1平面向量复习材料答案
平面向量专题练习(带答案详解)
平面向量专题练习(带答案详解) 平面向量专题练(附答案详解)一、单选题1.已知向量 $a=(-1,2)$,$b=(1,1)$,则 $a\cdot b$ 等于()A。
3 B。
2 C。
1 D。
02.已知向量 $a=(1,-2)$,$b=(2,x)$,若 $a//b$,则 $x$ 的值是()A。
-4 B。
-1 C。
1 D。
43.已知向量 $a=(1,1,0)$,$b=(-1,0,2)$,且 $ka+b$ 与 $2a-b$ 互相垂直,则 $k$ 的值是()A。
1 B。
5/3 C。
3/5 D。
7/54.等腰直角三角形 $ABC$ 中,$\angle ACB=\frac{\pi}{2}$,$AC=BC=2$,点 $P$ 是斜边 $AB$ 上一点,且 $BP=2PA$,那么 $CP\cdot CA+CP\cdot CB$ 等于()A。
-4 B。
-2 C。
2 D。
45.设 $a,b$ 是非零向量,则 $a=2b$ 是成立的()A。
充分必要条件 B。
必要不充分条件 C。
充分不必要条件 D。
既不充分也不必要条件6.在 $\triangle ABC$ 中 $A=\frac{\pi}{3}$,$b+c=4$,$E,F$ 为边 $BC$ 的三等分点,则 $AE\cdot AF$ 的最小值为()A。
$\frac{8}{3}$ B。
$\frac{26}{9}$ C。
$\frac{2}{3}$ D。
$3$7.若 $a=2$,$b=2$,且 $a-b\perp a$,则 $a$ 与 $b$ 的夹角是()A。
$\frac{\pi}{6}$ B。
$\frac{\pi}{4}$ C。
$\frac{\pi}{3}$ D。
$\frac{\pi}{2}$8.已知非零向量 $a,b$ 满足 $|a|=6|b|$,$a,b$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,且 $a\perp (a-kb)$,则实数 $k$ 的值为()A。
18 B。
高一数学平面向量的概念及几何运算试题答案及解析
高一数学平面向量的概念及几何运算试题答案及解析1.下列说法正确的是().A.方向相同或相反的向量是平行向量B.零向量是C.长度相等的向量叫做相等向量D.共线向量是在一条直线上的向量【答案】B【解析】选项A:方向相同或相反的非零向量是平行向量;选项C:方向相同且长度相等的向量叫相等向量;选项D:共线向量所在直线可能重合,也可能平行;故选B.【考点】平面向量的有关概念.2.已知点A(-1,5)和向量,则点B的坐标为.【答案】(5,14)【解析】设B(m,n),∵点A(-1,5),∴=(m+1,n-5),∵由已知得,∴m+1=6且n-5=9,解之得m=5,n=14.即点B的坐标为(5,14)故答案为:(5,14).【考点】平面向量的坐标运算.3.已知均为单位向量,它们的夹角为,那么()A.B.C.D.4【答案】C【解析】因为且,所以,所以,因此,选C.【考点】1.平面向量的模;2.平面向量的数量积.4.在平行四边形ABCD中,下列结论中错误的是A.B.C.D.0【答案】C【解析】根据题意,由于向量的大小和方向相等就是相等向量,故成立,对于B,由于,对于D,,故排除法. 应该是,选C.【考点】向量的加减法点评:主要是考查了向量的加减法是运算,属于基础题。
5..【答案】【解析】【考点】向量加减法点评:利用相反向量可将向量减法运算转化为加法运算,向量加法运算首尾相接最终结果是由起点指向终点的向量6.以下说法错误的是()A.零向量与任一非零向量平行B.零向量与单位向量的模不相等C.平行向量方向相同D.平行向量一定是共线向量【答案】C【解析】平行向量的方向相同或相反,所以,说法错误的是“平行向量方向相同”,选C。
【考点】本题主要考查向量的基础知识。
点评:简单题,确定说法错误的选项,应将各选项逐一考察。
7.下列命题正确的是A.若·=·,则=B.若,则·="0"C.若//,//,则//D.若与是单位向量,则·=1【答案】B【解析】解:因为选项A中不能约分,选项B中,两边平方可知成立,选项C中,当为零向量时不成立,选项D中,夹角不定,因此数量积结果不定,选B8.定义平面向量之间的一种运算“”如下:对任意的向量,令,给出下面四个判断:①若与共线,则;②若与垂直,则;③;④.其中正确的有(写出所有正确的序号).【答案】①④【解析】①若,则,即,正确.②由①知错.③错.④,正确.9.已知O,A,B是平面上的三个点,直线AB上有一点C,满足,则()A.B.C.D.【答案】B【解析】解:因为\选B10.如图,在平行四边形中,已知,,,为的中点,则【答案】【解析】解:因为运用平面向量的基本定理可知,,结合向量的数量积公式得到结论为11.下列各说法中,其中错误的个数为⑴向量的长度与向量的长度相等⑵平行向量就是向量所在直线平行⑶⑷ (5)A.2个B.3个C.4个D.5个【答案】C【解析】选C (1)正确(2)因为平行向量是向量所在直线平行或重合,所以此命题错误;(3)若向量,本命题是错误命题.(4)没有说明是非零向量,所以此命题也是错误的.(5)若再加上,才成立.因而此命题也是错误的.故错误命题共有四个.12.已知下列命题:①若向量∥,∥,则∥;②若>,则>;③若,则=或=;④在△中,若,则△是钝角三角形;⑤. 其中正确命题的个数是().A.0B.1C.2D.3【答案】A【解析】时①不正确;向量不能比较大小,②不正确;,③不正确;为锐角,不能判断△的形状,④不正确;,⑤不正确.13.已知平面向量,则向量()A.B.C.D.【答案】D【解析】本题考查向量的坐标运算.若则.故选D14.已知四边形是菱形,点在对角线上(不包括),则()A.B.C.D.【答案】A【解析】设,其中,则。
高中数学-平面向量(含详细答案)
=
-
2 3
→AB
D.A→Q = B→P
2. 答案 D
3.( 教材习题改编) 如图ꎬDꎬEꎬF 分别是△ABC 各边的中点ꎬ则下
列结论错误的是
( )
A.E→F = C→D
B.→AB与D→E共线
C.B→D与C→D是相反向量
D.→AE =
1 2
| →AC |
3. 答案 D 根据向量的有关概念可知ꎬE→F = C→Dꎬ→AB∥D→EꎬB→D
(2) ①是错误的ꎬ两个向量起点相同ꎬ终点相同ꎬ则两个向量
相等ꎻ但两个向量相等ꎬ不一定有相同的起点和终点. ②是错误的ꎬ | a | = | b | ꎬ但 aꎬb 方向不确定ꎬ所以 aꎬb 的方向
不一定相等或相反.
③是正确的ꎬ因为→AB = D→Cꎬ所以 | →AB | = | D→C | 且→AB∥D→Cꎻ又
( )
( 2) 零向量与任意向量平行.
( )
(3) 若 a∥bꎬb∥cꎬ则 a∥c.
( )
(4) 若向量→AB与向量C→D是共线向量ꎬ则 AꎬBꎬCꎬD 四点在一条
直线上.
( )
(5) 当两个非零向量 aꎬb 共线时ꎬ一定有 b = λaꎬ反之成立.
( )
(6) 在△ABC
①若两个向量相等ꎬ则它们的起点相同ꎬ终点相同ꎻ ②若 | a | = | b | ꎬ则 a = b 或 a = -bꎻ
③若 AꎬBꎬCꎬD 是不共线的四点ꎬ且→AB = D→Cꎬ则 ABCD 为平
行四边形ꎻ ④a = b 的充要条件是 | a | = | b | 且 a∥bꎻ ⑤已知 λꎬμ 为实数ꎬ若 λa = μbꎬ则 a 与 b 共线. 其中真命题的序号是 . 答案 (1)D (2)③
平面向量知识点+例题+练习+答案
五、平面向量1.向量的概念①向量 既有大小又有方向的量。
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB |即向量的大小,记作|a |。
向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
向量表示方法:(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;(3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
向量和数量的区别:向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))②零向量长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a =0 ⇔|a |=0。
由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件。
(注意与0的区别)③单位向量 模为1个单位长度的向量,向量0a 为单位向量⇔|0a |=1。
(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);④平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量。
任意一组平行向量都可以移到同一直线上,方向相同或相反的向量,称为平行向量,记作a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。
提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的。
全国卷高考—平面向量试题带答案资料讲解
5.平面向量(含解析)一、选择题【2015,2】2.已知点A (0,1),B (3,2),向量(4,3)AC =--u u u r ,则向量BC =u u u r ( )A .(-7,-4)B .(7,4)C .(-1,4)D .(1,4)【2014,6】设D ,E ,F 分别为ΔABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则=+( )A .B .21 C .21 D . 二、填空题 【2017,13】已知向量()1,2a =-r ,(),1b m =r ,若向量a b +r r 与a r 垂直,则m = .【2016,13】设向量()1x x +,a =,()12,b =,且⊥a b ,则x = .【2013,13】已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,c =ta +(1-t )b .若b ·c =0,则t =______.【2012,15】15.已知向量a r ,b r 夹角为45°,且||1a =r ,|2|a b -=r r ,则||b =r _________.【2011,13】 已知a 与b 为两个不共线的单位向量,k 为实数,若向量+a b 与向量k -a b 垂直,则k = . 2011—2017年新课标全国卷2文科数学试题分类汇编4.平面向量一、选择题(2017·4)设非零向量,a b ,满足+=-a b a b 则( )A .a ⊥b B. =a b C. a ∥b D. >a b(2015·4)向量a = (1,-1),b = (-1,2),则(2a +b )·a =( )A. -1B. 0C. 1D. 2(2014·4)设向量b a ρρ,满足10||=+b a ρρ,6||=-b a ρρ,则=⋅b a ρρ( )A .1B .2C .3D .5二、填空题(2016·13)已知向量a =(m ,4),b =(3,-2),且a ∥b ,则m =___________.(2013·14)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD ⋅=uu u r uu u r _______.(2012·15)已知向量a ,b 夹角为45º,且|a |=1,|2-a b |b |= .(2011·13)已知a 与b 为两个不共线的单位向量,k 为实数,若向量a +b 与向量k a -b 垂直,则k = .5.平面向量(解析版)一、选择题【2015,2】解:(3,1),u u u r u u u r u u u r u u u r Q AB BC AC AB =∴=-=(-7,-4),故选A【2014,6】解:+EB FC EC CB FB BC +=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r =111()222AC AB AB AC AD +=+=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,故选A 二、填空题【2017,13】已知向量()1,2a =-r ,(),1b m =r ,若向量a b +r r 与a r 垂直,则m = .【解析】由题得(1,3)a b m +=-r r ,因为()0a b a +⋅=r r r ,所以(1)230m --+⨯=,解得7m =;【2016,13】设向量()1x x +,a =,()12,b =,且⊥a b ,则x = . 解析:23-.由题意()210x x ⋅=++=a b ,解得23x =-.故填23-. 【2013,13】已知两个单位向量a ,b 的夹角为60°,c =ta +(1-t )b .若b ·c =0,则t =______. 解析:2. ∵b ·c =0,|a |=|b |=1,〈a ,b 〉=60°,∴a ·b =111122⨯⨯=. ∴b ·c =[ta +(1-t )b ]·b =0,即ta ·b +(1-t )b 2=0.∴12t +1-t =0. ∴t =2.【2012,15】15.已知向量a r ,b r 夹角为45°,且||1a =r ,|2|a b -=r r ,则||b =r _________. 【解析】23. 由已知||2245cos ||||=︒⋅⋅=⋅.因为|2|a b -=r r 10||4||422=+⋅-,即06||22||2=--, 解得23||=. 【2011,13】 已知a 与b 为两个不共线的单位向量,k 为实数,若向量+a b 与向量k -a b 垂直,则k = . 【解析】因为a 与b 为两个不共线的单位向量,所以1==a b .又k -a b 与+a b 垂直,所以()()0k +⋅-=a b a b ,即220k k +⋅-⋅-=a a b a b b ,所以10k k -+⋅-⋅=a b a b ,即1cos cos 0k k θθ-+-=.(θ为a 与b 的夹角)所以()()11cos 0k θ-+=,又a 与b 不共线,所以cos 1θ≠-,所以1k =.故答案为1.2011—2017年新课标全国卷2文科数学试题分类汇编4.平面向量(解析版)一、选择题此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 (2017·4)A 解析:由||||+=-a b a b r r r r 平方得2222()2()()2()++=-+a ab b a ab b r r r r r r r r ,即0=ab r r ,则⊥a b r r ,故选A.(2015·4)C 解析:由题意可得a 2=2,a ·b =-3,所以(2a +b )·a =2a 2+a ·b =4-3=1.(2014·4)A 解析:2222||210.||2 6.a b a b ab a b a b ab +=++=-=∴+-=r r r r r r r r r r r r Q Q Q 两式相减,则 1.ab =r r二、填空题(2016·13)-6解析:因为a ∥b ,所以2430m --⨯=,解得6m =-.(2013·14)2解析:在正方形中,12AE AD DC =+uu u r uuu r uuu r ,BD BA AD AD DC =+=-uu u r uu r uuu r uuu r uuu r ,所以2222111()()222222AE BD AD DC AD DC AD DC ⋅=+⋅-=-=-⨯=uu u r uu u r uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r uuu r .(2012·15)∵|2-a b |=224410-⋅=a a b +b ,即260--=|b |b |,解得|b |=(舍)(2011·13)k = 1解析: (a +b )·(k a -b )=0展开易得k =1.。
(完整版)平面向量知识点及练习题有答案,推荐文档
(4)特殊的向量:零向量 a=O |a|=O.单位向量 aO 为单位向量 |aO|=1.
