单选题
较难
RIT: 232
设向量$\vec{a},\vec{b},\vec{b}$满足$|\vec{a}|=|\vec{b}|=2$,$\vec{a}⋅\vec{b}=-2$,$<\vec{a}-\vec{c},\vec{b}-\vec{c}>=60°$,则$|\vec{c}|$的最大值等于
A. $4$
B. $2$
C. $\sqrt{2}$
D. $1$
因为$|\vec{a}|=|\vec{b}|=2$,$\vec{a}⋅\vec{b}=-2$,所以$cos<\vec{a},\vec{b}>=\dfrac{\vec{a}⋅\vec{b}}{|\vec{a}|⋅|\vec{b}|}$=$-\dfrac{1}{2}$,$\vec{a}⋅\vec{b}=120°$.
如图所以,设$\vec{OA}=\vec{a}$,$\vec{OB}=\vec{b}$,$\vec{OC}=\vec{c}$,则$\vec{CA}=\vec{a}-\vec{c}$,$\vec{CB}=\vec{b}-\vec{c}$,$∠AOB=120°$.
所以$∠ACB=60°$,所以$∠AOB+∠ACB=180°$,所以$A,O,B,C$四点共圆.
不妨设为圆$M$,因为$\vec{AB}=\vec{b}-\vec{a}$,所以$\vec{AB}^{2}$=\vec{a}^{2}-2\vec{a}⋅\vec{b}+\vec{b}^{2}=12$.
所以$|\vec{AB}|=2\sqrt{3}$,由正弦定理可得$△AOB$的外接圆即圆$M$的直径为$2R=\dfrac{|\vec{AB}|}{\sin ∠AOB}=4$.
所以当$|\vec{OC}|$为圆M的直径时,$|\vec{c}|$取得最大值4.
故选:A.
单选题
中档
RIT: 238
已知$\vec{a}$与$\vec{b}$均为单位向量,其夹角为$θ$,有下列四个命题
$P_{1}$:$|\vec{a}+\vec{b}|>1⇔θ∈[0,\dfrac{2π}{3})$
$P_{2}$:$|\vec{a}+\vec{b}|>1⇔θ∈(\dfrac{2π}{3},π]$
$P_{3}$:$|\vec{a}-\vec{b}|>1⇔θ∈[0,\dfrac{π}{3})$
$P_{4}$:$|\vec{a}-\vec{b}|>1⇔θ∈(\dfrac{π}{3},π]$
其中的真命题是
A. $P_{1}$,$P_{4}$
B. $P_{1}$,$P_{3}$
C. $P_{2}$,$P_{3}$
D. $P_{2}$,$P_{4}$
$|\vec{a}+\vec{b}|$=$\sqrt{\vec{a}^{2}+\vec{b}^{2}+2|\vec{a}||\vec{b}|\cos θ}$=$\sqrt{2+2\cos θ}>1$得,$\cos θ>-\dfrac{1}{2}$,
$⇒θ∈[0,\dfrac{2π}{3})$。
由$|\vec{a}-\vec{b}|$=$\sqrt{\vec{a}^{2}+\vec{b}^{2}-2|\vec{a}||\vec{b}|\cos θ}$=$\sqrt{2-2cosθ}>1$得$\cos θ<\dfrac{1}{2}$
$⇒θ∈(\dfrac{π}{3},π]$。选A
单选题
基础
RIT: 215
设向量$\vec{a},\vec{b}$满足$|\vec{a}+\vec{b}|=\sqrt{10}$,$|\vec{a}-\vec{b}|=\sqrt{6}$,则$\vec{a}⋅\vec{b}=$
A. $1$
B. $2$
C. $3$
D. $5$
$∵|\vec{a}-2\vec{b}|^{2}=|\vec{a}|^{2}-4\vec{a}⋅\vec{b}+4|\vec{b}|^{2}$,
又$∵|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=\sqrt{3}$,$|\vec{a}-2\vec{b}|=3$,
$∴9=1-4\vec{a}⋅\vec{b}+4×3=13-4\vec{a}⋅\vec{b}$,
$∴\vec{a}⋅\vec{b}=1$
故选:C.
