第二章 章末检测(课件 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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第二章 章末检测(课件 练习)高中数学 北师大版(2019)必修 第二册

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章末检测(二) 平面向量及其应用
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.已知a=(-5,6),b=(-3,2),c=(x,y),若a-3b+2c=0,则c=(  )
A.(-2,6) B.(-4,0)
C.(7,6) D.(-2,0)
2.在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD是平行四边形,=(1,-2),=(2,1),则·=(  )
A.5 B.4
C.3 D.2
3.已知平面上A,B,C三点不共线,O是不同于A,B,C的任一点,且(-)·(+)=0,则△ABC是(  )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
4.已知平面向量a,b满足|a|=,|b|=1,a⊥(a+2b),则向量a,b的夹角为(  )
A. B.
C. D.
5.有一条东西向的小河,一艘小船从河南岸的渡口出发渡河.小船航行速度的大小为15 km/h,方向为北偏西30°,河水的速度为向东7.5 km/h,求小船实际航行速度的大小与方向(  )
A. km/h正北
B. km/h与水流方向夹角为63.4°
C. km/h与水流方向夹角为41°
D. km/h垂直于河岸
6.我国古代人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理了,勾股定理最早的证明是东汉数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出的,被后人称为“赵爽弦图”.“赵爽弦图”是数形结合思想的体现,还被用作第24届国际数学家大会的会徽.如图,大正方形ABCD是由4个全等的直角三角形和中间的小正方形组成的,若=m,=n,,则=(  )
A.m+n B.m+n
C.m+n D.m+n
7.在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若C=,a=4,S△ABC=2,则=(  )
A. B.2
C.2 D.2
8.在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D是AB的中点,若CD=1,且(a-b)sin A=(c+b)(sin C-sin B),则△ABC面积的最大值为(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分)
9.设a,b都是非零向量,下列四个条件中,一定能使+=0成立的是(  )
A.a=-2b B.a+b=0
C.a∥b D.a⊥b
10.下列说法中,正确的是(  )
A.(++)-(--)=0
B.若a·b<0,则a与b的夹角是钝角
C.向量e1=(2,-3),e2=能作为平面内所有向量的一组基
D.若a⊥b,则a在b上的投影向量为0
11.在△ABC中,已知(a+b)∶(c+a)∶(b+c)=6∶5∶4,给出下列结论,其中正确的结论是(  )
A.由已知条件,这个三角形被唯一确定
B.若b+c=8,则△ABC的面积是
C.sin A∶sin B∶sin C=7∶5∶3
D.△ABC一定是钝角三角形
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中横线上)
12.若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共线,则+=    .
13.如图,在△ABC中,B=120°,AB=,AD为角平分线,点D在边BC上,且AD=,则∠ADB=    ,AC=    .
14.正六角星是我们生活中比较常见的图形,很多饰品中就出现了正六角星图案(如图①).正六角星可由两个正三角形一上一下连锁组成(如图②).如图③所示的正六角星的中心为O,A,B,C是该正六角星的顶点,若||=2,则·=    .
四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
15.(本小题满分13分)已知向量a=3e1-2e2,b=4e1+e2,其中e1=(1,0),e2=(0,1).
(1)求a·b,|a+b|;
(2)求a与b的夹角的余弦值.
16.(本小题满分15分)某考古队在科考的过程中,发现一枚扇形玉佩,但因为地质原因,此扇形玉佩已经碎成若干块,其中一块玉佩碎片如图①所示,通过测量得到数据AC=-1,BC=,AB=2.(图①中破碎边缘呈锯齿形状)
(1)求这个扇形玉佩的半径;
(2)现又找到一块比较规则的三角形碎片,如图②所示,其三边长分别为,,1,且该三角形碎片有两边是原扇形边界的一部分,请复原该扇形玉佩的具体参数(圆心角、弧长、面积).
17.(本小题满分15分)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,已知A(2,3),B(1,4),C(3,3).
(1)求向量与 夹角的余弦值;
(2)若点D满足//,⊥,求点D的坐标及向量在向量上的投影向量的坐标.
18.(本小题满分17分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,b=a+1,c=a+2.
(1)若2sin C=3sin A,求△ABC的面积;
(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求a;若不存在,说明理由.