(5)相等的向量:大小相等,方向相同:(x1,y1)=(x2,y2)
x1
y1
x2 y2
(6) 相反向量:a=-b b=-a a+b=0
(7)平行(共线)向量:方向相同或相反的向量,称为平行向量.记作 a∥b.
∴航向为北偏西 30 . 8.过点 O 作向量 OA 、 OB 、 OC ,使之分别与力 F1 , F2 , F3 相等,由于 F1 , F2 ,
F3 的合力为 0 ,则以 OC 、 OB 为邻边的平行四边形的对角线 OD 与 OA 的长度相等,又
由于力 F1 , F2 , F3 的大小相等,∴ OA OB OC ,则三角形 OCD 和三角形
6
6
(7)北偏西 300
(8) 1200
(9)略
m 6 m 3
(10) n 3
或
n
3 2
略解或提示:
1.由单位向量的定义即得 a b 1 ,故选(D).
2.由于 AC AB AD ,∴ AC AB AD ,即 BC AD ,∴线段 BC 与线段 AD 平行且
相等,∴ ABCD 为平行四边形,选(A).
④S△=1/2sinC·ab=1/2ac·sinB=1/2cb·sinA ⑤S△= PP aP bP c [海伦公式]
⑥S△=1/2(b+c-a)ra[如下图]=1/2(b+a-c)rc=1/2(a+c-b)rb
[注]:到三角形三边的距离相等的点有 4 个,一个是内心,其余 3 个是旁心. 如图:
向量 MN 用 a 、 b 表示为
平面向量(附例题_习题及答案)
平⾯向量(附例题_习题及答案)向量的线性运算⼀.教学⽬标1.理解向量的概念;2.掌握向量的线性运算;3.理解向量线性运算的⼏何意义、向量共线的含义、平⾏向量基本定理;4.理解平⾯向量基本定理,掌握平⾯向量的正交分解及其坐标表⽰、平⾯向量的坐标运算;5.理解⽤坐标表⽰平⾯向量的共线条件。
⼆.知识清单1.向量基本概念(1)向量的定义:既有⼜有称为向量;(2)向量的⼤⼩(或称模):有向线段的表⽰向量的⼤⼩;(3)零向量与单位向量:叫做零向量,叫做单位向量;(4)共线向量与相等向量:叫做共线向量(或平⾏向量),叫做相等向量。
2.向量的线性运算(1)向量的加法a.向量加法的三⾓形法则、平⾏四边形法则和多边形法则。
b.向量加法满⾜的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c).(2)向量的减法a.定义:a-b=a+(-b),即减去⼀个向量相当于加上这个向量的相反向量。
⼀个向量等于终点位置向量减始点位置向量,即AB=OB-OA。
b.三⾓形法则:“共始点,连终点,指向被减”。
(3)数乘向量a.定义:⼀般地,实数λ和向量a的乘积是⼀个向量,记作λa.b.数乘向量满⾜的运算律:(λ+µ)a=λ(µa)=λ(a+b)=3.向量共线的条件与轴上向量坐标运算(1)向量共线的条件平⾏向量基本定理:如果,则;反之,如果,且,则⼀定存在,使。
(2)轴上向量的坐标运算4. 向量的分解与向量的坐标运算(1)平⾯向量基本定理如果是⼀平⾯内的的向量,那么该平⾯内的任⼀向量a,存在,使。
(2)平⾯向量的正交分解定义:把⼀个向量分解为,叫做把向量正交分解。
(3)向量的坐标表⽰在平⾯直⾓坐标系中,分别取与x轴、y轴⽅向相同的两个_______作为基底。
对于平⾯内的任⼀个向量,由平⾯向量基本定理可知,有且只有⼀对实数x,y使得____________,这样,平⾯内的任⼀向量a都可由__________唯⼀确定,我们把有序数对________叫做向量的坐标,记作___________此式叫做向量的坐标表⽰,其中x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在y轴上的坐标。
高考数学压轴专题专题备战高考《平面向量》全集汇编及答案解析
【高中数学】数学《平面向量》复习资料一、选择题1.已知向量(b =r ,向量a r 在b r方向上的投影为6-,若()a b b λ+⊥r r r ,则实数λ的值为( ) A .13B .13-C .23D .3【答案】A 【解析】 【分析】设(),a x y =r 6=-,()4x λ=-,整体代换即可得解.【详解】 设(),a x y =r,Q a r 在b r方向上的投影为6-,∴62a b x b⋅+==-r rr 即12x +=-.又 ()a b b λ+⊥r r r ,∴()0a b b λ+⋅=r r r即130x y λ++=,∴()4x λ+=-即124λ-=-,解得13λ=. 故选:A. 【点睛】本题考查了向量数量积的应用,属于中档题.2.已知()4,3a =r ,()5,12b =-r 则向量a r 在b r方向上的投影为( )A .165-B .165C .1613-D .1613【答案】C 【解析】 【分析】先计算出16a b r r⋅=-,再求出b r ,代入向量a r 在b r 方向上的投影a b b⋅r rr 可得【详解】()4,3a =r Q ,()5,12b =-r,4531216a b ⋅=⨯-⨯=-r r,则向量a r 在b r方向上的投影为1613a b b⋅-=r rr ,故选:C. 【点睛】本题考查平面向量的数量积投影的知识点. 若,a b r r的夹角为θ,向量a r 在b r方向上的投影为cos a θ⋅r 或a b b⋅r rr3.在△ABC 中,D 是BC 中点,E 是AD 中点,CE 的延长线交AB 于点,F 则( )A .1162DF AB AC =--u u u r u u u r u u u r B .1134DF AB AC =--u u u r u u u r u u u rC .3142DF AB AC =-+u u u r u u u r u u u rD .1126DF AB AC =--u u u r u u u r u u u r【答案】A 【解析】 【分析】设AB AF λ=u u u r u u u r,由平行四边形法则得出144AE AF AC λ=+u u u r u u u r u u u r ,再根据平面向量共线定理得出得出=3λ,由DF AF AD =-u u u r u u u r u u u r,即可得出答案. 【详解】设AB AF λ=u u u r u u u r ,111124444AE AB A A C A AC D F λ==+=+u u u r u u u u u ur u u u r r u u u r u u u r因为C E F 、、三点共线,则1=144λ+,=3λ所以1111132262DF AF AD AB AB AC AB AC =-=--=--u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r故选:A【点睛】本题主要考查了用基底表示向量,属于中档题.4.已知向量(sin ,cos )a αα=r,(1,2)b =r, 则以下说法不正确的是( ) A .若//a b rr,则1tan 2α=B .若a b ⊥rr,则1tan 2α=C .若()f a b α=⋅rr 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -rr 1 【答案】B 【解析】 【分析】根据向量平行、垂直、模以及向量的数量积的坐标运算即可判断. 【详解】A 选项,若//a b r r ,则2sin cos αα=,即1tan 2α=,A 正确.B 选项,若a b ⊥r r,则sin 2cos 0αα+=,则tan 2α=-,B 不正确.C 选项,若()f a b α=⋅r r取得最大值时,则())f ααϕ=+,取得最大值时,()sin 1αϕ+=,2,2k k Z παϕπ+=+∈,又tan 2ϕ=,则1tan 2α=,则C 正确.D 选项,||a b -==r r的最大值为1=,选项D 正确.故选:B . 【点睛】本题主要考查向量的坐标运算,以及模的求法,掌握向量平行、垂直、数量积的坐标运算是解题的关键,是基础题.5.已知A ,B ,C 是抛物线24y x =上不同的三点,且//AB y 轴,90ACB ∠=︒,点C 在AB 边上的射影为D ,则CD =( )A .4B .C .2D【答案】A 【解析】 【分析】画出图像,设222112112,,,,,444y y y A y B y C y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y >, 由90ACB ∠=︒可求221216y y -=,结合221244y y CD =-即可求解 【详解】如图:设222112112 ,,,,,444y y yA yB yC y⎛⎫⎛⎫⎛⎫-⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y>,由90ACB∠=︒可得0CA CB⋅=u u u r u u u r,222212121212,,,44y y y yCA y y CB y y⎛⎫⎛⎫--=-=--⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r,()222221212004y yCA CB y y⎛⎫-⋅=⇔--=⎪⎝⎭u u u r u u u r,即()()22212221216y yy y---=解得221216y y-=(0舍去),所以222212124444y y y yCD-=-==故选:A【点睛】本题考查抛物线的几何性质与向量的综合应用,计算能力,逻辑推理能力,属于中档题6.在ABCV中,D为边AC上的点,若2133BD BA BC=+u u u r u u u r u u u r,AD DCλ=u u u v u u u v,则λ=()A.13B.12C.3D.2【答案】B【解析】【分析】根据2133BD BA BC=+u u u v u u u v u u u v,将,AD DCu u u r u u u r都用基底()BA BCu u u r u u u r,表示,再根据AD DCλ=u u u v u u u v求解.【详解】因为2133BD BA BC=+u u u v u u u v u u u v,所以1122,+3333AD BD BA BA BC DC BC BD BA BC=-=-+=-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,因为AD DCλ=u u u v u u u v,所以λ= 12, 故选:B 【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理和共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.7.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r rv v ,且||3a =v ,||1b =r ,则向量b v 与a b -v v 的夹角为( ) A .3π B .23π C .6π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】对a b a b +=-v v v v 两边平方,求得0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .画出图像,根据图像确定b v 与a b-v v 的夹角,并根据它补角的正切值求得对应的角的大小.【详解】因为a b a b +=-v v v v ,所以222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+v v v v v v v v ,即0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .如图,设AB a =u u u v v ,AD b =u u u v v,则向量b v 与a b -v v 的夹角为BDE ∠,因为tan 3BDA ∠=,所以3BDA π∠=,23BDE π∠=.故选B.【点睛】本题考查平面向量的模以及夹角问题,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法.属于中档题.8.设x ,y 满足102024x x y x y -≥⎧⎪-≤⎨⎪+≤⎩,向量()2,1a x =r ,()1,b m y =-r ,则满足a b ⊥r r 的实数m的最小值为( ) A .125B .125-C .32D .32-【答案】B 【解析】【分析】先根据平面向量垂直的坐标表示,得2m y x =-,根据约束条件画出可行域,再利用m 的几何意义求最值,只需求出直线2m y x =-过可行域内的点C 时,从而得到m 的最小值即可. 【详解】解:不等式组表示的平面区域如图所示:因为()2,1a x =r ,()1,b m y =-r,由a b ⊥r r得20x m y +-=,∴当直线经过点C 时,m 有最小值,由242x y x y +=⎧⎨=⎩,得8545x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,∴84,55C ⎛⎫ ⎪⎝⎭,∴416122555m y x =-=-=-, 故选:B.【点睛】本题主要考查了平面向量共线(平行)的坐标表示,用平面区域二元一次不等式组,以及简单的转化思想和数形结合的思想,属于中档题.目标函数有唯一最优解是我们最常见的问题,这类问题一般要分三步:画出可行域、求出关键点、定出最优解.9.已知平面直角坐标系xOy 中有一凸四边形ABCD ,且AB 不平行于,CD AD 不平行于BC .设AD 中点(,),E a b BC 中点(,)F b a -,且222a b +=,求||||AB DC +u u u r u u u r的取值范围( ) A .(4,)+∞ B .[4,)+∞C .(0,4)D .(2,4)【答案】A 【解析】 【分析】根据AD 中点(,),E a b BC 中点(,)F b a -,通过向量运算得到2EF AB DC =+u u u r u u u r u u u r,从而有2AB DC EF +=u u u r u u u r u u u r ,用两点间距离公式得到EF u u u r,再根据AB 不平行于CD ,由||||AB D AB DC C ++>u u u r u u u r u u u r u u u r求解.【详解】因为,EF ED DC CF EF EA AB BF =++=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,所以2EF AB DC =+u u u r u u u r u u u r ,又因为()()()222222EF a b b a a b =-++=+=u u u r,所以24AB DC EF +==u u u r u u u r u u r,因为AB 不平行于CD ,所以||||AB D AB DC C ++>u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以||||4AB DC +>u u u r u u u r.