2016年高一数学下册《向量的数量积》达标测试

考试是检验学习成果的重要手段，是巩固新知识,形成新技巧,培养良好的思维品质,发展学生智力的重要途径,是学习过程中不可跨越的一环。只有不断地考试才能让知识掌握的更深刻，下面是学大教育小编为大家整理的2016年高一数学下册《向量的数量积》达标测试，供大家参考。

一、选择题：(本大题共6小题，每小题6分，共36分，将正确答案的代号填在题后的括号内.)

1.设i，j是互相垂直的单位向量，向量a=(m+1)i-3j，b=i+(m-1)j，(a+b)⊥(a-b)，则实数m的值为(　　)

A.-2　　　　　　　　　 B.2

C.-12       D.不存在

解析：由题设知：a=(m+1，-3)，b=(1，m-1)，

∴a+b=(m+2，m-4)，

a-b=(m，-m-2).

∵(a+b)⊥(a-b)，

∴(a+b)•(a-b)=0，

∴m(m+2)+(m-4)(-m-2)=0，

解之得m=-2.

故应选A.

答案：A

2.设a，b是非零向量，若函数f(x)=(xa+b)•(a-xb)的图象是一条直线，则必有(　　)

A.a⊥b    B.a∥b

C.|a|=|b|    D.|a|≠|b|

解析：f(x)=(xa+b)•(a-xb)的图象是一条直线，

即f(x)的表达式是关于x的一次函数.

而(xa+b)•(a-xb)=x|a|2-x2a•b+a•b-x|b|2，

故a•b=0，又∵a，b为非零向量，

∴a⊥b，故应选A.

答案：A

3.向量a=(-1,1)，且a与a+2b方向相同，则a•b的范围是(　　)

A.(1，+∞)  B.(-1,1)

C.(-1，+∞)  D.(-∞，1)

解析：∵a与a+2b同向，

∴可设a+2b=λa(λ>0)，

则有b=λ-12a，又∵|a|=12+12=2，

∴a•b=λ-12•|a|2=λ-12×2=λ-1>-1，

∴a•b的范围是(-1，+∞)，故应选C.

答案：C

4.已知△ABC中，  a•b<0，S△ABC=154，

|a|=3，|b|=5，则∠BAC等于(　　)

A.30°    B.-150°

C.150°    D.30°或150°

解析：∵S△ABC=12|a||b|sin∠BAC=154，

∴sin∠BAC=12，

又a•b<0，∴∠BAC为钝角，

∴∠BAC=150°.

答案：C

5.(2010•辽宁)平面上O，A，B三点不共线，设 则△OAB的面积等于(　　)

A.|a|2|b|2-(a•b)2

B.|a|2|b|2+(a•b)2

C.12|a|2|b|2-(a•b)2

D.12|a|2|b|2+(a•b)2

解析：cos〈a，b〉=a•b|a|•|b|，

sin∠AOB=1-cos2〈a，b〉=1-a•b|a|•|b|2，

所以S△OAB=12|a||b|

sin∠AOB=12|a|2|b|2-(a•b)2.

答案：C

6.(2010•湖南)在Rt△ABC中，∠C=90°，AC=4，则 等于(　　)

A.-16    B.-8

C.8     D.16

解析：解法一：因为cosA=ACAB，

故 cosA=AC2=16，故选D.

解法二： 在 上的投影为| |cosA=| |，

故 cosA=AC2=16，故选D.

答案：D

二、填空题：(本大题共4小题，每小题6分，共24分，把正确答案填在题后的横线上.)

7.(2010•江西)已知向量a，b满足|b|=2，a与b的夹角为60°，则b在a上的投影是________.

解析：b在a上的投影是|b|cos〈a，b〉=2cos60°=1.

答案：1

8.(2010•浙江)已知平面向量α，β，|α|=1，|β|=2，α⊥(α-2β)，则|2α+β|的值是________.