19.(本小题满分17分)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.”数学中,数和形是两个最主要的研究对象,它们之间有着十分密切的联系,在一定条件下,数和形之间可以相互转化,相互渗透.而向量正是数与形“沟通的桥梁”.
(1)如图,在△ABC中,G是三角形的重心(三条中线的交点),过点G作一条直线分别交AB,AC于点M,N.
(ⅰ)记=a,=b,请用a,b表示;
(ⅱ)设=m,=n(m,n>0),求4m+n的最小值;
(2)已知点O是△ABC的    ,且=+,求cos∠BAC.
请从下面两个条件中选一个填在上述横线上,并完成解答.
①外心(三条边的垂直平分线的交点);
②垂心(三条高的交点).
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
章末检测(二) 平面向量及其应用
1.D 2.A 3.A 4.C 5.A
6.B 如图所示,过点E分别作EM⊥DC,EN⊥AD,垂足分别为M,N,可知四边形DMEN为矩形,不妨设DE=a>0,由题意可知:DE=AF=AE=a,在Rt△ADE中,AD==a,则sin∠ADE==,cos∠ADE==,在Rt△DEN中,DN=DEcos∠ADE=a,NE=DM=DEsin∠ADE=a,即=,=,所以=+=+=m+n.故选B.
7.B ∵C=,a=4,S△ABC=2,∴S△ABC=absin=×4×b×=2,解得b=.由余弦定理可得c2=b2+a2-2bacos=10,c=.由正弦定理可得===2,故选B.
8.A ∵(a-b)sin A=(c+b)(sin C-sin B),∴由正弦定理可得(a-b)a=(c+b)(c-b),∴整理可得a2+b2-c2=ab,∴由余弦定理可得cos C===,∵C∈(0°,180°),∴C=60°,则sin C=.∵D为AB的中点,∴=(+),故=
(+2·+)=(b2+a2+2abcos C),∴4=b2+a2+ab≥3ab,当且仅当a=b时取等号,∴ab≤.∴△ABC的面积S=absin C≤.
9.AB 由题意知,是与a同向的单位向量,是与b同向的单位向量,这两个向量互为相反向量,所以a,b方向相反.因此,使得+=0成立的条件为a+b=0和a=-2b.故选A、B.
10.AD (++)-(--)=(+)-(-)=-=0,A正确;当|a|=|b|=1,且a与b反向时,a·b=-1<0,此时a与b的夹角为180°,B不正确;因为e1=4e2,所以e1∥e2,所以向量e1,e2不能作为一组基,C不正确;由投影向量的定义知D正确.故选A、D.
11.CD 由(a+b)∶(c+a)∶(b+c)=6∶5∶4,可设(t>0),所以a=t,b=t,c=t,对A,只知道各边的比值关系,并不能确定大小,所以这个三角形不能被唯一确定,故A错误;对B,若b+c=8,即b+c=4t=8,所以t=2,所以a=7,b=5,c=3,所以cos A===-,所以A=,所以sin A=,所以S△ABC=bcsin A=×5×3×=,故B错误;对C,sin A∶sin B∶sin C=∶∶=7∶5∶3,故C正确;对D,由cos A===-,所以A=为钝角,故D正确.故选C、D.
12. 解析:=(a-2,-2),=(-2,b-2),依题意,有(a-2)(b-2)-4=0,即ab-2a-2b=0,所以+=.
13.45°  解析:在△ABD中,由正弦定理,得sin ∠ADB===.由题意知0°<∠ADB<60°,所以∠ADB=45°,则∠BAD=180°-120°-45°=15°,所以∠BAC=2∠BAD=30°,所以C=30°,所以BC=AB=.在△ABC中,由余弦定理,得AC=
==.
14.-6 解析:延长CO至正六角星的一个顶点D,如图所示,由题意可知∠AOB=,则cos∠AOB=-,根据正六角星的性质和平面向量加法的几何意义可知=2+,所以=-=-(2+),则·=·(-2-)=-2×4-2×2×(-)=-6.
15.解:(1)因为e1=(1,0),e2=(0,1),
所以a=3e1-2e2=(3,-2),b=4e1+e2=(4,1),
所以a·b=(3,-2)·(4,1)=12-2=10,a+b=(7,-1),
所以|a+b|==5.
(2)设a与b的夹角为θ,则cos θ===.