故选:A 【点睛】本题主要考查平面向量在平面几何中的应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.10.已知四边形ABCD 是平行四边形,点E 为边CD 的中点,则BE =u u u rA .12AB AD -+u u ur u u u rB .12AB AD -u u ur u u u rC .12AB AD +u u u r u u u rD .12AB AD -u u u r u u u r【答案】A 【解析】 【分析】由平面向量的加法法则运算即可. 【详解】如图,过E 作//,EF BC 由向量加法的平行四边形法则可知1.2BE BF BC AB AD =+=-+u u u v u u u v u u u v u u uv u u u v故选A. 【点睛】本题考查平面向量的加法法则,属基础题.11.已知向量m =r(1,cosθ),(sin ,2)n θ=-r,且m r ⊥n r,则sin 2θ+6cos 2θ的值为( ) A .12B .2C .2D .﹣2【答案】B【解析】 【分析】根据m r ⊥n r 可得tanθ,而sin 2θ+6cos 2θ22226sin cos cos sin cos θθθθθ+=+,分子分母同除以cos 2θ,代入tanθ可得答案. 【详解】因为向量m =r (1,cosθ),n =r(sinθ,﹣2),所以sin 2cos m n θθ⋅=-u r r因为m r ⊥n r ,所以sin 2cos 0θθ-=,即tanθ=2,所以sin 2θ+6cos 2θ22222626226141sin cos cos tan sin cos tan θθθθθθθ++⨯+====+++ 2. 故选:B. 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积与三角恒等变换,还考查运算求解的能力,属于中档题.12.如图,在ABC V 中,已知D 是BC 边延长线上一点,若2B C C D =u u u v u u u v,点E 为线段AD 的中点,34AE AB AC λ=+u u u v u u u v u u u v,则λ=( )A .14B .14-C .13D .13-【答案】B 【解析】 【分析】由12AE AD =u u u r u u u r ,AD BD BA =-u u u r u u u r u u u r ,AC BC BA =-u u ur u u u r u u u r ,32BD BC =u u u r u u u r ,代入化简即可得出.【详解】 13,,,22AE AD AD BD BA BD BC BC AC AB ==-==-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,带人可得()13132244AE AC AB AB AB AC ⎡⎤=-+=-+⎢⎥⎣⎦u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,可得14λ=-,故选B. 【点睛】本题考查了向量共线定理、向量的三角形法则,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.如图,两个全等的直角边长分别为1,3的直角三角形拼在一起,若AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+等于( )A 323-+ B 323+ C 31 D 31+【答案】B 【解析】 【分析】建立坐标系,求出D 点坐标,从而得出λ,μ的值. 【详解】解:1AC =Q ,3AB =30ABC ∴∠=︒,60ACB ∠=︒,以AB ,AC 为坐标轴建立坐标系,则13,12D ⎛+ ⎝⎭. )3,0AB =u u u r,()0,1AC =uu u r ,∴13,12AD ⎛=+ ⎝⎭u u u r . Q AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r ,∴13231λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,∴3312λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,231λμ∴+=+. 故选:B .【点睛】本题考查了平面向量的基本定理,属于中档题.14.如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO uuu v ·BC uuu v的值是A .-8B .-1C .1D .8【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】因为AO AC CO AB BO =+=+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,所以1()2AO AC BO AB CO =+++u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,而BC AC AB BO CO =-=-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,所以1()2BC AC AB BO CO =-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则1()()4AO BC AC AB CO BO AC AB BO CO ⋅=+++-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v1()()()()()()4AC AB AC AB AC AB BO CO CO BO AC AB =+-++-++-u u uv u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ()()CO BO BO CO ++-u u u v u u u v u u u v u u u v221(||4AC AB AC BO AC CO AB BO AB CO =-+⋅-⋅+⋅-⋅u u uv u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 22||)CO AC CO AB BO AC BO AB BO CO +⋅-⋅+⋅-⋅+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)()42AC AB AC BO AB CO =-+⋅-⋅u u uv u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v2211(||)[()]42AC AB AB BC BO AB CO =-++⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)()42AC AB AB BC BC BO =-+⋅+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)42AC AB AO BC =-+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v 所以221(||)82AO BC AC AB ⋅=-=u u u v u u u v u u u v u u u v ,故选D15.已知AB 是圆22:(1)1C x y -+=的直径,点P 为直线10x y -+=上任意一点,则PA PB ⋅u u u v u u u v 的最小值是( )A .21-B .2C .0D .1【答案】D【解析】 试题分析:由题意得,设,,,又因为,所以,所以PA PB ⋅u u u r u u u r的最小值为1,故答案选D. 考点:1.圆的性质;2.平面向量的数量积的运算.16.已知A ,B 是圆224+=O: x y 上的两个动点,||2AB =u u u r ,1233OC OA OB =+u u u r u u u r u u u r ,若M 是线段AB 的中点,则OC OM ⋅u u u r u u u u r 的值为( ). A 3B .3C .2 D .3 【答案】D【解析】【分析】 判断出OAB ∆是等边三角形,以,OA OB u u u r u u u r 为基底表示出OM u u u u r ,由此求得OC OM ⋅u u u r u u u u r 的值.【详解】 圆O 圆心为()0,0,半径为2,而||2AB =u u u r ,所以OAB ∆是等边三角形.由于M 是线段AB 的中点,所以1122OM OA OB =+u u u u r u u u r u u u r .所以OC OM ⋅u u u r u u u u r 12331122OA O O O B A B ⎛⎫=+⋅⎛⎫+ ⎪⎝ ⎪⎭⎝⎭u u u u u u r u u u r r u u u r 22111623OA OA OB OB =+⋅⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r 21422cos603323=+⨯⨯⨯+=o . 故选:D【点睛】本小题主要考查用基底表示向量,考查向量的数量积运算,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.17.已知,A B 是圆22:16O x y +=的两个动点,524,33AB OC OA OB ==-u u u v u u u v u u u v ,若M 分别是线段AB 的中点,则·OC OM =u u u v u u u u v ( )A .843+B .843-C .12D .4【答案】C【解析】【分析】【详解】 由题意1122OM OA OB =+u u u u r u u u r u u u r ,则2252115113322632OC OM OA OB OA OB OA OB OA OB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅+=-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,又圆的半径为4,4AB =uu u r ,则,OA OB u u u r u u u r 两向量的夹角为π3.则8OA OB ⋅=u u u v u u u v ,2216OA OB ==u u u v u u u v ,所以12OC OM ⋅=u u u r u u u u r .故本题答案选C .点睛:本题主要考查平面向量的基本定理.用平面向量的基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并且运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合,在基底未给出的情况下进行向量的运算,合理地选取基底会给解题带来方便.进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中.18.向量1,tan 3a α⎛⎫= ⎪⎝⎭r ,()cos ,1b α=r ,且//a b r r ,则cos 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .13 B.3- C.3- D .13- 【答案】D【解析】【分析】根据向量平行的坐标运算以及诱导公式,即可得出答案.【详解】//a b ∴r r1cos tan sin 3ααα∴=⋅= 1cos sin 23παα⎛⎫∴+=-=- ⎪⎝⎭故选:D【点睛】本题主要考查了由向量平行求参数以及诱导公式的应用,属于中档题.19.已知向量()1,3a =-v ,()3,b m =v ,若a b ⊥v v ,则2a b +v v 等于( )A .10B .16 C.D.【答案】C【解析】【分析】 先利用向量垂直的坐标表示求出实数m 的值,得出向量b r 的坐标,并计算出向量2a b +r r ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】 ()1,3a =-r Q ,()3,b m =r ,a b ⊥r r ,则1330a b m ⋅=⨯-=r r ,得1m =,()3,1b ∴=r ,则()()()221,33,15,5a b +=-+=-r r ,因此,2a b +==r r C.【点睛】本题考查向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在考查学生对这些公式的理解掌握情况,考查运算求解能力,属于中等题.20.在四边形ABCD 中,若12DC AB =u u u r u u u r ,且|AD u u u r |=|BC uuu r |,则这个四边形是( ) A .平行四边形 B .矩形C .等腰梯形D .菱形【答案】C 【解析】由12DC ABu u u r u u u r知DC∥AB,且|DC|=12|AB|,因此四边形ABCD是梯形.又因为|ADu u u r|=|BCuuu r|,所以四边形ABCD是等腰梯形.选C。
平面向量复习题答案
平面向量复习题答案
1.下列说法正确的是( )
A.零向量没有方向
B.向量就是有向线段
C.只有零向量的模长等于0
D.单位向量都相等
【分析】根据零向量,单位向量、有向线段的定义即可判断出结论.
【解答】解:零向量的方向是任意的,故A选项错误;
有向线段只是向量的一种表示形式,两者不等同,故B选项错误;
表达,由D、G、E三点共线,即可得到m和n的
关系.
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(2)由三角形面积公式,S ADE= mn,由(1)可知
=3,由消元法n=
,转化为m的函数求最值即可. 【解答】解:(1)如图延长AG交BC与F,∵G为△ABC的中心
∴F为BC的中点,则有
∵
,
,
∴
即
∵D、G、E三点共线
∴
故 =3
,得到三角函数的方
程使之有解,构造t的函数或不等式,从而求出t的范围. 【解答】解:C:x2+y2﹣6x+8=0可化为:(x﹣3)2+y2=1,
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故可设P(3+cosθ,sinθ),结合A(﹣t,0),B(t,0)(t>0),
得
•(3+cosθ﹣t,sinθ)
=﹣t2+6cosθ+10=0.
(2)∵△ABC是边长为1的正三角形, ∴|AD|=m,|AE|=n∴S ADE= mn 由 =3,0<m≤1,0<n≤1
∴n=
,
即
.
