2020新教材人教A版必修第二冊(cè)第六章6.4課時(shí)作業(yè)11

1、課時(shí)作業(yè) 11 平面幾何中的向量方法知識(shí)對(duì)點(diǎn)練ZHI SHI DUI DIAN LIAN知識(shí)點(diǎn)一平行、垂直的問題1已知點(diǎn) A(2, 3), B(2,1), C(0,1),則下列結(jié)論正確的是()A . A, B, C 三點(diǎn)共線B. AB 丄 BCC. A, B, C 是銳角三角形的頂點(diǎn)D . A, B, C 是鈍角三角形的頂點(diǎn) 答案 D解析 VBC= ( 2,0), AC= (2,4),BCAC= 4|AC|X|BC|證明 以點(diǎn) D 為坐標(biāo)原點(diǎn)，DC 所在直線為 x 軸，DA 所在直線為 y 軸建立如 圖所示的直角坐標(biāo)系，設(shè)正方形的邊長(zhǎng)為 1，P(m, m),依題意，得E(1，m)，F(xiàn)(m，0)

2、，A(0,1),于是 AP= (m，m 1)， EF= (m 1， m)，則 AP EF = m(m 1) (m 1)m= 0，所以 APIEF，即 APIEF.知識(shí)點(diǎn)二 長(zhǎng)度和夾角的問題6.在 ABC中， 已知頂點(diǎn)A(4,1)，是()B 號(hào)B(7,5)，C( 4,7)，則 BC 邊的中線 AD 的長(zhǎng)BE2DF答案 BC. 3 .5解析 BC 的中點(diǎn)為 D3，6，AD =55,5，7.如圖，AB 是。O 的直徑，點(diǎn) P 是。O 上任一點(diǎn)（不與 A, B 重合），求證: /APB= 90用向量法證明）.證明 如圖，連接 0P,設(shè)向量 0A= a a, 0P= b,b,貝 U0B= a a,且 F

3、A= 0A-0P = a a b b，PB = OB 0P= a a b.b.T TPA PB=b b2a a2=|bfbf|af=0,T TPA 丄 PB,即ZAPB = 90 .8.如圖，在 ABC 中，/ BAC= 120 AB = AC = 3,點(diǎn) D 在線段 BC 上，且1BD = 2DC.求：(1)AD 的長(zhǎng)；(2)/ DAC 的大小.AD|=5Q2TT解(1)設(shè) AB = a a, AC= b b,1 1貝UAD = AB+ BD = AB + BC= AB+(AC AB)TT2 12 1=3AB+gAC=3a a+3b b.T TADJ AD2=|a a+*b b2=fa a2

4、+2X2a a b b+9b b2421=9X9+2X9X3X3Xcos120+9X9=3.AD= p3.設(shè) ZDAC =9,貝U B為向量 AD 與 AC 的夾角.T T2 AD AC.COS9=.=r cT T萌X3|AD|AC|fb b2+2a a b b fx9+2X3X3X3.3=3,3 = 90 :即 ZDAC = 90 :9.AABC 是等腰直角三角形，ZB = 90 D 是 BC 邊的中點(diǎn)，BE 丄 AD,延 長(zhǎng)BE 交 AC 于點(diǎn) F，連接 DF.求證：ZADB =ZFDC.證明 如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，設(shè) A(2,0), C(0,2),則點(diǎn) D(0,1).TT于是 AD

5、= ( 2,1)，AC = ( 2,2).設(shè) F(x，y).3a+3b b12 一=0.由 BF 丄 AD，得 BF AD = 0,即(x,y) (2,1)=0,A-2x+y=0.T T又 F 點(diǎn)在 AC 上，則 FC /AC.T而 FC = ( x,2 y),因此，2x(x) (2)x(2 y)= 0,即 x + y = 2.由式解得 x= |, y= f,TT2 421F3, 3 , DF= 3, 3 , DC =(0,1),T T1故 DF DC = 3.T T TDC=|DF|DC|cos=f cos 9,T廠 /|BD| 1 V5又 cosZADB =T= 5= y,|AD|cosZ

6、ADB = cosZFDC，故ZADB=ZFDC.- 課時(shí)綜合練 -IKE SHI 20 晶 HE UIANII一、選擇題1若 a a= (1,2), b b= (x,1),且 a a+ 2b b 與 2a a b b 平行，則 x 等于()1 1A.2 B. 1C.2 D.3答案 C解析 4+ 2b b= (1 + 2x,4), 2a a b b= (2 x,3), a a+ 2b b 與 2a a b b 平行，二 8 4x13 6x= 0,解得 x= 2*T又 DFcosB=cosZFDC_55 ,2.在 ABC 中，AB= 3, AC 邊上的中線 BD= , 5, AC AB= 5,貝

7、 U AC 的長(zhǎng) 為（）T212AC AB + AB2，即 4AC2= 1,所以 |AC 匸 2,即卩 AC= 2.3.已知點(diǎn) 0ABC 外接圓的圓心，且 0A+ 0B+ C0= 0,則厶 ABC 的內(nèi)角 A等于（)A. 30B.60C.90 D. 120答案ATTTTTTTTT解析由 0A+ 0B+ C0 = 0, 得 0A= 0C-0B,兩邊平方得 0A2= 0C2+ 0B：T TTTTTTTTT20C 0B，由于 |0A 匸 |0B| = |0C|,則 |0B|2= 2|0C| | OB|cos ,所以 cosT T1 10B, 0C= 2,貝 U/B0C = 60 所以ZA= 2，B0