16.解:(1)如图,设扇形的圆心为O,连接CO,BO,
在△ABC中,由余弦定理可得cos∠BAC===,
因为∠BAC∈(0,π),可得∠BAC=,
在△AOB中,因为OA=OB,则∠ABO=∠BAC=,即∠AOB=,
可得BO=ABsin∠BAC=2×=,
所以这个扇形玉佩的半径为.
(2)设扇形的圆心角为α∈(0,π),
因为cos α==-,可得α=,
所以扇形的圆心角为,弧长为×=π,面积为×π×=.
17.解:(1)因为A(2,3),B(1,4),C(3,3),
所以=(2,3),=(3,3)-(1,4)=(2,-1),
所以cos<,>===,
故向量与夹角的余弦值为.
(2)依题意可得=(1,4),=(3,3),
由//,不妨设=λ=(λ,4λ)(λ≠0),
所以=+=(2,3)+(λ,4λ)=(λ+2,4λ+3),
因为⊥,所以·=3(λ+2)+3(4λ+3)=0,解得λ=-1,
所以=(1,-1),即D(1,-1),
所以·=1×1+4×(-1)=-3,||==,
所以向量在向量上的投影向量为·=·(1,4)=(-,-),
故向量在向量上的投影向量的坐标为(-,-).
18.解:(1)由2sin C=3sin A及正弦定理,得2c=3a.
又c=a+2,所以a=4,c=6,所以b=a+1=5.
由余弦定理,得cos A===,
又A∈(0,π),所以sin A=.
所以S△ABC=bcsin A=×5×6×=.
(2)存在.
由题意知c>b>a,要使△ABC为钝角三角形,需cos C===<0,得0<a<3.
因为a为正整数,所以a=1或a=2.
当a=1时,b=2,c=3,此时不能构成三角形;
当a=2时,b=3,c=4,满足题意.
综上,存在正整数a=2,使得△ABC为钝角三角形.
19.解:(1)(ⅰ)设D是BC的中点,连接AD(图略),则=(a+b),∵点G是△ABC的重心,∴==(a+b).
(ⅱ)由(ⅰ)知=+=+,
∵M,G,N三点共线,G在线段MN上,∴+=1(m>0,n>0),
∴4m+n=(4m+n)(+)=×(5++)≥×(5+2)=3,当且仅当n=2m=1时取等号,
∴4m+n的最小值为3.
(2)设△ABC中,∠BAC,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c.由=+可知点O在△ABC的内部.
若选①,如图所示,取AB的中点M,AC的中点N,连接OM,ON,可知OM⊥AB,ON⊥AC,
从而·=·=c2,
即(+)·=c2,∴c2+bc·cos∠BAC=c2,故b·cos∠BAC=c,
同理,·=·=b2,
可得c·cos∠BAC=b,
联立得cos∠BAC=.
若选②,由已知得=-=-,=-=-,
由得
∴cos∠BAC=.
3 / 3(共47张PPT)
章末检测(二)平面向量及其应用
(时间:120分钟 满分:150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给
出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知a=(-5,6),b=(-3,2),c=(x,y),若a-3b
+2c=0,则c=(  )
A. (-2,6) B. (-4,0)
C. (7,6) D. (-2,0)
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解析: ∵a-3b+2c=0,∴(-5,6)-(-9,6)+
(2x,2y)=(0,0),即解得故c
=(-2,0).故选D.
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2. 在平面直角坐标系xOy中,已知四边形ABCD是平行四边形,
=(1,-2), =(2,1),则 · =(  )
A. 5 B. 4 C. 3 D. 2
解析: ∵四边形ABCD为平行四边形,∴ = + =
(1,-2)+(2,1)=(3,-1),∴ · =2×3+(-1)
×1=5.
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3. 已知平面上A,B,C三点不共线,O是不同于A,B,C的任一
点,且( - )·( + )=0,则△ABC是(  )
A. 等腰三角形 B. 直角三角形
C. 等腰直角三角形 D. 等边三角形
解析: ( - )·( + )=0 ·( + )=
0 ( - )·( + )=0 | |=| |,所以
△ABC是等腰三角形.