∴S ADE= mn=
设t=m﹣ 则m=t+ (
)
∴S ADE= mn= (t+ + )
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平面向量及其应用专题(有答案) 百度文库
一、多选题1.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,ABC 的面积为S .下列ABC 有关的结论,正确的是( ) A .cos cos 0A B +>B .若a b >,则cos2cos2A B <C .24sin sin sin S R A B C =,其中R 为ABC 外接圆的半径D .若ABC 为非直角三角形,则tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=2.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别为,,,a b c 若,2,6A a c π===则角C 的大小是( ) A .6π B .3π C .56π D .23π3.在ABC 中,AB =1AC =,6B π=,则角A 的可能取值为( )A .6π B .3π C .23π D .2π 4.下列结论正确的是( )A .在ABC 中,若AB >,则sin sin A B >B .在锐角三角形ABC 中,不等式2220b c a +->恒成立 C .若sin 2sin 2A B =,则ABC 为等腰三角形D .在ABC 中,若3b =,60A =︒,三角形面积S =35.已知向量()1,0a =,()2,2b =,则下列结论正确的是( ) A .()25,4a b += B .2b = C .a 与b 的夹角为45°D .()//2a a b +6.ABC 中,2AB =,30ACB ∠=︒,则下列叙述正确的是( ) A .ABC 的外接圆的直径为4.B .若4AC =,则满足条件的ABC 有且只有1个 C .若满足条件的ABC 有且只有1个,则4AC =D .若满足条件的ABC 有两个,则24AC <<7.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )A .10,45,70b A C ==︒=︒B .45,48,60b c B ===︒C .14,16,45a b A ===︒D .7,5,80a b A ===︒8.在RtABC 中,BD 为斜边AC 上的高,下列结论中正确的是( )A .2AB AB AC B .2BC CB AC C .2ACAB BDD .2BDBA BDBC BD9.在ABC 中,角A ,B ,C 所对各边分别为a ,b ,c ,若1a =,2b =30A =︒,则B =( )A .30B .45︒C .135︒D .150︒10.ABC 中,4a =,5b =,面积3S =c =( ) A 21B 61 C 41D .2511.在△ABC 中,若cos cos a A b B =,则△ABC 的形状可能为( ) A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形12.对于菱形ABCD ,给出下列各式,其中结论正确的为( ) A .AB BC =B .AB BC =C .AB CD AD BC -=+ D .AD CD CD CB +=-13.下列命题中,正确的有( )A .向量AB 与CD 是共线向量,则点A 、B 、C 、D 必在同一条直线上 B .若sin tan 0αα⋅>且cos tan 0αα⋅<,则角2α为第二或第四象限角 C .函数1cos 2y x =+是周期函数,最小正周期是2π D .ABC ∆中,若tan tan 1A B ⋅<,则ABC ∆为钝角三角形 14.对于ABC ∆,有如下判断,其中正确的判断是( ) A .若sin 2sin 2A B =,则ABC ∆为等腰三角形 B .若A B >,则sin sin A B >C .若8a =,10c =,60B ︒=,则符合条件的ABC ∆有两个D .若222sin sin sin A B C +<,则ABC ∆是钝角三角形 15.下列命题中正确的是( ) A .单位向量的模都相等B .长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量C .若a 与b 满足a b >,且a 与b 同向,则a b >D .两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同二、平面向量及其应用选择题16.在ABC 中,CB a =,CA b =,且sin sin a b OP OC m a B b A ⎛⎫⎪=++ ⎪⎝⎭,m R ∈,则点P 的轨迹一定通过ABC 的( ) A .重心B .内心C .外心D .垂心17.若向量123,,OP OP OP ,满足条件1230OP OP OP ++=,1231OP OP OP ===,则123PP P ∆的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .不能确定18.已知ABC 所在平面内的一点P 满足20PA PB PC ++=,则::PAB PAC PBC S S S =△△△( )A .1∶2∶3B .1∶2∶1C .2∶1∶1D .1∶1∶219.已知两不共线的向量()cos ,sin a αα=,()cos ,sin b ββ=,则下列说法一定正确的是( )A .a 与b 的夹角为αβ-B .a b ⋅的最大值为1C .2a b +≤D .()()a b a b +⊥-20.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设S 为ABC ∆的面积,满足cos cos b A a B =,且角B 是角A 和角C 的等差中项,则ABC ∆的形状为( ) A .不确定 B .直角三角形 C .钝角三角形D .等边三角形21.已知非零向量AB ,AC 满足0||||AB AC BC AB AC ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,且1||||2AB AC AB AC =,则ABC ∆的形状是( ) A .三边均不相等的三角形 B .直角三角形 C .等腰(非等边)三角形D .等边三角形22.在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,若sin cos sin a b cA BB===ABC ∆的面积为() A .2B .4CD .23.在ABC 中,A ∠,B ,C ∠所对的边分别为a ,b ,c ,过C 作直线CD 与边AB 相交于点D ,90C ∠=︒,1CD =.当直线CD AB ⊥时,+a b 值为M ;当D 为边AB 的中点时,+a b 值为N .当a ,b 变化时,记{}max ,m M N =(即M 、N 中较大的数),则m 的最小值为( ) A .MB .NC .D .124.在ABC ∆中,已知2AB =,4AC =,若点G 、W 分别为ABC ∆的重心和外心,则()AG AW BC +⋅=( )A .4B .6C .10D .1425.ABC ∆内有一点O ,满足3450OA OB OC ++=,则OBC ∆与ABC ∆的面积之比为( ) A .1:4B .4:5C .2:3D .3:526.题目文件丢失!27.如图,四边形ABCD 是平行四边形,E 是BC 的中点,点F 在线段CD 上,且2CF DF =,AE 与BF 交于点P ,若AP AE λ=,则λ=( )A .34B .58C .38D .2328.如图,在ABC 中,点D 在线段BC 上,且满足12BD DC =,过点D 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N 若AM mAB =,AN nAC =,则( )A .m n +是定值,定值为2B .2m n +是定值,定值为3C .11m n +是定值,定值为2 D .21m n+是定值,定值为3 29.在矩形ABCD 中,3,3,2AB BC BE EC ===,点F 在边CD 上,若AB AF 3→→=,则AE BF→→的值为( ) A .0B 83C .-4D .430.已知O ,N ,P 在ABC ∆所在平面内,且,0OA OB OC NA NB NC ==++=,且•••PA PB PB PC PC PA ==,则点O ,N ,P 依次是ABC ∆的( )(注:三角形的三条高线交于一点,此点为三角型的垂心) A .重心外心垂心 B .重心外心内心 C .外心重心垂心D .外心重心内心31.已知点O 是ABC ∆内一点,满足2OA OB mOC +=,47AOB ABC S S ∆∆=,则实数m 为( )A .2B .-2C .4D .-432.如图所示,设P 为ABC ∆所在平面内的一点,并且1142AP AB AC =+,则BPC ∆与ABC ∆的面积之比等于( )A .25B .35C .34D .1433.已知ABC 中,1,3,30a b A ︒===,则B 等于( )A .60°B .120°C .30°或150°D .60°或120°34.如图,在直角梯形ABCD 中,22AB AD DC ==,E 为BC 边上一点,BC 3EC =,F 为AE 的中点,则BF =( )A .2133AB AD - B .1233AB AD - C .2133AB AD -+ D .1233AB AD -+ 35.如图,测量河对岸的塔高AB 时,选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D .现测得15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒,302CD m =,并在点C 测得塔顶A 的仰角为30,则塔高AB 为( )A .302mB .203mC .60mD .20m【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题 1.ABD 【分析】对于A ,利用及余弦函数单调性,即可判断;对于B ,由,可得,根据二倍角的余弦公式,即可判断;对于C ,利用和正弦定理化简,即可判断;对于D ,利用两角和的正切公式进行运算,即可判断. 【解析:ABD 【分析】对于A ,利用A B π+<及余弦函数单调性,即可判断;对于B ,由a b >,可得sin sin A B >,根据二倍角的余弦公式,即可判断;对于C ,利用in 12s S ab C =和正弦定理化简,即可判断;对于D ,利用两角和的正切公式进行运算,即可判断. 【详解】对于A ,∵A B π+<,∴0A B ππ<<-<,根据余弦函数单调性,可得()cos cos cos A B B π>-=-,∴cos cos 0A B +>,故A 正确;对于B ,若sin sin a b A B >⇔>,则22sin sin A B >,则2212sin 12sin A B -<-,即cos2cos2A B <,故B 正确;对于C ,211sin 2sin 2sin sin 2sin sin sin 22S ab C R A R B C R A B C ==⋅⋅⋅=,故C 错误;对于D ,在ABC 为非直角三角形,()tan tan tan tan 1tan tan B CA B C B C+=-+=--⋅,则tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=,故D 正确. 故选:ABD. 【点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用,三角函数基本性质.考查了推理和归纳的能力.2.BD 【分析】由正弦定理可得,所以,而,可得,即可求得答案. 【详解】 由正弦定理可得,, , 故或. 故选:BD. 【点睛】本题考查了根据正弦定理求解三角形内角,解题关键是掌握解析:BD 【分析】由正弦定理可得sin sin a c A C =,所以sin sin c C A a ==,而a c <,可得A C <,即可求得答案. 【详解】 由正弦定理可得sin sin a cA C=,∴ sin sin c C A a ==而a c <,∴ A C <, ∴566C ππ<<, 故3C π=或23π. 故选:BD. 【点睛】本题考查了根据正弦定理求解三角形内角,解题关键是掌握正弦定理和使用正弦定理多解的判断,考查了分析能力和计算能力,属于中等题.3.AD 【分析】由余弦定理得,解得或,分别讨论即可. 【详解】 由余弦定理,得, 即,解得或.当时,此时为等腰三角形,,所以; 当时,,此时为直角三角形,所以. 故选:AD 【点睛】 本题考查余弦【分析】由余弦定理得2222cos AC BC BA BC BA B =+-⋅⋅,解得1BC =或2BC =,分别讨论即可. 【详解】由余弦定理,得2222cos AC BC BA BC BA B =+-⋅⋅,即2132BC BC =+-,解得1BC =或2BC =. 当1BC =时,此时ABC 为等腰三角形,BC AC =,所以6A B π==;当2BC =时,222AB AC BC +=,此时ABC 为直角三角形,所以A =2π. 故选:AD 【点睛】本题考查余弦定理解三角形,考查学生分类讨论思想,数学运算能力,是一道容易题.4.AB 【分析】由正弦定理及三角形性质判断A ,由余弦定理判断B ,由正弦函数性质判断C ,由三角形面积公式,余弦定理及正弦定理判断D . 【详解】中,,由得,A 正确; 锐角三角形中,,∴,B 正确; 中,解析:AB 【分析】由正弦定理及三角形性质判断A ,由余弦定理判断B ,由正弦函数性质判断C ,由三角形面积公式,余弦定理及正弦定理判断D . 【详解】ABC 中,A B a b >⇔>,由sin sin a b A B=得sin sin A B >,A 正确; 锐角三角形ABC 中,222cos 02b c a A bc+-=>,∴2220b c a +->,B 正确;ABC 中,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22180A B +=︒,即A B =或90A B +=︒,ABC 为等腰三角形或直角三角形,C 错;ABC 中,若3b =,60A =︒,三角形面积S =11sin 3sin 6022S bc A c ==⨯︒=4c =,∴2222cos 13a b c bc A =+-=,a =,∴2sin sin 603a R A ===︒,3R =,D 错. 故选:AB . 【点睛】本题考查正弦定理,余弦定理,正弦函数的性质,三角形面积公式等,考查学生的逻辑推理能力,分析问题解决问题的能力.5.AC 【分析】利用向量线性的坐标运算可判断A ;利用向量模的坐标求法可判断B ;利用向量数量积的坐标运算可判断C ;利用向量共线的坐标表示即可求解. 【详解】 由向量,, 则,故A 正确; ,故B 错误;解析:AC 【分析】利用向量线性的坐标运算可判断A ;利用向量模的坐标求法可判断B ;利用向量数量积的坐标运算可判断C ;利用向量共线的坐标表示即可求解. 【详解】由向量()1,0a =,()2,2b =,则()()()21,022,25,4a b +=+=,故A 正确;222b =+=,故B 错误;2cos ,21a b a b a b⋅<>===⋅+,又[],0,a b π<>∈,所以a 与b 的夹角为45°,故C 正确; 由()1,0a =,()25,4a b +=,140540⨯-⨯=≠,故D 错误. 故选:AC 【点睛】本题考查了向量的坐标运算,考查了基本运算能力,属于基础题.6.ABD 【分析】根据正弦定理,可直接判断的对错,然后,,三个选项,都是已知两边及一边的对角,判断解得个数的问题,做出图象,构造不等式即可. 【详解】解:由正弦定理得,故正确;对于,,选项:如图解析:ABD 【分析】根据正弦定理,可直接判断A 的对错,然后B ,C ,D 三个选项,都是已知两边及一边的对角,判断解得个数的问题,做出图象,构造不等式即可. 【详解】解:由正弦定理得224sin sin30AB R ACB ===∠︒,故A 正确;对于B ,C ,D 选项:如图:以A 为圆心,2AB =为半径画圆弧,该圆弧与射线CD 的交点个数,即为解得个数. 易知当122x =,或即4AC =时,三角形ABC 为直角三角形,有唯一解; 当2AC AB ==时,三角形ABC 是等腰三角形,也是唯一解;当AD AB AC <<,即122x x <<,24x ∴<<时,满足条件的三角形有两个.故B ,D 正确,C 错误. 故选:ABD .【点睛】本题考查已知两边及一边的对角的前提下,三角形解得个数的判断问题.属于中档题.7.BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法,逐项判定,即可求解,得到答案. 【详解】对于选项A 中:由,所以,即三角形的三个角是确定的值,故只有一解; 对于选项B 中:因为,且,所以角有两解析:BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法,逐项判定,即可求解,得到答案. 【详解】对于选项A 中:由45,70A C =︒=︒,所以18065B A C =--=︒,即三角形的三个角是确定的值,故只有一解;对于选项B 中:因为csin sin 1B C b ==<,且c b >,所以角C 有两解;对于选项C 中:因为sin sin 17b A B a ==<,且b a >,所以角B 有两解; 对于选项D 中:因为sin sin 1b AB a=<,且b a <,所以角B 仅有一解. 