8、C = 30 故選 A.4.如圖，在四邊形 ABCD 中，/ B= 120, / C= 150,且 AB= 3, BC= 1, CD =2,則 AD 的長(zhǎng)所在區(qū)間為()A. (2,3)B.(3,4)C. (4,5)D. (5,6)答案 CA. 1B. 2 C.3 D. 4答案BTTT解析因?yàn)?BD = ADABTTTT TT=1AC AB，所以 BD2=fffff ff f解析 AD = AB+ BC+ CD,其中 AB 與 BC 的夾角為 60 ,BC 與 CD 的夾角為 30,ffffffff ff fAB 與 CD 的夾角為 90；則 AD|2= (AB+ BC+ CD)2= AB|2+

9、 |BC|2+ |CD|2+ 2AB BC+ 2BC CD + 2ABCD=9+1+4+2X3X1X1+2X1X2X#+0=17+2 3f(16,25)，所以 |AD| (4,5) 故選 C.5.在直角三角形 ABC 中，點(diǎn) D 是斜邊 AB 的中點(diǎn)，點(diǎn) P 為線段 CD 的中點(diǎn),2 2P! + |PB| /=()則2則PCI2A. 2答案解析將ABC 各邊及 PA, PB, PC 均用向量表示,f f2 2 2 2|PA| + |PB| FA + PB則2|PC|f2PC2f f2PC+CAf f2+PC+CBf2PC2f22|PC|2+2PCCA+CB+ABf2|PC|f=哼-6 = 42

10、-6= 10.|PC|2二、填空題6.已知向量 a a= (6,2), b b= 4, ?，直線 I 過點(diǎn) A(3， 1)且與向量 a a+ 2b b 垂直，則直線 I 的方程為_ .答案 2x 3y 9= 0解析 a a+ 2b b= (6,2) + 2 4,舟=(2,3).設(shè) P(x, y)為所求直線 I 上任意一點(diǎn)，貝 UAP= (x-3, y+ 1).vAP (a a+2b b)=0,A-2(x-3)+3(y+1)=0,整理得 2x- 3y- 9= 0.2x- 3y- 9= 0 即為所求直線方程. 1 27.已知 PABC 所在平面內(nèi)一點(diǎn)，且滿足 AP=gAC+gAB,則厶 APB 的

11、面積與 APC 的面積之比為_ .答案 1 : 2 解析 由題意，得 5AP= AC+ 2AB,得 2AP- 2AB= AC- AP-2AP,得2(PA + PB)= PC,如圖所示，以 FA, PB 為鄰邊作？FAEB, 則 C, P, E 三點(diǎn)共線，連接 PE 交 AB 于點(diǎn) 0,則 PC = 2EP= 4OP.SPB2SZAPO2|0P| 1 所以 =|PC|=2.SZAPCSZAPC1 C|8.如圖所示，已知 0 為坐標(biāo)原點(diǎn)，點(diǎn) A(3,0), B(4,4), C(2,1),貝 U AC 和 OB 的交點(diǎn) P 的坐標(biāo)為_ .解析 設(shè) 0P = tOB = t(4,4)= (4t,4t)

12、，則 AP= OP 0A= (4t 3,4t), AC= (2,1) (3,0) = ( 1,1).由 AP, AC 共線，得(4t 3)X1 4tX( 1) = 0,3 解得 t=8.QP= (4t,4t)=舟,2，二點(diǎn) P 的坐標(biāo)為 i|, 2 .三、解答題9如圖，已知三個(gè)點(diǎn)解 證明：2(2,1), B(3,2), D( 1,4),AB= (1,1), AD = ( 3,3).答案3 3一 一2，2A(2,1), B(3,2), D( 1,4).(1)求證：AB 丄 AD;(2)要使四邊形 ABCD 為矩形，求點(diǎn) C 的坐標(biāo)，并求矩形 ABCD 兩條對(duì)角線 所夾的銳角的余弦值.AB AD=

13、1X(3)+1X3=0,AB 丄 AD，二 AB 丄 AD.T TT T(2)TAB 丄 AD,四邊形 ABCD 為矩形，AB= DC.T設(shè)點(diǎn) C 的坐標(biāo)為(x, y),則 DC = (x+ 1, y4).Tx+1 = 1,x= 0,又 VAB= (1,1),解得y 4= 1,y= 5.T點(diǎn) C 的坐標(biāo)為(0,5).AC= ( 2,4).T又 BD = ( 4,2),TTT TAC| = /5, |BD| = 2 苗，AC BD = 8+ 8= 16.T T設(shè) AC 與 BD 的夾角為 9,貝 UT TAC BD 164COS0= =25X2：5=5.|AC|BD|故矩形 ABCD 的兩條對(duì)角線所夾的銳角的余弦值為10.如圖所示，正三角形 ABC 中，D , E 分別是 AB, BC 上的一個(gè)三等分點(diǎn), 且分別靠近點(diǎn) A、點(diǎn) B, AE, CD 交于點(diǎn) P.求證：BP 丄 DC.TT證明 設(shè) PD = 2CD,并設(shè)ABC 的邊長(zhǎng)為 a,T T T則 PA= PD+ DAX于是有 彳1IA3k.T TT TBP