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4. 已知平面向量a,b满足|a|= ,|b|=1,a⊥(a+
2b),则向量a,b的夹角为(  )
A. B. C. D.
解析: ∵a⊥(a+2b),∴a·(a+2b)=0,即a2+2a·b
=0,又∵|a|= ,∴a·b=-1,∴ cos <a,b>=
= =- ,又∵<a,b>∈[0,π],∴<a,b>
= ,故选C.
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5. 有一条东西向的小河,一艘小船从河南岸的渡口出发渡河.小船航
行速度的大小为15 km/h,方向为北偏西30°,河水的速度为向东
7.5 km/h,求小船实际航行速度的大小与方向(  )
A. km/h正北
B. km/h与水流方向夹角为63.4°
C. km/h与水流方向夹角为41°
D. km/h垂直于河岸
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解析: 如图, 为河水速度, 为小船航行
速度,设 为小船实际航行速度.设E为渡口A在
对岸对应的点,则∠AEC=90°,∠CAE=30°,
在△ACE中,∵AC=| |=15,∴CE= AC
=7.5=| |,∴E和D重合,| |=AE= = = (km/h).∴小船实际航行速度的大小为 km/h,方向为正北方向.故选A.
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6. 我国古代人民早在几千年以前就已经发现并应用勾股定理了,勾股
定理最早的证明是东汉数学家赵爽在为《周髀算经》作注时给出
的,被后人称为“赵爽弦图”.“赵爽弦图”是数形结合思想的体
现,还被用作第24届国际数学家大会的会徽.如图,大正方形
ABCD是由4个全等的直角三角形和中间的小正方形组成的,若
=m, =n, = ,则 =(  )
A. m+ n B. m+ n
C. m+ n D. m+ n
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解析: 如图所示,过点E分别作EM⊥DC,EN⊥AD,垂足分
别为M,N,可知四边形DMEN为矩形,不妨设DE=a>0,由题
意可知:DE=AF= AE=a,在Rt△ADE中,AD=
= a,则 sin ∠ADE= = ,
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cos ∠ADE= = ,在Rt△DEN中,DN=DE cos ∠ADE=
a,NE=DM=DE sin ∠ADE= a,即 = , =
,所以 = + = + = m+ n.故选B.
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7. 在△ABC中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c.若C= ,a
=4,S△ABC=2,则 =(  )
A. B. 2 C. 2 D. 2
解析: ∵C= ,a=4,S△ABC=2,∴S△ABC= ab sin =
×4×b× =2,解得b= .由余弦定理可得c2=b2+a2-2ba
cos =10,c= .由正弦定理可得 = =
=2 ,故选B.
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8. 在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,D是AB
的中点,若CD=1,且(a-b) sin A=(c+b)·( sin C- sin
B),则△ABC面积的最大值为(  )
A. B. C. D.
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解析: ∵(a-b) sin A=(c+b)( sin C- sin B),∴由
正弦定理可得(a-b)a=(c+b)(c-b),∴整理可得a2
+b2-c2=ab,∴由余弦定理可得 cos C= = = ,
∵C∈(0°,180°),∴C=60°,则 sin C= .∵D为AB的
中点,∴ = ( + ),故 = ( +2 · +
)= (b2+a2+2ab cos C),∴4=b2+a2+ab≥3ab,当且
仅当a=b时取等号,∴ab≤ .∴△ABC的面积S= ab sin C≤ .
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二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给
出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,部分选
对的得部分分,有选错的得0分)
9. 设a,b都是非零向量,下列四个条件中,一定能使 +
=0成立的是(  )
A. a=-2b B. a+b=0
C. a∥b D. a⊥b
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解析: 由题意知, 是与a同向的单位向量, 是与
b同向的单位向量,这两个向量互为相反向量,所以a,b方向相
反.因此,使得 + =0成立的条件为a+b=0和a=-
2b.故选A、B.
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10. 下列说法中,正确的是(  )
A. ( + + )-( - - )=0
B. 若a·b<0,则a与b的夹角是钝角
C. 向量e1=(2,-3),e2= 能作为平面内所有向量的一组基
D. 若a⊥b,则a在b上的投影向量为0
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解析: ( + + )-( - - )=(
+ )-( - )= - =0,A正确;当|a|
=|b|=1,且a与b反向时,a·b=-1<0,此时a与b的夹角
为180°,B不正确;因为e1=4e2,所以e1∥e2,所以向量e1,
e2不能作为一组基,C不正确;由投影向量的定义知D正确.故
选A、D.