故选:BC . 【点睛】本题主要考查了三角形解得个数的判定,其中解答中熟记三角形解得个数的判定方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.8.AD【分析】根据向量的数量积关系判断各个选项的正误. 【详解】对于A ,,故A 正确; 对于B ,,故B 错误; 对于C ,,故C 错误; 对于D ,, ,故D 正确.故选:AD. 【点睛】 本题考查三角形解析:AD 【分析】根据向量的数量积关系判断各个选项的正误. 【详解】 对于A ,2cos AB AB AC AB AC A AB ACAB AC,故A 正确;对于B ,2cos cos CB CB AC CB AC C CB AC C CB ACCB AC,故B 错误; 对于C ,2cos cos BD AB BD AB BD ABD AB BD ABD AB BDBDAB,故C 错误; 对于D ,2cos BD BA BDBA BD ABD BA BD BD BA,2cos BD BC BDBC BD CBD BC BDBD BC,故D 正确.故选:AD. 【点睛】本题考查三角形中的向量的数量积问题,属于基础题.9.BC 【分析】用正弦定理求得的值,由此得出正确选项. 【详解】解:根据正弦定理得: , 由于,所以或.故选:BC. 【点睛】本题考查利用正弦定理解三角形,是基础题.解析:BC 【分析】用正弦定理求得sin B 的值,由此得出正确选项. 【详解】解:根据正弦定理sin sin ab A B=得: 1sin 2sin 12b A B a ===, 由于1b a =>=,所以45B =或135B =.故选:BC. 【点睛】本题考查利用正弦定理解三角形,是基础题.10.AB 【分析】在中,根据,,由,解得或,然后分两种情况利用余弦定理求解. 【详解】中,因为,,面积, 所以, 所以,解得或,当时,由余弦定理得:,当时,由余弦定理得:, 解得 所以或解析:AB 【分析】在ABC 中,根据4a =,5b =,由1sin 2ABCSab C ==60C =或120C =,然后分两种情况利用余弦定理求解.【详解】ABC 中,因为4a =,5b =,面积ABCS=所以1sin 2ABCSab C ==所以sin C =60C =或120C =, 当60C =时,由余弦定理得:2222cos 21c a b ab C =+-=,解得c =当120C =时,由余弦定理得:2222cos 61c a b ab C =+-=,解得c =所以c =c =故选:AB 【点睛】本题主要考查三角形面积公式和余弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.11.ABCD 【分析】应用正弦定理将边化角,由二倍角公式有即或,进而有△ABC 可能为:直角三角形,等腰三角形,等腰直角三角形,等边三角形 【详解】 根据正弦定理 , 即. , 或. 即或解析:ABCD应用正弦定理将边化角,由二倍角公式有sin 2sin 2A B =即A B =或2A B π+=,进而有△ABC 可能为:直角三角形,等腰三角形,等腰直角三角形,等边三角形 【详解】根据正弦定理sin sin a b A B= cos cos a A b B =sin cos sin cos A A B B =, 即sin 2sin 2A B =. 2,2(0,2)A B π∈,22A B =或22A B π+=. 即A B =或2A B π+=,△ABC 可能为:直角三角形,等腰三角形,等腰直角三角形,等边三角形. 故选:ABCD 【点睛】本题考查了正弦定理的边化角,二倍角公式解三角形判断三角形的形状,注意三角形内角和为180°12.BCD 【分析】由向量的加法减法法则及菱形的几何性质即可求解. 【详解】菱形中向量与的方向是不同的,但它们的模是相等的, 所以B 结论正确,A 结论错误; 因为,,且, 所以,即C 结论正确; 因为,解析:BCD 【分析】由向量的加法减法法则及菱形的几何性质即可求解. 【详解】菱形中向量AB 与BC 的方向是不同的,但它们的模是相等的, 所以B 结论正确,A 结论错误;因为2AB CD AB DC AB -=+=,2AD BC BC +=,且AB BC =, 所以AB CD AD BC -=+,即C 结论正确;因为AD CD BC CD BD +=+=,||||CD CB CD BC BD -=+=,所以D 结论正确.故选:BCD 【点睛】本题主要考查了向量加法、减法的运算,菱形的性质,属于中档题.13.BCD 【分析】根据共线向量的定义判断A 选项的正误;根据题意判断出角的终边的位置,然后利用等分象限法可判断出角的终边的位置,进而判断B 选项的正误;利用图象法求出函数的最小正周期,可判断C 选项的正误解析:BCD 【分析】根据共线向量的定义判断A 选项的正误;根据题意判断出角α的终边的位置,然后利用等分象限法可判断出角2α的终边的位置,进而判断B 选项的正误;利用图象法求出函数1cos 2y x =+的最小正周期,可判断C 选项的正误;利用切化弦思想化简不等式tan tan 1A B ⋅<得出cos cos cos 0A B C <,进而可判断出选项D 的正误.综合可得出结论. 【详解】对于A 选项,向量AB 与CD 共线,则//AB CD 或点A 、B 、C 、D 在同一条直线上,A 选项错误;对于B 选项,2sin sin tan 0cos αααα⋅=>,cos tan sin 0ααα⋅=<,所以sin 0cos 0αα<⎧⎨>⎩, 则角α为第四象限角,如下图所示:则2α为第二或第四象限角,B 选项正确; 对于C 选项,作出函数1cos 2y x =+的图象如下图所示:由图象可知,函数1cos 2y x =+是周期函数,且最小正周期为2π,C 选项正确; 对于D 选项,tan tan 1A B <,()()cos cos sin sin cos cos sin sin 1tan tan 1cos cos cos cos cos cos cos cos A B C A B A B A B A B A B A B A B A Bπ+--∴-=-===cos 0cos cos CA B=->,cos cos cos 0A B C ∴<,对于任意三角形,必有两个角为锐角,则ABC ∆的三个内角余弦值必有一个为负数, 则ABC ∆为钝角三角形,D 选项正确. 故选:BCD. 【点睛】本题考查三角函数、三角恒等变换与向量相关命题真假的判断,考查共线向量的定义、角的终边位置、三角函数的周期以及三角形形状的判断,考查推理能力,属于中等题.14.BD 【分析】对于A ,根据三角函数的倍角公式进行判断;对于B ,根据正弦定理即可判断证明;对于C ,利用余弦定理即可得解;对于D ,根据正弦定理去判断即可. 【详解】 在中,对于A ,若,则或, 当A =解析:BD 【分析】对于A ,根据三角函数的倍角公式进行判断;对于B ,根据正弦定理即可判断证明;对于C ,利用余弦定理即可得解;对于D ,根据正弦定理去判断即可. 【详解】 在ABC ∆中,对于A ,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22A B π+=, 当A =B 时,△ABC 为等腰三角形; 当2A B π+=时,△ABC 为直角三角形,故A 不正确,对于B ,若A B >,则a b >,由正弦定理得sin sin a b A B=,即sin sin A B >成立.故B 正确;对于C ,由余弦定理可得:b C 错误; 对于D ,若222sin sin sin A B C +<,由正弦定理得222a b c +<,∴222cos 02a b c C ab+-=<,∴C 为钝角,∴ABC ∆是钝角三角形,故D 正确;综上,正确的判断为选项B 和D . 故选:BD . 【点睛】本题只有考查了正弦定理,余弦定理,三角函数的二倍角公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.15.AD 【分析】利用向量的基本概念,判断各个选项是否正确,从而得出结论. 【详解】单位向量的模均为1,故A 正确; 向量共线包括同向和反向,故B 不正确; 向量是矢量,不能比较大小,故C 不正确; 根据解析:AD 【分析】利用向量的基本概念,判断各个选项是否正确,从而得出结论. 【详解】单位向量的模均为1,故A 正确; 向量共线包括同向和反向,故B 不正确; 向量是矢量,不能比较大小,故C 不正确; 根据相等向量的概念知,D 正确. 故选:AD 【点睛】本题考查单位向量的定义、考查共线向量的定义、向量是矢量不能比较大小,属于基础题.二、平面向量及其应用选择题16.A 【分析】设sin sin a B b A CH ==,则()mCP a b CH=+,再利用平行四边形法则可知,P 在中线CD 上,即可得答案; 【详解】 如图,sin sin a B b A CH ==,∴()m OP OC a b CH =++,()mCP a b CH=+, 由平行四边形法则可知,P 在中线CD 上,∴P 的轨迹一定通过ABC 的重心.故选:A. 【点睛】本题考查三角形重心与向量形式的关系,考查数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意向量加法几何意义的运用. 17.C 【分析】根据三角形外心、重心的概念,以及外心、重心的向量表示,可得结果. 【详解】由123||||||1OP OP OP ===,可知点O 是123PP P ∆的外心, 又1230OP OP OP ++=,可知点O 是123PP P ∆的重心, 所以点O 既是123PP P ∆的外心,又是123PP P ∆的重心, 故可判断该三角形为等边三角形, 故选:C 【点睛】本题考查的是三角形外心、重心的向量表示,掌握三角形的四心:重心,外心,内心,垂心,以及熟悉它们的向量表示,对解题有事半功倍的作用,属基础题. 18.B 【分析】延长PB 至D ,可得出点P 是ADC 的重心,再根据重心的性质可得出结论。
高一平面向量知识点+例题+练习 含答案
1.向量的有关概念 名称 定义备注向量 既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)平面向量是自由向量零向量 长度为0的向量;其方向是任意的记作0单位向量 长度等于1个单位的向量 非零向量a 的单位向量为±a|a |平行向量 方向相同或相反的非零向量共线向量 方向相同或相反的非零向量又叫做共线向量0与任一向量平行或共线 相等向量 长度相等且方向相同的向量 两向量只有相等或不等,不能比较大小相反向量 长度相等且方向相反的向量0的相反向量为02.向量的线性运算 向量运算定义法则(或几何意义)运算律加法求两个向量和的运算(1)交换律:a +b =b +a(2)结合律:(a +b )+c =a +(b +c ).减法 求两个向量差的运算三角形法则a -b =a +(-b )数乘求实数λ与向量a 的积的运算(1)|λa |=|λ||a |;(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λa=0(1)λ(μa )=(λμ)a ;(2)(λ+μ)a =λa +μa ; (3)λ(a +b )=λa +λb3.共线向量定理对空间任意两个向量a ,b (a ≠0),a 与b 共线的充要条件是存在实数λ,使得b =λa . 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)向量与有向线段是一样的,因此可以用有向线段来表示向量.( × ) (2)|a |与|b |是否相等与a ,b 的方向无关.( √ ) (3)若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .( × )(4)向量AB →与向量CD →是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上.( × ) (5)当两个非零向量a ,b 共线时,一定有b =λa ,反之成立.( √ ) (6)△ABC 中,D 是BC 中点,则AD →=12(AC →+AB →).( √ )1.给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若a ,b 都是单位向量,则a =b ;③向量AB →与BA →相等 .则所有正确命题的序号是________. 答案 ①解析 根据零向量的定义可知①正确;根据单位向量的定义可知,单位向量的模相等,但方向不一定相同,故两个单位向量不一定相等,故②错误;向量AB →与BA →互为相反向量,故③错误.2.如图所示,向量a -b =________(用e 1,e 2表示).答案 e 1-3e 2解析 由题图可得a -b =BA →=e 1-3e 2.3.(2015·课标全国Ⅰ改编)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则AD →=______________(用AB →,AC →表示). 答案 -13AB →+43AC →解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.4.(教材改编)已知▱ABCD 的对角线AC 和BD 相交于O ,且OA →=a ,OB →=b ,则DC →=________,BC →=________(用a ,b 表示). 答案 b -a -a -b解析 如图,DC →=AB →=OB →-OA →=b -a ,BC →=OC →-OB →=-OA →-OB →=-a -b .5.已知a 与b 是两个不共线向量,且向量a +λb 与-(b -3a )共线,则λ=________. 答案 -13解析 由已知得a +λb =-k (b -3a ),∴⎩⎪⎨⎪⎧λ=-k ,3k =1.解得⎩⎨⎧λ=-13,k =13.题型一 平面向量的概念例1 下列命题中,正确的是________.(填序号) ①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②向量a 与向量b 平行,则a 与b 的方向相同或相反; ③向量AB →与向量CD →共线,则A 、B 、C 、D 四点共线; ④两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小.答案 ④解析 ①不正确,向量可以用有向线段表示,但向量不是有向线段,有向线段也不是向量; ②不正确,若a 与b 中有一个为零向量,零向量的方向是不确定的,故两向量方向不一定相同或相反;③不正确,共线向量所在的直线可以重合,也可以平行;④正确,向量既有大小,又有方向,不能比较大小;向量的模均为实数,可以比较大小. 思维升华 (1)相等向量具有传递性,非零向量的平行也具有传递性.(2)共线向量即为平行向量,它们均与起点无关.(3)向量可以平移,平移后的向量与原向量是相等向量.解题时,不要把它与函数图象的移动混为一谈.(4)非零向量a 与a |a |的关系:a|a |是与a 同方向的单位向量.设a 0为单位向量,①若a 为平面内的某个向量,则a =|a |a 0;②若a 与a 0平行,则a =|a |a 0;③若a 与a 0平行且|a |=1,则a =a 0.上述命题中,假命题的个数是________. 答案 3解析 向量是既有大小又有方向的量,a 与|a |a 0的模相同,但方向不一定相同,故①是假命题;若a 与a 0平行,则a 与a 0的方向有两种情况:一是同向,二是反向,反向时a =-|a |a 0,故②③也是假命题.综上所述,假命题的个数是3.题型二 平面向量的线性运算命题点1 向量的线性运算例2 (1)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB →+FC →=________. (2)在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b ,若点D 满足BD →=2DC →,则AD →=______________(用b ,c 表示).答案 (1)AD →(2)23b +13c解析 (1)EB →+FC →=12(AB →+CB →)+12(AC →+BC →)=12(AB →+AC →)=AD →. (2)∵BD →=2DC →,∴AD →-AB →=BD →=2DC →=2(AC →-AD →), ∴3AD →=2AC →+AB →,∴AD →=23AC →+13AB →=23b +13c .命题点2 根据向量线性运算求参数例3 (1)在△ABC 中,已知D 是AB 边上的一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=____________.(2)在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO →=xAB →+(1-x )AC →,则x 的取值范围是______________. 答案 (1)23(2)⎝⎛⎭⎫-13,0 解析 (1)∵AD →=2DB →,即CD →-CA →=2(CB →-CD →), ∴CD →=13CA →+23CB →,∴λ=23.(2)设CO →=yBC →, ∵AO →=AC →+CO →=AC →+yBC →=AC →+y (AC →-AB →) =-yAB →+(1+y )AC →.∵BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合), ∴y ∈⎝⎛⎭⎫0,13, ∵AO →=xAB →+(1-x )AC →, ∴x =-y ,∴x ∈⎝⎛⎭⎫-13,0. 