阶段强化练(四)第五章平面向量与复数一、选择题1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是A.a与λa的方向相反B.a与λ2a的方向相同C.|-λa|≥|a|D.|-λa|≥|λ|·a解析对于A,当λ0时,a与λa的方向相同,当λ0时,a与λa的方向相反;B正确;对于C,|-λa|=|-λ||a|,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa|与|a|的大小关系不确定;对于D,|λ|a是向量,而|-λa|表示长度,两者不能比较大小.12345678910111213141516√17182.(2019·湖北黄冈中学、华师附中等八校联考)已知向量a=(0,1),b=(2,1),且(b+λa)⊥a,则实数λ的值为A.2B.-2C.1D.-1解析已知向量a=(0,1),b=(2,1),b+λa=(2,1+λ),(b+λa)⊥a,即(b+λa)·a=1+λ=0⇒λ=-1.故选D.√123456789101112131415161718解析a-b=(0,2-m),由于两个向量的夹角为钝角,由夹角公式得a-b·b|a-b||b|=2m-m2|2-m|·1+m20,3.(2019·四省联考诊断)若向量a=(1,2),b=(1,m),且a-b与b的夹角为钝角,则实数m的取值范围是A.(0,2)B.(-∞,2)C.(-2,2)D.(-∞,0)∪(2,+∞)即2m-m20,解得m0或m2.故选D.√123456789101112131415161718A.2B.-2C.-25D.254.(2019·成都七中诊断)已知向量a=(4,-7),b=(3,-4),则a-2b在b方向上的投影为解析向量a=(4,-7),b=(3,-4),∴a-2b=(-2,1),∴(a-2b)·b=(-2,1)·(3,-4)=-10,√123456789101112131415161718|b|=32+-42=5,∴向量a-2b在向量b方向上的投影为|a-2b|cos〈(a-2b),b〉=a-2b·b|b|=-105=-2.故选B.A.1B.2C.3D.45.如图所示,在△ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,若AB→=mAM→,AC→=nAN→,则m+n的值为解析∵O为BC的中点,√12345678910111213141516∴AO→=12(AB→+AC→)=12(mAM→+nAN→)=m2AM→+n2AN→,1718∵M,O,N三点共线,∴m2+n2=1,∴m+n=2.6.(2019·沈阳东北育才学校模拟)已知△ABC为等腰三角形,满足AB=AC=3,BC=2,若P为底边BC上的动点,则AP→·(AB→+AC→)A.有最大值8B.是定值2C.有最小值1D.是定值4123456789101112131415161718√解析如图,设AD是等腰三角形底边BC上的高,长度为3-1=2.故AP→·(AB→+AC→)=(AD→+DP→)·2AD→=2AD→2+2DP→·AD→=2AD→2=2×(2)2=4.故选D.7.(2019·福建闽侯五校期中联考)设单位向量e1,e2对于任意实数λ,都有e1+12e2≤|e1-λe2|成立,则向量e1,e2的夹角为A.π6B.2π3C.π3D.5π6√123456789101112131415161718由余弦定理得AC=BD=a2+a2-2·a·a·cos120°=3a,由图得AC→,BD→的夹角为60°,所以AC→·BD→=3a·3a·cos60°=18,∴a=23.故选D.8.(2019·赣州十四县(市)期中联考)如图,正六边形ABCDEF中,AC→·BD→的值为18,则此正六边形的边长为A.2B.22C.3D.23解析设正六边形的边长为a,√1234567891011121314151617189.(2019·凉山诊断)设△ABC是边长为2的正三角形,E是BC的中点,F是AE的中点,则AB→·(FB→+FC→)的值为A.3B.23C.4D.33故选A.解析AB→·(FB→+FC→)=AB→·2FE→=AB→·AE→=AB→·12(AB→+AC→)=12(AB→2+AB→·AC→)123456789101112131415161718√=1222+2×2×cosπ3=3,10.