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11. 在△ABC中,已知(a+b)∶(c+a)∶(b+c)=
6∶5∶4,给出下列结论,其中正确的结论是(  )
A. 由已知条件,这个三角形被唯一确定
B. 若b+c=8,则△ABC的面积是
C. sin A∶ sin B∶ sin C=7∶5∶3
D. △ABC一定是钝角三角形
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解析: 由(a+b)∶(c+a)∶(b+c)=6∶5∶4,可
设(t>0),所以a= t,b= t,c= t,对A,
只知道各边的比值关系,并不能确定大小,所以这个三角形不能
被唯一确定,故A错误;对B,
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若b+c=8,即b+c=4t=8,所以t=2,所以a=7,b=5,c=3,所以 cos A= = =- ,所以A= ,所以 sin A= ,所以S△ABC= bc sin A= ×5×3× = ,故B错误;对C, sin A∶ sin B∶ sin C= ∶ ∶ =7∶5∶3,故C正确;对D,由 cos A= = =- ,所以A= 为钝角,故D正确.故选C、D.
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三、填空题(本大题共2小题,每小题5分,共15分.把答案填在题中
横线上)
12. 若三点A(2,2),B(a,0),C(0,b)(ab≠0)共线,
则 + =    .
解析: =(a-2,-2), =(-2,b-2),依题意,
有(a-2)(b-2)-4=0,即ab-2a-2b=0,所以 + =
.
 
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13. 如图,在△ABC中,B=120°,AB= ,AD为角平分线,点
D在边BC上,且AD= ,则∠ADB= ,AC
= .
45° 
 
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解析:在△ABD中,由正弦定理,得 sin ∠ADB= =
= .由题意知0°<∠ADB<60°,所以∠ADB=45°,则
∠BAD=180°-120°-45°=15°,所以∠BAC=2∠BAD=
30°,所以C=30°,所以BC=AB= .在△ABC中,由余弦
定理,得AC=
= = .
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14. 正六角星是我们生活中比较常见的图形,很多饰品中就出现了正
六角星图案(如图①).正六角星可由两个正三角形一上一下连锁
组成(如图②).如图③所示的正六角星的中心为O,A,B,C
是该正六角星的顶点,若| |=2,则 · = .
-6 
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解析:延长CO至正六角星的一个顶点D,如图所
示,由题意可知∠AOB= ,则 cos ∠AOB=-
,根据正六角星的性质和平面向量加法的几何意
义可知 =2 + ,所以 =- =-
(2 + ),则 · = ·(-2 -
)=-2×4-2×2×(- )=-6.
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四、解答题(本大题共5小题,共77分.解答时应写出必要的文字说
明、证明过程或演算步骤)
15. (本小题满分13分)已知向量a=3e1-2e2,b=4e1+e2,其中e1
=(1,0),e2=(0,1).
(1)求a·b,|a+b|;
解:因为e1=(1,0),e2=(0,1),
所以a=3e1-2e2=(3,-2),b=4e1+e2=(4,1),
所以a·b=(3,-2)·(4,1)=12-2=10,
a+b=(7,-1),
所以|a+b|= =5 .
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(2)求a与b的夹角的余弦值.
解:设a与b的夹角为θ,
则 cos θ= = = .
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16. (本小题满分15分)某考古队在科考的过程中,发现一枚扇形玉
佩,但因为地质原因,此扇形玉佩已经碎成若干块,其中一块玉
佩碎片如图①所示,通过测量得到数据AC= -1,BC=
,AB=2.(图①中破碎边缘呈锯齿形状)
(1)求这个扇形玉佩的半径;
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解:如图,设扇形的圆心为O,连接CO,BO,
在△ABC中,由余弦定理可得 cos ∠BAC= = = ,因为∠BAC∈(0,π),可得∠BAC= ,
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在△AOB中,因为OA=OB,则∠ABO=
∠BAC= ,即∠AOB= ,
可得BO=AB sin ∠BAC=2× = ,
所以这个扇形玉佩的半径为 .
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(2)现又找到一块比较规则的三角形碎片,如图②所示,其三边长分别为 , ,1,且该三角形碎片有两边是原扇形边界的一部分,请复原该扇形玉佩的具体参数(圆心角、弧长、面积).