思维升华 平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合三角形法则.(2)求已知向量的和.一般共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较求参数的值.如图,一直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD 分别交于E ,F 两点,且交对角线AC 于K ,其中,AE →=25AB →,AF →=12AD →,AK →=λAC →,则λ的值为________. 答案 29解析 ∵AE →=25AB →,AF →=12AD →,∴AB →=52AE →,AD →=2AF →.由向量加法的平行四边形法则可知, AC →=AB →+AD →, ∴AK →=λAC →=λ(AB →+AD →) =λ⎝⎛⎭⎫52AE →+2AF → =52λAE →+2λAF →, 由E ,F ,K 三点共线,可得λ=29.题型三 共线定理的应用例4 设两个非零向量a 与b 不共线,(1)若AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ),求证:A 、B 、D 三点共线; (2)试确定实数k ,使k a +b 和a +k b 共线.(1)证明 ∵AB →=a +b ,BC →=2a +8b ,CD →=3(a -b ), ∴BD →=BC →+CD →=2a +8b +3(a -b ) =2a +8b +3a -3b =5(a +b )=5AB →. ∴AB →、BD →共线,又∵它们有公共点B , ∴A 、B 、D 三点共线. (2)解 ∵k a +b 和a +k b 共线, ∴存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ), 即k a +b =λa +λk b .∴(k -λ)a =(λk -1)b . ∵a 、b 是两个不共线的非零向量,∴k -λ=λk -1=0,∴k 2-1=0.∴k =±1.思维升华 (1)证明三点共线问题,可用向量共线解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系.当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.(2)向量a 、b 共线是指存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a +λ2b =0成立,若λ1a +λ2b =0,当且仅当λ1=λ2=0时成立,则向量a 、b 不共线.设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB→+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________. 答案 12解析 DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →) =-16AB →+23AC →,∵DE →=λ1AB →+λ2AC →,∴λ1=-16,λ2=23,故λ1+λ2=12.10.方程思想在平面向量线性运算中的应用典例 (14分)如图所示,在△ABO 中,OC →=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 相交于点M ,设OA →=a ,OB →=b .试用a 和b 表示向量OM →.思维点拨 (1)用已知向量来表示另外一些向量是用向量解题的基本要领,要尽可能地转化到平行四边形或三角形中去求解.(2)既然OM →能用a 、b 表示,那我们不妨设出OM →=m a +n b . (3)利用向量共线建立方程,用方程的思想求解. 规范解答解 设OM →=m a +n b ,则AM →=OM →-OA →=m a +n b -a =(m -1)a +n b .AD →=OD →-OA →=12OB →-OA →=-a +12b .[3分]又∵A 、M 、D 三点共线,∴AM →与AD →共线. ∴存在实数t ,使得AM →=tAD →, 即(m -1)a +n b =t ⎝⎛⎭⎫-a +12b .[5分] ∴(m -1)a +n b =-t a +12t b .∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1=-t ,n =t 2,消去t 得,m -1=-2n , 即m +2n =1.① [8分]又∵CM →=OM →-OC →=m a +n b -14a =⎝⎛⎭⎫m -14a +n b , CB →=OB →-OC →=b -14a =-14a +b .又∵C 、M 、B 三点共线,∴CM →与CB →共线.[11分] ∴存在实数t 1,使得CM →=t 1CB →, ∴⎝⎛⎭⎫m -14a +n b =t 1⎝⎛⎭⎫-14a +b , ∴⎩⎪⎨⎪⎧m -14=-14t 1,n =t 1. 消去t 1得,4m +n =1. ②由①②得m =17,n =37,∴OM →=17a +37b .[14分]温馨提醒 (1)本题考查了向量的线性运算,知识要点清楚,但解题过程复杂,有一定的难度.(2)易错点是找不到问题的切入口,想不到利用待定系数法求解.(3)数形结合思想是向量加法、减法运算的核心,向量是一个几何量,是有“形”的量,因此在解决向量有关问题时,多数习题要结合图形进行分析、判断、求解,这是研究平面向量最重要的方法与技巧.如本题易忽视A 、M 、D 三点共线和B 、M 、C 三点共线这个几何特征.(4)方程思想是解决本题的关键,要注意体会.[方法与技巧]1.向量的线性运算要满足三角形法则和平行四边形法则,做题时,要注意三角形法则与平行四边形法则的要素.向量加法的三角形法则要素是“首尾相接,指向终点”;向量减法的三角形法则要素是“起点重合,指向被减向量”;平行四边形法则要素是“起点重合”. 2.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.3.对于三点共线有以下结论:对于平面上的任一点O ,OA →,OB →不共线,满足OP →=xOA →+yOB →(x ,y ∈R ),则P ,A ,B 共线⇔x +y =1. [失误与防范]1.解决向量的概念问题要注意两点:一是不仅要考虑向量的大小,更重要的是要考虑向量的方向;二是考虑零向量是否也满足条件.要特别注意零向量的特殊性.2.在利用向量减法时,易弄错两向量的顺序,从而求得所求向量的相反向量,导致错误.A 组 专项基础训练 (时间:40分钟)1.给出下列四个命题,其中所有正确命题的序号是___________________.①a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 也共线;②任意两个相等的非零向量的始点与终点是一个平行四边形的四顶点;③向量a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量;④有相同起点的两个非零向量不平行. 答案 ③解析 由于零向量与任一向量都共线,所以命题①中的b 可能为零向量,从而不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,更不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以命题②不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以命题④不正确;对于命题③,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题入手考虑,假若a 与b 不都是非零向量,即a 与b 至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a 与b 共线,其逆否命题正确,故命题③正确.综上所述,正确命题的序号是③.2.在△ABC 中,CA →=a ,CB →=b ,M 是CB 的中点,N 是AB 的中点,且CN 、AM 交于点P ,则AP →可用a 、b 表示为______________. 答案 -23a +13b解析 如图所示,AP →=AC →+CP →=-CA →+23CN →=-CA →+23×12(CA →+CB →)=-CA →+13CA →+13CB →=-23CA →+13CB →=-23a +13b . 3.如图,在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =3DC ,E 为BC 的中点,则AE →=________(用AB →,AD →表示). 答案 23AB →+12AD →解析 BC →=BA →+AD →+DC →=-23AB →+AD →,AE →=AB →+BE →=AB →+12BC →=AB →+12⎝⎛⎭⎫AD →-23AB → =23AB →+12AD →. 4.已知平面内一点P 及△ABC ,若P A →+PB →+PC →=AB →,则有关点P 与△ABC 的位置关系判断正确的是________(填序号).①点P 在线段AB 上; ②点P 在线段BC 上; ③点P 在线段AC 上; ④点P 在△ABC 外部. 答案 ③解析 由P A →+PB →+PC →=AB →得P A →+PC →=AB →-PB →=AP →,即PC →=AP →-P A →=2AP →,所以点P 在线段AC 上.5.已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA →+OB →+OC →=0,则△ABC 的内角A 等于________. 答案 60°解析 由OA →+OB →+OC →=0,知点O 为△ABC 的重心,又∵O 为△ABC 外接圆的圆心,∴△ABC 为等边三角形,A =60°.6.已知O 为四边形ABCD 所在平面内一点,且向量OA →,OB →,OC →,OD →满足等式OA →+OC →=OB →+OD →,则四边形ABCD 的形状为________. 答案 平行四边形解析 由OA →+OC →=OB →+OD →得OA →-OB →=OD →-OC →,所以BA →=CD →.所以四边形ABCD 为平行四边形.7.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,BC →2=16,|AB →+AC →|=|AB →-AC →|,则|AM →|=________.答案 2解析 由|AB →+AC →|=|AB →-AC →|可知,AB →⊥AC →,则AM 为Rt △ABC 斜边BC 上的中线,因此,|AM →|=12|BC →|=2. 8.(2015·北京)在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________.答案 12 -16解析 如图,MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB → =13AC →+12(AB →-AC →) =12AB →-16AC →,∴x =12,y =-16. 9.如图,在△ABC 中,D 、E 分别为BC 、AC 边上的中点,G 为BE 上一点,且GB =2GE ,设AB →=a ,AC →=b ,试用a ,b 表示AD →,AG →.解 AD →=12(AB →+AC →)=12a +12b . AG →=AB →+BG →=AB →+23BE →=AB →+13(BA →+BC →) =23AB →+13(AC →-AB →)=13AB →+13AC →=13a +13b . 10.设两个非零向量e 1和e 2不共线.(1)如果AB →=e 1-e 2,BC →=3e 1+2e 2,CD →=-8e 1-2e 2,求证:A 、C 、D 三点共线;(2)如果AB →=e 1+e 2,BC →=2e 1-3e 2,CD →=2e 1-k e 2,且A 、C 、D 三点共线,求k 的值.(1)证明 ∵AB →=e 1-e 2,BC →=3e 1+2e 2,CD →=-8e 1-2e 2,∴AC →=AB →+BC →=4e 1+e 2=-12(-8e 1-2e 2)=-12CD →,∴AC →与CD →共线. 又∵AC →与CD →有公共点C ,∴A 、C 、D 三点共线.(2)解 AC →=AB →+BC →=(e 1+e 2)+(2e 1-3e 2)=3e 1-2e 2,∵A 、C 、D 三点共线,∴AC →与CD →共线,从而存在实数λ使得AC →=λCD →,即3e 1-2e 2=λ(2e 1-k e 2),得⎩⎪⎨⎪⎧3=2λ,-2=-λk ,解得λ=32,k =43. B 组 专项能力提升(时间:15分钟)11.设a ,b 不共线,AB →=2a +p b ,BC →=a +b ,CD →=a -2b ,若A ,B ,D 三点共线,则实数p 的值是________.答案 -1解析 ∵BC →=a +b ,CD →=a -2b ,∴BD →=BC →+CD →=2a -b .又∵A ,B ,D 三点共线,∴AB →,BD →共线.设AB →=λBD →,∴2a +p b =λ(2a -b ),∴2=2λ,p =-λ,∴λ=1,p =-1.12.如图,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,AB →=a ,AC →=b ,则AD →=____________(用a ,b 表示).答案 12a +b 解析 连结CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点,得CD ∥AB 且CD →=12AB →=12a ,所以AD →=AC →+CD →=b +12a . 13.设G 为△ABC 的重心,且sin A ·GA →+sin B ·GB →+sin C ·GC →=0,则B 的大小为________.答案 60°解析 ∵G 是△ABC 的重心,∴GA →+GB →+GC →=0,GA →=-(GB →+GC →),将其代入sin A ·GA →+sin B ·GB →+sin C ·GC →=0,得(sin B -sin A )GB →+(sin C -sin A )GC →=0.又GB →,GC →不共线,∴sin B -sin A =0,sin C -sin A =0,则sin B =sin A =sin C .根据正弦定理知b =a =c , ∴△ABC 是等边三角形,则角B =60°.14.在▱ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,AN →=3NC →,M 为BC 的中点,则MN →=____________.(用a ,b 表示)答案 -14a +14b 解析 由AN →=3NC →得AN →=34AC →=34(a +b ), AM →=a +12b ,所以MN →=AN →-AM → =34(a +b )-⎝⎛⎭⎫a +12b =-14a +14b . 15.如图,经过△OAB 的重心G 的直线与OA ,OB 分别交于点P ,Q ,设OP →=mOA →,OQ →=nOB →,m ,n ∈R ,则1n +1m的值为________. 答案 3解析 设OA →=a ,OB →=b ,由题意知OG →=23×12(OA →+OB →)=13(a +b ),PQ →=OQ →-OP →=n b -m a ,PG →=OG →-OP →=⎝⎛⎭⎫13-m a +13b ,由P ,G ,Q 三点共线得,存在实数λ,使得PQ →=λPG →,即n b -m a =λ⎝⎛⎭⎫13-m a +13λb , 从而⎩⎨⎧ -m =λ⎝⎛⎭⎫13-m ,n =13λ,消去λ得1n +1m =3.。
【新高考数学】平面向量(含答案解析)
①单位向量都相等;
②模相等的两个平行向量是相等向量;
③若 a
,b
满足
a
b
且 a 与 b 同向,则 a
b
;
④若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合;
⑤若 a ∥ b,b ∥ c ,则 a∥c .
A.0 个
B.1 个
C.2 个
D.3 个
2.巩固提升综合练习 【练习 1】给出下列命题:
量线性运算求参数.解题过程中应注意:
1.例题
【例 1】在 ABC 中, AD 为 BC 边上的中线, E 为 AD 的中点,则 EB ( )
A. 3 AB 1 AC 44
B. 1 AB 3 AC C. 3 AB 1 AC
44
44
【例 2】在梯形 ABCD 中,A→B=3D→C,则B→C等于( )
B.1
3
2
C.2
D.3
3
4
【练习 2】设向量 a , b 不平行,向量 a b 与 a 2b 平行,则实数 _________.
【四】平面向量基本定理及应用
1如.平果面e1向,量e2基是本一定平理面: 内的两个不共线向量,那么对于这个平面内任意向量 a ,有且只有一对实数 1,2 ,使 a 1e1 2e2 .其中,不共线的向量 e1,e2 叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
D. 1 AB 3 AC 44
A.-1A→B+2A→D 33
B.-2A→B+4A→D 33
C.2A→B-A→D 3
D.-2A→B+A→D 3
2.巩固提升综合练习
【练习
1】在正方形
ABCD
中,
E
为
DC
的中点,若
平面向量专题(优秀经典专题梳理练习及答案详解).
