2024-2025学年人教A版数学必修第二册 6.2.4向量的数量积 第1课时 同步练习(含答案)

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2024-2025学年人教A版数学必修第二册 6.2.4向量的数量积 第1课时 同步练习(含答案)

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6.2.4向量的数量积 第1课时
一、选择题
1.在锐角△ABC中,关于向量夹角的说法,正确的是( )
A.与的夹角是锐角
B.与的夹角是锐角
C.与的夹角是钝角
D.与的夹角是锐角
2.已知|a|=,|b|=2,a与b的夹角是120°,则a ·b等于( )
A.3 B.-3
C.-3 D.3
3.如图所示,一力作用在小车上,其中力F的大小为20 N,方向与水平面成60°角.则当小车向前运动5 m时,力F做的功为( )
A.100 J B.50 J
C.50 J D.200 J
4.已知|b|=3,向量a在向量b上的投影向量为b,则a·b的值为( )
A.3 B.
C.2 D.
5.在四边形ABCD中,·=0,=,则四边形ABCD是( )
A.直角梯形 B.菱形
C.矩形 D.正方形
A.30° B.60°
C.120° D.150°
6.如图,已知正六边形P1P2P3P4P5P6,下列向量的数量积中,最大的是( )
A.· B.·
C.· D.·
7.下列说法正确的是( )
A.向量a在向量b上的投影向量可表示为·
B.若a·b<0,则a与b的夹角θ的范围是
C.若△ABC是等边三角形,则·的夹角为60°
D.若a·b=0,则a⊥b
8.(多选题)在Rt△ABC中,BD为斜边AC上的高,下列结论中正确的是( )
A.||2=·
B.||2=·
C.||2=·
D.||2=·=·
二、填空题
9.已知|a|=3,|b|=5,且a·b=12,则向量a在向量b上的投影向量为  .
10.已知向量a,b均为单位向量,a·b=,则a与b的夹角为 .
11.若|a|=2,|b|=4,向量a与向量b的夹角为120°,记向量a在向量b方向上的投影向量为γ,则|γ|=___.
12.已知|a|=2,|b|=3,且a与b的夹角为60°,与b同向的单位向量为e,则向量a在向量b上的投影向量为  .
13.如图所示,在Rt△ABC中,∠A=90°,AB=1,则·的值是___.
三、解答题
14.已知|a|=5,|b|=4.
(1)若a与b的夹角θ=120°.
①求a·b;
②求向量a在向量b上的投影向量.
(2)若a∥b,求a·b.
15.已知在△ABC中,=c,=a,=b,若|c|=m,|b|=n,〈b,c〉=θ.
(1)试用m,n,θ表示S△ABC;
(2)若c·b<0,且S△ABC=,|c|=3,|b|=5,求c与b的夹角.
6.2.4向量的数量积 第1课时
一、选择题
1. ( B )
2. ( B )
3. ( B )
F做的功W=|F|cos θ×5=20××5=50 J.
4. ( B )
设a与b的夹角为θ,
∵|a|·cos θ=b,∴|a|·cos θ=,
∴|a|·cos θ=,
∴a·b=|a||b|cos θ=3×=.
5. ( C )
由·=0,可知AB⊥BC,又BC=AD,所以四边形ABCD为矩形
6. ( A )
由向量数量积的几何意义只需比较,,,在上投影的数量即可.
由正六边形的性质可知
在上投影数量大于在P1P2上投影的数量,||>0.
而·=0,·<0,故选A.
7. ( A )
 根据投影向量的定义,知A正确;∵a·b=|a||b|cos θ<0,则cos θ<0,又∵0≤θ≤π,∴θ∈,故B错误;若△ABC是等边三形,则,的夹角为120°,故C错误;a·b=0 a⊥b或a=0或b=0,故D错误.
8. ( AD )
·=||||cos A=||||=||2,A正确;
·=||||cos(π-C)=-||||cos C=-||||=-|CB|2,B错误;
·=||||cos(π-∠ABD)
=-||||cos∠ABD=-||||
=-||2,C错误;
·=||||cos∠ABD=||||=||2,·=||||cos∠CBD=||||=||2,D正确.
二、填空题
9.
 设a与b的夹角为θ,∵a·b=|a||b|cos θ=12,
又|b|=5,∴|a|cos θ=,=,
即向量a在向量b上的投影向量为b.
10.  .
11. _1__.
 设向量a与向量b的夹角为θ,与b方向相同的单位向量为e,则a在b方向上的投影向量γ=|a|cos θ·e,则|γ|=||a|cos θ|=|2×cos 120°|=1.
12. e .
设a与b的夹角为θ,向量a在向量b上的投影向量为|a|cos θe=2×e=e.
13.-1__.
 解法一:·=||·||·cos(180°-∠B)=-||·||·cos∠B=-||·||·=-||2=-1.
解法二:||=1,即为单位向量,·=-·=-||||cos∠ABC,而||·cos∠ABC=||,所以·=-||2=-1.
三、解答题
14.
 (1)①a·b=|a||b|cos θ=5×4×cos 120°=-10.
②向量a在向量b上的投影向量为|a|·cos θ=5××=-b.
(2)∵a∥b,∴a与b的夹角θ=0°或180°.
当θ=0°时,a·b=|a||b|cos 0°=20.
当θ=180°时,a·b=|a||b|cos 180°=-20.
15.
 (1)S△ABC=||h=||·||sin∠BAC=mnsin θ.
(2)依题意=×3×5sin〈b,c〉
∴sin〈b,c〉=,又c·b<0,且c,b不共线知〈b,c〉为钝角,∴〈b,c〉=150°.

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