解析：由于α⊥(α-2β)，所以α•(α-2β)=|α|2-2α•β=0，故2α•β=1，所以|2α+β|=4|α|2+4α•β+|β|2=4+2+4=10.

答案：10

9.已知|a|=2，|b|=2，a与b的夹角为45°，要使λb-a与a垂直，则λ=________.

解析：由λb-a与a垂直，(λb-a)•a=λa•b-a2=0，所以λ=2.

答案：2

10.在△ABC中，O为中线AM上的一个动点，若AM=2，则 )的最小值是________.

解析：令| |=x且0≤x≤2，则| |=2-x.

=-2(2-x)x=2(x2-2x)=2(x-1)2-2≥-2.

∴ 的最小值为-2.

答案：-2

三、解答题：(本大题共3小题，11、12题13分，13题14分，写出证明过程或推演步骤.)

11.已知|a|=2，|b|=1，a与b的夹角为45°，求使向量(2a+λb)与(λa-3b)的夹角是锐角的λ的取值范围.

解：由|a|=2，|b|=1，a与b的夹角为45°，

则a•b=|a||b|cos45°=2×1×22=1.

而(2a+λb)•(λa-3b)=2λa2-6a•b+λ2a•b-3λb2=λ2+λ-6.

设向量(2a+λb)与(λa-3b)的夹角为θ，

则cosθ=(2a+λb)•(λa-3b)|2a+λb||λa-3b|>0，且cosθ≠1，

∴(2a+λb)•(λa-3b)>0，∴λ2+λ-6>0，

∴λ>2或λ<-3.

假设cosθ=1，则2a+λb=k(λa-3b)(k>0)，

∴2=kλ，λ=-3k，解得k2=-23.

故使向量2a+λb和λa-3b夹角为0°的λ不存在.

所以当λ>2或λ<-3时，向量(2a+λb)与(λa-3b)的夹角是锐角.

评析：由于两个非零向量a，b的夹角θ满足0°≤θ≤180°，所以用cosθ=a•b|a||b|去判断θ分五种情况：cosθ=1，θ=0°;cosθ=0，θ=90°;cosθ=-1，θ=180°;cosθ<0且cosθ≠-1，θ为钝角;cosθ>0且cosθ≠1，θ为锐角.

12.设在平面上有两个向量a=(cosα，sinα)(0°≤α<360°)，b=-12，32.

(1)求证：向量a+b与a-b垂直;

(2)当向量3a+b与a-3b的模相等时，求α的大小.

解：(1)证明：因为(a+b)•(a-b)=|a|2-|b|2=(cos2α+sin2α)-14+34=0，故a+b与a-b垂直.

(2)由|3a+b|=|a-3b|，两边平方得3|a|2+23a•b+|b|2=|a|2-23a•b+3|b|2，

所以2(|a|2-|b|2)+43a•b=0，而|a|=|b|，所以a•b=0，则-12•cosα+32•sinα=0，

即cos(α+60°)=0，

∴α+60°=k•180°+90°，

即α=k•180°+30°，k∈Z，

又0°≤α<360°，则α=30°或α=210°.

13.已知向量a=(cos(-θ)，sin(-θ))，b=cosπ2-θ，sinπ2-θ，

(1)求证：a⊥b;

(2)若存在不等于0的实数k和t，使x=a+(t2+3)b，y=-ka+tb满足x⊥y，试求此时k+t2t的最小值.

解：(1)证明：∵a•b=cos(-θ)•cosπ2-θ+

sin(-θ)•sinπ2-θ=sinθcosθ-sinθcosθ=0.

∴a⊥b.

(2)由x⊥y，得x•y=0，

即[a+(t2+3)b]•(-ka+tb)=0，

∴-ka2+(t3+3t)b2+[t-k(t2+3)]a•b=0，

∴-k|a|2+(t3+3t)|b|2=0.

又|a|2=1，|b|2=1，∴-k+t3+3t=0，

∴k=t3+3t，

∴k+t2t=t3+t2+3tt=t2+t+3

=t+122+114.

故当t=-12时，k+t2t有最小值114.

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