,
y1
,
Bx2
,
y2
,则
uuur AB
x2
x1,
y2
y1
;
③若 ar =(x,y),则 ar =( x, y);
④若
ar
x1,
y1
r
,b
x2 ,
y2
,则
ar
//
r b
x1 y2
x2
y1
0
。
3、平面向量的相关计算
①向量的模与平方的关系: ar ar ar 2 | ar |2 。
②乘法公式成立
性质。 ⑥平面内两点间的距离公式
设 a (x, y) ,则| a |2 x2 y2 或| a | x2 y 2 。
二、练习:
→→ 1、已知点 A(-1,1)、B(1,2)、C(-2,-1)、D(3,4),则向量AB在CD方向上的投影为( )
A.3 2 2
B.3 15 2
C.-3 2 2
D.-3 15 2
q=(c+a,b),若 p∥q,则角 A 的大小是( )
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
3、解析:∵p∥q,∴b·(b-c)=(a-c)·(a+c),整理得 b2+c2-a2=bc,故 cos A=b2+c2-a2 2bc
=1,故 A=60°. 2
答案:C
4、已知向量 a=(1,2),b=(-2,m),若 a∥b,则|2a+3b|=( )
r
r
rr
已知两个向量 a (x1, y1),b (x2, y2) ,则 a ·b = x1x2 y1 y2 。
rr
rr
rr
⑤垂直:如果 a 与 b 的夹角为 900 则称 a 与 b 垂直,记作 a ⊥b 。
平面向量复习题及答案
平面向量复习题及答案一、选择题1. 向量\( \overrightarrow{AB} \)与向量\( \overrightarrow{CD} \)平行,那么向量\( \overrightarrow{AB} \)与向量\( \overrightarrow{DC} \)的关系是:A. 平行B. 垂直C. 相等D. 反向答案:D2. 已知向量\( \overrightarrow{a} = (3, 4) \),向量\( \overrightarrow{b} = (x, y) \),若两向量共线,则\( x \)和\( y \)的关系是:A. \( x = 4y \)B. \( x = 3y \)C. \( y = 4x \)D. \( y = 3x \)答案:A3. 向量\( \overrightarrow{a} \)和向量\( \overrightarrow{b} \)的模分别为3和4,它们之间的夹角为\( \theta \),那么向量\( \overrightarrow{a} \)和向量\( \overrightarrow{b} \)的点积为:A. 3B. 4C. 12D. 16答案:C二、填空题1. 若向量\( \overrightarrow{a} = (1, 2) \),向量\( \overrightarrow{b} = (-3, 1) \),则向量\( \overrightarrow{a} \)和向量\( \overrightarrow{b} \)的和为\( \overrightarrow{c} = (-2, 3) \),则向量\( \overrightarrow{c} \)的模为________。
答案:\( \sqrt{(-2)^2 + 3^2} = \sqrt{13} \)2. 若向量\( \overrightarrow{a} \)和向量\( \overrightarrow{b} \)的点积为10,且向量\( \overrightarrow{a} \)的模为5,向量\( \overrightarrow{b} \)的模为2,则向量\( \overrightarrow{a} \)和向量\( \overrightarrow{b} \)的夹角\( \theta \)为_______。
平面向量及其应用专题(有答案)百度文库
一、多选题1.题目文件丢失!2.已知非零平面向量a ,b ,c ,则( )A .存在唯一的实数对,m n ,使c ma nb =+B .若0⋅=⋅=a b a c ,则//b cC .若////a b c ,则a b c a b c =++++D .若0a b ⋅=,则a b a b +=- 3.已知,,a b c 是同一平面内的三个向量,下列命题中正确的是( ) A .||||||a b a b ⋅≤B .若a b c b ⋅=⋅且0b ≠,则a c =C .两个非零向量a ,b ,若||||||a b a b -=+,则a 与b 共线且反向D .已知(1,2)a =,(1,1)b =,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭4.已知ABC 的三个角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos cos A bB a=,则该三角形的形状是( ) A .等腰三角形B .直角三角形C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形5.ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足2AB a =,2AC a b =+,则下列结论正确的是( ) A .a 是单位向量 B .//BC b C .1a b ⋅=D .()4BC a b ⊥+6.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,下列说法正确的有( ) A .::sin :sin :sin a b c A B C = B .若sin 2sin 2A B =,则a b = C .若sin sin A B >,则A B >D .sin sin sin +=+a b cA B C7.已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC 、AB 上的两点,且AE EB =,2AD DC =,BD 与CE 交于点O ,则下列说法正确的是( )A .1AB CE ⋅=- B .0OE OC +=C .32OA OB OC ++=D .ED 在BC 方向上的投影为768.在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,不解三角形,确定下列判断错误的是( )A .B =60°,c =4,b =5,有两解 B .B =60°,c =4,b =3.9,有一解C .B =60°,c =4,b =3,有一解D .B =60°,c =4,b =2,无解9.在△ABC 中,角A ,B ,C 所对边分别为a ,b ,c ,b =15,c =16,B =60°,则a 边为( )A .B .C .8D .10.在ABC 中,15a =,20b =,30A =,则cos B =( )A .B .23C .23-D 11.已知正三角形ABC 的边长为2,设2AB a =,BC b =,则下列结论正确的是( ) A .1a b +=B .a b ⊥C .()4a b b +⊥D .1a b ⋅=-12.已知实数m ,n 和向量a ,b ,下列说法中正确的是( ) A .()m a b ma mb -=- B .()m n a ma na -=-C .若ma mb =,则a b =D .若()0ma na a =≠,则m n =13.化简以下各式,结果为0的有( ) A .AB BC CA ++ B .AB AC BD CD -+-C .OA OD AD -+D .NQ QP MN MP ++-14.题目文件丢失!15.题目文件丢失!二、平面向量及其应用选择题16.在ABC ∆中,601ABC A b S ∆∠=︒=,,则2sin 2sin sin a b cA B C-+-+的值等于( )A B C D .17.ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a b c ,,.①若A B >,则sin sin A B >;②若sin 2sin 2A B =,则ABC 一定为等腰三角形;③若cos cos a B b A c -=,则ABC 一定为直角三角形;④若3B π=,2a =,且该三角形有两解,则b 的范围是)+∞.以上结论中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个18.在ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且cos sin a B b A c +=.若2a =,ABC 的面积为1),则b c +=( )A .5B .C .4D .1619.已知非零向量AB ,AC 满足0||||AB AC BC AB AC ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,且1||||2AB AC AB AC =,则ABC ∆的形状是( ) A .三边均不相等的三角形 B .直角三角形 C .等腰(非等边)三角形D .等边三角形20.在ABC ∆中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,若22sin cos sin a b cA B B===,则ABC ∆的面积为( ) A .2B .4C .2D .2221.在ABC 中,A ∠,B ,C ∠所对的边分别为a ,b ,c ,过C 作直线CD 与边AB 相交于点D ,90C ∠=︒,1CD =.当直线CD AB ⊥时,+a b 值为M ;当D 为边AB 的中点时,+a b 值为N .当a ,b 变化时,记{}max ,m M N =(即M 、N 中较大的数),则m 的最小值为( ) A .MB .NC .22D .122.已知在ABC 中,内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若ABC 的面积为S ,且222()S a b c =+-,则tan C =( )A .43-B .34-C .34D .4323.如图,在ABC 中,60,23,3C BC AC ︒===,点D 在边BC 上,且27sin BAD ∠=,则CD 等于( )A 23B 3C 33D 4324.若向量123,,OP OP OP ,满足条件1230OP OP OP ++=,1231OP OP OP ===,则123PP P ∆的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .不能确定25.已知20a b =≠,且关于x 的方程20x a x a b ++⋅=有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是( )A .06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B .,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D .,6ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦26.题目文件丢失!27.ABC 中,5AB AC ==,6BC =,则此三角形的外接圆半径是( ) A .4B .72C .258D .25928.在ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ,若1c =,45B =︒,3cos 5A =,则b 等于( ) A .35 B .107C .57D .521429.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ,若222sin sin sin 0A B C +-=,2220a c b ac +--=,2c =,则a =( )A .3B .1C .12D .3 30.在ABC 中,()2BC BA AC AC +⋅=,则ABC 的形状一定是( ) A .等边三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .直角三角形31.已知菱形ABCD 边长为2,∠B =3π,点P 满足AP =λAB ,λ∈R ,若BD ·CP =-3,则λ的值为( ) A .12B .-12C .13D .-1332.在ABC ∆中,8AB =,6AC =,60A ∠=,M 为ABC ∆的外心,若AM AB AC λμ=+,λ、R μ∈,则43λμ+=( )A .34B .53C .73D .8333.在ABC 中,AB AC BA BC CA CB →→→→→→⋅=⋅=⋅,则ABC 的形状为( ). A .钝角三角形 B .等边三角形 C .直角三角形D .不确定34.如图,在直角梯形ABCD 中,22AB AD DC ==,E 为BC 边上一点,BC 3EC =,F 为AE 的中点,则BF =( )A .2133AB AD - B .1233AB AD - C .2133AB AD -+ D .1233AB AD -+ 35.著名数学家欧拉提出了如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线被称为三角形的欧拉线,该定理则被称为欧拉线定理.设点O ,H 分别是△ABC 的外心、垂心,且M 为BC 中点,则 ( )A .33AB AC HM MO +=+ B .33AB AC HM MO +=- C .24AB AC HM MO +=+D .24AB AC HM MO +=-【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题 1.无 2.BD 【分析】假设与共线,与,都不共线,即可判断A 错;根据向量垂直的数量积表示,可判断B 正确;向量共线可以是反向共线,故C 错;根据向量数量积法则,可判断D 正确. 【详解】A 选项,若与共线,与,都 解析:BD 【分析】假设a 与b 共线,c 与a ,b 都不共线,即可判断A 错;根据向量垂直的数量积表示,可判断B 正确;向量共线可以是反向共线,故C 错;根据向量数量积法则,可判断D 正确. 【详解】A 选项,若a 与b 共线,c 与a ,b 都不共线,则ma nb +与c 不可能共线,故A 错;B 选项,因为a ,b ,c 是非零平面向量,若0⋅=⋅=a b a c ,则a b ⊥,a c ⊥,所以//b c ,即B 正确;C 选项,因为向量共线可以是反向共线,所以由////a b c 不能推出a b c a b c =++++;如a 与b 同向,c 与a 反向,且a b c +>,则a b c a b c =+-++,故C 错;D 选项,若0a b ⋅=,则()222222a b a ba b a b a b+=+=++⋅=+,()222222a b a ba b a b a b -=-=+-⋅=+,所以a b a b +=-,即D 正确.故选:BD. 【点睛】本题主要考查共线向量的有关判定,以及向量数量积的相关计算,属于基础题型.3.AC 【分析】根据平面向量数量积定义可判断A ;由向量垂直时乘积为0,可判断B ;利用向量数量积的运算律,化简可判断C ;根据向量数量积的坐标关系,可判断D. 【详解】对于A ,由平面向量数量积定义可知解析:AC 【分析】根据平面向量数量积定义可判断A ;由向量垂直时乘积为0,可判断B ;利用向量数量积的运算律,化简可判断C ;根据向量数量积的坐标关系,可判断D. 【详解】对于A ,由平面向量数量积定义可知cos ,a b a b a b ⋅=,则||||||a b a b ⋅≤,所以A 正确,对于B ,当a 与c 都和b 垂直时,a 与c 的方向不一定相同,大小不一定相等,所以B 错误,对于C ,两个非零向量a ,b ,若||||||a b a b -=+,可得22()(||||)a b a b -=+,即22||||a b a b -⋅=,cos 1θ=-,则两个向量的夹角为π,则a 与b 共线且反向,故C 正确; 对于D ,已知(1,2)a =,(1,1)b =且a 与a b λ+的夹角为锐角, 可得()0a a b λ⋅+>即2||0a a b λ+⋅>可得530λ+>,解得53λ>-, 当a 与a b λ+的夹角为0时,(1,2)a b λλλ+=++,所以2220λλλ+=+⇒= 所以a 与a b λ+的夹角为锐角时53λ>-且0λ≠,故D 错误; 故选:AC. 