单选题
基础
RIT: 215
已知向量$\vec{a}$与$\vec{b}$的夹角为$60°$,$|\vec{a}|=2$,$|\vec{b}|=1$,则$|\vec{a}+2\vec{b}|=$
A. $\sqrt{2}$
B. $2\sqrt{2}$
C. $\sqrt{3}$
D. $2\sqrt{3}$
因为$\vec{a},\vec{b}$为单位向量,所以$|\vec{a}|=|\vec{b}|=1$
所以$|\vec{a}+\vec{b}|=\sqrt{(\vec{a}+\vec{b})^{2}}$=$\sqrt{|\vec{a}|^{2}+2\vec{a}⋅\vec{b}+|\vec{b}|^{2}}$=$\sqrt{2+2\vec{a}⋅\vec{b}}=1$
解得:$2\vec{a}⋅\vec{b}=-1$
所以$|\vec{a}-\vec{b}|$=$\sqrt{(\vec{a}-\vec{b})^{2}}$=$\sqrt{|\vec{a}|^{2}-2\vec{a}⋅\vec{b}+|\vec{b}|^{2}}$=$\sqrt{3}$
故答案为:C
单选题
基础
RIT: 211
已知向量$\vec{a},\vec{b}$满足$|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=\sqrt{3}$,$|\vec{a}-2\vec{b}|=3$,则$\vec{a}⋅\vec{b}=$
A. $-2$
B. $-1$
C. $1$
D. $2$
$∵|\vec{a}-2\vec{b}|^{2}=|\vec{a}|^{2}-4\vec{a}⋅\vec{b}+4|\vec{b}|^{2}$,
又$∵|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=\sqrt{3}$,$|\vec{a}-2\vec{b}|=3$,
$∴9=1-4\vec{a}⋅\vec{b}+4×3=13-4\vec{a}⋅\vec{b}$,
$∴\vec{a}⋅\vec{b}=1$
故选:C.
单选题
中档
RIT: 221
已知向量$\vec{a},\vec{b}$满足$|\vec{a}-\vec{b}|=\sqrt{3}$,$|\vec{a}+\vec{b}|=|2\vec{a}-\vec{b}|$,则$|\vec{b}|=$
A. $1$
B. $\sqrt{3}$
C. $2$
D. $\sqrt{5}$
法一:因为$|\vec{a}+\vec{b}|=|2\vec{a}-\vec{b}|$,即$(\vec{a}+\vec{b})^{2}=(2\vec{a}-\vec{b})^{2}$,
则$\vec{a}^{2}+2\vec{a}⋅\vec{b}+\vec{b}^{2}=4\vec{a}^{2}-4\vec{a}⋅\vec{b}+\vec{b}^{2}$,整理得$\vec{a}^{2}-2\vec{a}⋅\vec{b}=0$,
又因为$|\vec{a}-\vec{b}|=\sqrt{3}$,即$(\vec{a}-\vec{b})^{2}=3$,
则$\vec{a}^{2}-2\vec{a}⋅\vec{b}+\vec{b}^{2}=\vec{b}^{2}=3$,所以$|\vec{b}|=\sqrt{3}$.
选B
法二:设$\vec{c}=\vec{a}-\vec{b}$,则$|\vec{c}|=\sqrt{3}$,$\vec{a}+\vec{b}=\vec{c}+2\vec{b}$,$2\vec{a}-\vec{b}=2\vec{c}+\vec{b}$,
由题意可得:$(\vec{c}+2\vec{b})^{2}=(2\vec{c}+\vec{b})^{2}$,则$\vec{c}^{2}+4\vec{c}⋅\vec{b}+4\vec{b}^{2}=4\vec{c}^{2}+4\vec{c}⋅\vec{b}+\vec{b}^{2}$,
整理得:$\vec{c}^{2}=\vec{b}^{2}$,即$|\vec{c}|=|\vec{b}|=\sqrt{3}$.
故答案为:B.
单选题
中档
RIT: 240
$ΔABC中$,$AB$边的高为$CD$,若$\vec{CB}=\vec{a}$,$\vec{CA}=\vec{b}$,$\vec{a}⋅\vec{b}=0$,$|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=2$,则$\vec{AD}=$
A. $\dfrac{1}{3}-\dfrac{1}{3}$
B. $\dfrac{2}{3}-\dfrac{2}{3}$
C. $\dfrac{3}{5}-\dfrac{3}{5}$
D. $\dfrac{4}{5}-\dfrac{4}{5}$
由$\vec{a}⋅\vec{b}=0$,$|\vec{a}|=1$,$|\vec{b}|=2$可知
$|BD|=\dfrac{1}{\sqrt{5}}$,
$∴\vec{BD}=\dfrac{1}{5}\vec{BA}$,
$∴\vec{AD}=\dfrac{4}{5}\vec{AB}$=$\dfrac{4}{5}(\vec{a}-\vec{b})$
单选题
中档
RIT: 240
已知$△ABC$是边长为$2$的等边三角形,$P$为平面$ABC$内一点,则$\vec{PA}•(\vec{PB}+\vec{PC})$的最小值是
A. $-2$
B. $-\dfrac{3}{2}$
C. $-\dfrac{4}{3}$
D. $-1$
建立如图所示的坐标系,以$BC$中点为坐标原点,
则$A(0,\sqrt{3})$,$B(-1,0)$,$C(1,0)$,
设$P(x,y)$,则$\vec{PA}=(-x,\sqrt{3}-y)$,$\vec{PB}=(-1-x,-y)$,$\vec{PC}=(1-x,-y)$,
则$\vec{PA}•(\vec{PB}+\vec{PC})$=$2x²-2\sqrt{3}y+2y²$=$2[x²+(y-\dfrac{\sqrt{3}}{2})²-\dfrac{3}{4}]$
∴当$x=0$,$y=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$时,取得最小值$2×(-\dfrac{3}{4})=-\dfrac{3}{2}$,
故选:B.