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解:设扇形的圆心角为α∈(0,π),
因为 cos α= =- ,
可得α= ,
所以扇形的圆心角为 ,弧长为 × = π,面积为 × π× = .
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17. (本小题满分15分)在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,已
知A(2,3),B(1,4),C(3,3).
(1)求向量 与 夹角的余弦值;
解:因为A(2,3),B(1,4),C(3,3),
所以 =(2,3), =(3,3)-(1,4)=(2,-1),
所以 cos < , >= = = ,
故向量 与 夹角的余弦值为 .
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(2)若点D满足 // , ⊥ ,求点D的坐标及向量
在向量 上的投影向量的坐标.
解:依题意可得 =(1,4), =(3,3),
由 // ,不妨设 =λ =(λ,4λ)(λ≠0),
所以 = + =(2,3)+(λ,4λ)=(λ+2,
4λ+3),
因为 ⊥ ,所以 · =3(λ+2)+3(4λ+3)
=0,解得λ=-1,
所以 =(1,-1),即D(1,-1),
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所以 · =1×1+4×(-1)=-3,| |= = ,
所以向量 在向量 上的投影向量为 · = ·(1,4)=(- ,- ),
故向量 在向量 上的投影向量的坐标为(- ,- ).
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18. (本小题满分17分)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为
a,b,c,b=a+1,c=a+2.
(1)若2 sin C=3 sin A,求△ABC的面积;
解:由2 sin C=3 sin A及正弦定理,
得2c=3a.
又c=a+2,所以a=4,c=6,
所以b=a+1=5.
由余弦定理,得 cos A= = = ,
又A∈(0,π),所以 sin A= .
所以S△ABC= bc sin A= ×5×6× = .
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(2)是否存在正整数a,使得△ABC为钝角三角形?若存在,求
a;若不存在,说明理由.
解:存在.
由题意知c>b>a,
要使△ABC为钝角三角形,需 cos C= =
= <0,得0<a<3.
因为a为正整数,所以a=1或a=2.
当a=1时,b=2,c=3,此时不能构成三角形;
当a=2时,b=3,c=4,满足题意.
综上,存在正整数a=2,使得△ABC为钝角三角形.
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19. (本小题满分17分)我国著名数学家华罗庚曾说过:“数缺形时
少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休.”
数学中,数和形是两个最主要的研究对象,它们之间有着十分密
切的联系,在一定条件下,数和形之间可以相互转化,相互渗透.
而向量正是数与形“沟通的桥梁”.
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(1)如图,在△ABC中,G是三角形的重心(三条中线的交
点),过点G作一条直线分别交AB,AC于点M,N.
(ⅰ)记 =a, =b,请用a,b表示 ;
(ⅱ)设 =m , =n (m,n>0),求4m+n
的最小值;
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解:(ⅰ)设D是BC的中点,连接AD(图略),
则 = (a+b),
∵点G是△ABC的重心,
∴ = = (a+b).
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(ⅱ)由(ⅰ)知 = + =
+ ,
∵M,G,N三点共线,G在线段MN上,
∴ + =1(m>0,n>0),
∴4m+n= (4m+n)( + )= ×(5+ + )
≥ ×(5+2 )=3,当且仅当n=2m=1时取等号,
∴4m+n的最小值为3.
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(2)已知点O是△ABC的   ,且 = + ,求 cos
∠BAC.
请从下面两个条件中选一个填在上述横线上,并完成解答.
①外心(三条边的垂直平分线的交点);
②垂心(三条高的交点).
注:如果选择两个条件分别解答,则按第一个解答计分.
解:设△ABC中,∠BAC,∠B,
∠C所对的边分别为a,b,c.
由 = + 可知点O在△ABC的内部.
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若选①,如图所示,取AB的中点M,AC
的中点N,连接OM,ON,可知
OM⊥AB,ON⊥AC,
从而 · = · = c2,
即( + )· = c2,
∴ c2+ bc· cos ∠BAC= c2,
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故 b· cos ∠BAC= c,
同理, · = · = b2,
可得 c· cos ∠BAC= b,
联立
得 cos ∠BAC= .
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若选②,由已知得 = - = - , = - = - ,
由得
∴ cos ∠BAC= .
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谢 谢 观 看!

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