6
ππ→→
由题意得|AB||AC|cos =tan ,
66→→2
则|AB||AC|=,
3
1→→π1211
所以△ABC的面积S=|AB||AC|·sin =××=.
26232621
8. 4
→→→→→→5→→→
解析 设P为BC的中点,则AB+AC=2AP,从而由|AB+AC|=5得|AP|=,又AB·AC=(AP221→→→→2→225→2→→2→→25
+PB)·(AP+PC)=AP-PB=-PB,因为|BC|≥2,所以PB≥1,故AB·AC≤-1=,
444→
当且仅当|BC|=2时等号成立.
2
2
2
9.①④
解析 当a,b共线时,a⊗b=|a-b|
=|b-a|=b⊗a,当a,b不共线时,a⊗b=a·b=b·a=b⊗a,故①是正确的; 当λ=0,b≠0时,λ(a⊗b)=0,(λa)⊗b=|0-b|≠0,故②是错误的;
当a+b与c共线时,则存在a,b与c不共线,(a+b)⊗c=|a+b-c|,a⊗c+b⊗c=a·c+b·c,显然|a+b-c|≠a·c+b·c,故③是错误的;
当e与a不共线时,|a⊗e|=|a·e|<|a|·|e|<|a|+1,当e与a共线时,设a=ue,u∈R,|a⊗e|=|a-e|=|ue-e|
=|u-1|≤|u|+1,故④是正确的. 综上,结论一定正确的是①④. 10.解 (1)由题意得|a|=x+m, |b|=(m+1)x+x.
因为|a|<|b|,所以|a|<|b|, 从而x+m<(m+1)x+x. 因为m>0,所以(解得x<-
)<x,
m+1
2
2
22
22
2
2
22
2
2
2
2
m22
或x>. m+1m+1
mm即x的取值范围是 (-∞,-)∪(,+∞). m+1m+1
2
mm(2)a·b=(m+1)x-mx.
由题意,得(m+1)x-mx>1-m对任意的实数x恒成立,即(m+1)x-mx+m-1>0对任意的实数x恒成立.
当m+1=0,即m=-1时,显然不成立,所以
m+1>0,
2m-m+
2
2
m-<0,
m>-1,
解得2323
m>或m<- ,33
23所以m>.
3
23
即m的取值范围是(,+∞).
3
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