单选题
基础
RIT: 212
已知$P$是边长为$2$的正六边形$ABCDEF$内的一点,则$\vec{AP}⋅\vec{AB}$的取值范围是
A. $(-2,6)$
B. $(-6,2)$
C. $(-2,4)$
D. $(-4,6)$
$\vec{AB}$的模为$2$,根据正六边形的特征,
可以得到\vec{AP}在\vec{AB}方向上的投影的取值范围是$-1,3)$,
结合向量数量积的定义式,
可知$\vec{AP}⋅\vec{AB}$等于$\vec{AB}$的模与$\vec{AP}$在$\vec{AB}$方向上的投影的乘积,
所以$\vec{AP}⋅\vec{AB}$的取值范围是$(-2,6)$,
故选:A.
多选题
中档
RIT: 225
已知$O$为坐标原点,点$P_{1}(\cos α,\sin α)$,$P_{2}(\cos β,-\sin β)$,$P_{3}(\cos (α+β),\sin (α+β))$,$A(1,0)$,则
A. $|\vec{OP_{1}}|=|\vec{OP_{2}}|$
B. $|\vec{AP_{1}}|=|\vec{AP_{2}}|$
C. $\vec{OA}⋅\vec{OP_{3}}=\vec{OP_{1}}⋅\vec{OP_{2}}$
D. $\vec{OA}⋅\vec{OP_{1}}=\vec{OP_{2}}⋅\vec{OP_{3}}$
A:$\vec{OP_{1}}=(cosα,sinα)$,$\vec{OP_{2}}=(cosβ,-sinβ)$,
所以$|\vec{OP_{1}}|$=$\sqrt{cos^{2}α+sin^{2}α}=1$,
$|\vec{OP_{2}}|$=$\sqrt{(cosβ)^{2}+(-sinβ)^{2}}=1$,
故$|\vec{OP_{1}}|=|\vec{OP_{2}}|$,正确;
B:$\vec{AP_{1}}=(cosα-1,sinα)$,$\vec{AP_{2}}=(cosβ-1,-sinβ)$,
所以$|\vec{AP_{1}}|$=$\sqrt{(cosα-1)^{2}+sin^{2}α}$
=$\sqrt{cos^{2}α-2cosα+1+sin^{2}α}$=$\sqrt{2(1-cosα)}$
=$\sqrt{4sin^{2}\dfrac{α}{2}}$=$2|sin\dfrac{α}{2}|$,
同理$|\vec{AP_{2}}|$=$\sqrt{(cosβ-1)^{2}+sin^{2}β}$=$2|sin\dfrac{β}{2}|$,
故$|\vec{AP_{1}}|$,$|\vec{AP_{2}}|$不一定相等,错误;
C:由题意得:$\vec{OA}⋅\vec{OP_{3}}$=$1×cos(α+β)+0×sin(α+β)$=$cos(α+β)$,
$\vec{OP_{1}}⋅\vec{OP_{2}}$=$cosα⋅cosβ+sinα⋅(-sinβ)$=$cos(α+β)$,正确;
D:由题意得:$\vec{OA}⋅\vec{OP_{1}}$=$1×cosα+0×sinα$=$cosα$,$\vec{OP_{2}}⋅\vec{OP_{3}}$=$cosβ×cos(α+β)+(-sinβ)×sin(α+β)$
=$cos(β+(α+β))$=$cos(α+2β)$,
故一般来说$\vec{OA}⋅(\vec{OP_{1}})≠\vec{OP_{2}}⋅\vec{OP_{3}}$故错误;
故选:AC