(2019·安徽皖南八校联考)如图,在△ABC中,AD⊥AB,DC→=2BD→,|AB→|=2,则AC→·AB→的值为A.-4B.-3C.-2D.-8故选D.12345678910111213141516解析因为AD⊥AB,DC→=2BD→,|AB→|=2,所以AC→·AB→=(AB→+BC→)·AB→=(AB→+3BD→)·AB→=AB→2+3BD→·AB→=4-3|AB→||BD→|cos∠ABD=4-3|AB→|2=-8,1718√11.(2019·晋江四校期中)点M是△ABC的边BC上任意一点,N在线段AM上,且AN→=xAB→+yAC→,若x+y=13,则△NBC的面积与△ABC的面积的比值是A.12B.13C.23D.14123456789101112131415161718√12.(2019·长沙长郡中学调研)已知△ABC中,2AB→+AC→-5AD→=0,延长BD交AC于E,则|AE→||AC→|等于A.14B.23C.12D.13123456789101112131415161718√二、填空题13.(2019·山师大附中模拟)单位向量a,b的夹角为60°,则|a-2b|=____.解析因为|a-2b|2=a2+4b2-4a·b=3,1234567891011121314151631718所以|a-2b|=3.14.△ABC中,AC=4,BC=3,∠ACB=60°,E为边AC的中点,AD→=23AB→+13AC→,则CD→·BE→的值为______.-412345678910111213141516171815.(2019·新疆昌吉教育共同体月考)若等边△ABC的边长为2,平面内一点M满足CM→=12CB→-13CA→,则AM→·BM→的值为_____.12345678910111213141516171816916.(2019·湖北黄冈中学、华师附中等八校联考)P为等腰直角三角形ABO内一点,O为直角顶点,|AO→|=1,则|PA→|2+|PB→|2+|PO→|2的最小值为______.43根据点和点的距离公式得到|PA→|2+|PB→|2+|PO→|2=x2+y2+x2+(y-1)2+(x-1)2+y2=3x2+3y2-2(x+y)+2=3x-132+y-132+43,当x=13,y=13时取得最小值43.解析建立如图坐标系,设点P(x,y),A(1,0),B(0,1).123456789101112131415161718三、解答题17.已知向量a=(1,2),b=(-3,4).(1)求a+b与a-b的夹角;12345678910111213141516∴cos〈a+b,a-b〉=-2,6·4,-240×20=-2040×20=-22.又∵〈a+b,a-b〉∈[0,π],∴〈a+b,a-b〉=3π4.1718解∵a=(1,2),b=(-3,4),∴a+b=(-2,6),a-b=(4,-2),(2)若a⊥(a+λb),求实数λ的值.123456789101112131415161718解当a⊥(a+λb)时,a·(a+λb)=0,∴(1,2)·(1-3λ,2+4λ)=0,则1-3λ+4+8λ=0,∴λ=-1.解f(x)=-2asin2x+23asinxcosx+a+b=2asin2x+π6+b,∵a0,∴由2kπ-π2≤2x+π6≤2kπ+π2,得kπ-π3≤x≤kπ+π6,k∈Z.∴函数y=f(x)的单调递增区间是kπ-π3,kπ+π6(k∈Z).18.(2019·吉林通榆一中期中)已知OA→=(2asin2x,a),OB→=(-1,23sinxcosx+1),O为坐标原点,a≠0,设f(x)=OA→·OB→+b,ba.(1)若a0,写出函数y=f(x)的单调递增区间;123456789101112131415161718解当x∈π2,π时,2x+π6∈7π6,13π6,sin2x+π6∈-1,12.∴-2a+b=2,a+b=5,得a=1,b=4.(2)若函数y=f(x)的定义域为π2,π,值域为[2,5],求实数a与b的值.∴a+b=2,-2a+b=5,得a=-1,b=3.综上知a=-1,b=3或a=1,b=4.123456789101112131415161718当a0时,f(x)∈[-2a+b,a+b],当a0时,f(x)∈[a+b,-2a+b],