【点睛】本题考查了平面向量数量积定义的应用,向量共线及向量数量积的坐标表示,属于中档题.4.D 【分析】在中,根据,利用正弦定理得,然后变形为求解. 【详解】在中,因为, 由正弦定理得, 所以,即, 所以或, 解得或.故是直角三角形或等腰三角形. 故选: D. 【点睛】 本题主要考查解析:D 【分析】 在ABC 中,根据cos cos A b B a =,利用正弦定理得cos sin cos sin A BB A=,然后变形为sin 2sin 2A B =求解.【详解】在ABC 中,因为cos cos A bB a =, 由正弦定理得cos sin cos sin A BB A=, 所以sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =, 所以22A B =或22A B π=-,解得A B =或2A B π+=.故ABC 是直角三角形或等腰三角形. 故选: D. 【点睛】本题主要考查利用正弦定理判断三角形的形状,还考查了运算求解的能力,属于基础题.5.ABD 【分析】 A.根据是边长为2的等边三角形和判断;B.根据,,利用平面向量的减法运算得到判断;C. 根据,利用数量积运算判断;D. 根据, ,利用数量积运算判断. 【详解】 A. 因为是边长解析:ABD 【分析】A. 根据ABC 是边长为2的等边三角形和2AB a =判断;B.根据2AB a =,2AC a b =+,利用平面向量的减法运算得到BC 判断;C. 根据1,2a ABb BC ==,利用数量积运算判断;D. 根据b BC =, 1a b ⋅=-,利用数量积运算判断. 【详解】A. 因为ABC 是边长为2的等边三角形,所以2AB =,又2AB a =,所以 a 是单位向量,故正确;B. 因为2AB a =,2AC a b =+,所以BC AC AB b =-=,所以//BC b ,故正确;C. 因为1,2a AB b BC ==,所以1122cos120122a b BC AB ⋅=⋅=⨯⨯⨯︒=-,故错误; D. 因为b BC =, 1a b ⋅=-,所以()()2444440BC a b b a b a b b ⋅+=⋅+=⋅+=-+=,所以()4BC a b ⊥+,故正确. 故选:ABD 【点睛】本题主要考查平面向量的概念,线性运算以及数量积运算,还考查了运算求解的能力,属于中档题.6.ACD 【分析】根据正弦定理的性质即可判断. 【详解】对于A ,在,由正弦定理得,则,故A 正确; 对于B ,若,则或,所以和不一定相等,故B 错误; 对于C ,若,由正弦定理知,由于三角形中,大边对大角解析:ACD 【分析】根据正弦定理的性质即可判断. 【详解】对于A ,在ABC ,由正弦定理得2sin sin sin a b cR A B C===,则::2sin :2sin :2sin sin :sin :sin a b c R A R B R C A B C ==,故A 正确;对于B ,若sin 2sin 2A B =,则A B =或2A B π+=,所以a 和b 不一定相等,故B 错误;对于C ,若sin sin A B >,由正弦定理知a b >,由于三角形中,大边对大角,所以A B >,故C 正确;对于D ,由正弦定理得2sin sin sin a b cR A B C===,则2sin 2sin 2sin sin sin sin b c R B R CR B C B C ++==++,故D 正确.故选:ACD. 【点睛】本题考查正弦定理的应用,属于基础题.7.BCD 【分析】以E 为原点建立平面直角坐标系,写出所有点的坐标求解即可. 【详解】由题E 为AB 中点,则,以E 为原点,EA ,EC 分别为x 轴,y 轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示: 所以,,解析:BCD 【分析】以E 为原点建立平面直角坐标系,写出所有点的坐标求解即可. 【详解】由题E 为AB 中点,则CE AB ⊥,以E 为原点,EA ,EC 分别为x 轴,y 轴正方向建立平面直角坐标系,如图所示:所以,123(0,0),(1,0),(1,0),3),(,)33E A B C D -, 设123(0,),3),(1,),(,33O y y BO y DO y ∈==--,BO ∥DO , 所以3133y y -=-,解得:3y =, 即O 是CE 中点,0OE OC +=,所以选项B 正确;32OA OB OC OE OC OE ++=+==,所以选项C 正确; 因为CE AB ⊥,0AB CE ⋅=,所以选项A 错误;1(,33ED =,(1,BC =,ED 在BC 方向上的投影为127326BC BCED +⋅==,所以选项D 正确.故选:BCD 【点睛】此题考查平面向量基本运算,可以选取一组基底表示出所求向量的关系,对于特殊图形可以考虑在适当位置建立直角坐标系,利于计算.8.ABC 【分析】根据判断三角形解的个数的结论:若为锐角,当时,三角形有唯一解;当时,三角形有两解;当时,三角形无解:当时,三角形有唯一解.逐个判断即可得解. 【详解】对于,因为为锐角且,所以三角解析:ABC 【分析】根据判断三角形解的个数的结论:若B 为锐角,当c b <时,三角形有唯一解;当sin c B b c <<时,三角形有两解;当sin c B b >时,三角形无解:当sin c B b =时,三角形有唯一解.逐个判断即可得解. 【详解】对于A ,因为B 为锐角且45c b =<=,所以三角形ABC 有唯一解,故A 错误;对于B ,因为B 为锐角且sin 4 3.92c B b c =⨯==<,所以三角形ABC 有两解,故B 错误;对于C ,因为B 为锐角且 sin 43c B b ==>=,所以三角形ABC 无解,故C 错误;对于D ,因为B 为锐角且sin 42c B b ==>=,所以三角形ABC 无解,故D 正确. 故选:ABC. 【点睛】本题考查了判断三角形解的个数的方法,属于基础题.9.AC 【分析】利用余弦定理:即可求解. 【详解】在△ABC 中,b =15,c =16,B =60°, 由余弦定理:, 即,解得. 故选:AC 【点睛】本题考查了余弦定理解三角形,需熟记定理,考查了基解析:AC 【分析】利用余弦定理:2222cos b a c ac B =+-即可求解. 【详解】在△ABC 中,b =15,c =16,B =60°, 由余弦定理:2222cos b a c ac B =+-, 即216310a a -+=,解得8a = 故选:AC 【点睛】本题考查了余弦定理解三角形,需熟记定理,考查了基本运算,属于基础题.10.AD 【分析】利用正弦定理可求得的值,再利用同角三角函数的平方关系可求得的值. 【详解】由正弦定理,可得, ,则,所以,为锐角或钝角. 因此,. 故选:AD. 【点睛】本题考查利用正弦定理与同解析:AD 【分析】利用正弦定理可求得sin B 的值,再利用同角三角函数的平方关系可求得cos B 的值. 【详解】由正弦定理sin sin b a B A=,可得120sin 22sin 153b A B a ⨯===, b a >,则30B A >=,所以,B 为锐角或钝角.因此,cos 3B ==±. 故选:AD.【点睛】本题考查利用正弦定理与同角三角函数的基本关系求值,考查计算能力,属于基础题.11.CD 【分析】分析知,,与的夹角是,进而对四个选项逐个分析,可选出答案. 【详解】分析知,,与的夹角是. 由,故B 错误,D 正确; 由,所以,故A 错误; 由,所以,故C 正确. 故选:CD 【点睛】解析:CD 【分析】分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒,进而对四个选项逐个分析,可选出答案. 【详解】分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒.由12cos12010a b ︒⋅=⨯⨯=-≠,故B 错误,D 正确;由()22221243a ba ab b +=+⋅+=-+=,所以3a b +=,故A 错误; 由()()2144440a b b a b b +⋅=⋅+=⨯-+=,所以()4a b b +⊥,故C 正确.故选:CD 【点睛】本题考查正三角形的性质,考查平面向量的数量积公式的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.12.ABD 【分析】根据向量数乘运算判断AB 选项的正确性,通过的特殊情况判断C 选项的正确性,根据向量运算判断D 选项的正确性. 【详解】根据向量数乘的运算可知A 和B 正确;C 中,当时,,但与不一定相等,解析:ABD 【分析】根据向量数乘运算判断AB 选项的正确性,通过m 的特殊情况判断C 选项的正确性,根据向量运算判断D 选项的正确性. 【详解】根据向量数乘的运算可知A 和B 正确;C 中,当0m =时,0ma mb ==,但a 与b 不一定相等,故C 不正确;D 中,由ma na =,得()0m n a -=,因为0a ≠,所以m n =,故D 正确. 故选:ABD 【点睛】本小题主要考查向量数乘运算,属于基础题.13.ABCD 【分析】根据向量的线性运算逐个选项求解即可. 【详解】 ; ; ; .故选:ABCD 【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,属于基础题型.解析:ABCD 【分析】根据向量的线性运算逐个选项求解即可. 【详解】0AB BC CA AC CA ++=+=;()()0AB AC BD CD AB BD AC CD AD AD -+-=+-+=-=; ()0OA OD AD OA AD OD OD OD -+=+-=-=; 0NQ QP MN MP NP PM MN NM NM ++-=++=-=.故选:ABCD 【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,属于基础题型.14.无 15.无二、平面向量及其应用选择题16.A 【解析】分析:先利用三角形的面积公式求得c 的值,进而利用余弦定理求得a ,再利用正弦定理求解即可.详解:由题意,在ABC ∆中,利用三角形的面积公式可得011sin 1sin 6022ABC S bc A c ∆==⨯⨯⨯=, 解得4c =,又由余弦定理得22212cos 116214132a b c bc A =+-=+-⨯⨯⨯=,解得a =,由正弦定理得2sin 2sin sin sin 32a b c a A B C A -+===-+,故选A. 点睛:本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题. 17.B 【分析】由大边对大角可判断①的正误,用三角函数的知识将式子进行化简变形可判断②③的正误,用正弦定理结合三角形有两解可判断④的正误. 【详解】①由正弦定理及大边对大角可知①正确; ②可得A B =或2A B π+=,ABC 是等腰三角形或直角三角形,所以②错误;③由正弦定理可得sin cos sin cos sin A B B A C -=, 结合()sin sin sin cos sin cos C A B A B B A =+=+ 可知cos sin 0=A B ,因为sin 0B ≠,所以cos 0A =, 因为0A π<<,所以2A π=,因此③正确;④由正弦定理sin sin a b A B =得sin sin sin a B b A A==, 因为三角形有两解,所以2,332A B A πππ>>=≠所以sin A ⎫∈⎪⎪⎝⎭,即)b ∈,故④错误.故选:B 【点睛】本题考查的是正余弦定理的简单应用,要求我们要熟悉三角函数的和差公式及常见的变形技巧,属于中档题. 18.C 【分析】根据正弦定理边化角以及三角函数公式可得4A π=,再根据面积公式可求得6(2bc =,再代入余弦定理求解即可. 【详解】ABC 中,cos sin a B b A c +=,由正弦定理得sin cos sin sin sin A B B A C +=,又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+,∴sin sin cos sin B A A B =,又sin 0B ≠,∴sin A cos A =,∴tan 1A =,又(0,)A π∈,∴4A π=.∵1sin 1)24ABCSbc A ===-,∴bc =6(2,∵2a =,∴由余弦定理可得22()22cos a b c bc bc A =+--,∴2()4(2b c bc +=++4(26(216=++⨯-=,可得4b c +=.故选:C 【点睛】本题主要考查了解三角形中正余弦定理与面积公式的运用,属于中档题. 19.D 【分析】先根据0||||AB AC BC AB AC ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,判断出A ∠的角平分线与BC 垂直,进而推断三角形为等腰三角形进而根据向量的数量积公式求得C ,判断出三角形的形状. 【详解】解:0||||AB AC BC AB AC ⎛⎫+= ⎪ ⎪⎝⎭,||AB AB ,||AC AC 分别为单位向量, A ∴∠的角平分线与BC 垂直, AB AC ∴=,1cos ||||2AB AC A AB AC ==,3A π∴∠=,3B C A π∴∠=∠=∠=,∴三角形为等边三角形.故选:D . 【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的运算,三角形形状的判断.考查了学生综合分析能力,属于中档题.20.A 【分析】首先由条件和正弦定理判断ABC 是等腰直角三角形,由三角形的性质可知直角三角形的外接圆的圆心在斜边的中点,所以由ABC 外接圆的半径可求得三角形的边长,再求面积. 【详解】 由正弦定理可知2sin sin sin a b cr A B C===已知sin cos sin a b cA B B===sin cos B B =和sin sin C B =, 所以45B =,45C =,所以ABC 是等腰直角三角形,由条件可知ABC ,即等腰直角三角形的斜边长为所以122ABCS=⨯=. 故选:A 【点睛】本题考查正弦定理判断三角形形状,重点考查直角三角形和外接圆的性质,属于基础题型. 21.C 【分析】当直线CD AB ⊥时,由直角三角形的勾股定理和等面积法,可得出222+=a b c ,1ab c =⨯,再由基本不等式可得出2c ≥,从而得出M 的范围.当D 为边AB 的中点时,由直角三角形的斜边上的中线为斜边的一半和勾股定理可得2c =,2224a b c +==,由基本不等式可得出2ab ≤,从而得出N 的范围,可得选项. 【详解】当直线CD AB ⊥时,因为90C ∠=︒,1CD =,所以222+=a b c ,由等面积法得1ab c =⨯,因为有222a b ab +≥(当且仅当a b =时,取等号),即()22>0c c c ≥,所以2c ≥,所以+M a b ===≥(当且仅当a b =时,取等号),当D 为边AB 的中点时,因为90C ∠=︒,1CD =,所以2c =,2224a b c +==, 因为有222a b ab +≥(当且仅当a b =时,取等号),即42ab ≥,所以2ab ≤,所以+N a b ===≤(当且仅当a b =时,取等号),当a ,b 变化时,记{}max ,m M N =(即M 、N 中较大的数),则m 的最小值为(此时,a b =); 故选:C. 【点睛】本题考查解直角三角形中的边的关系和基本不等式的应用,以及考查对新定义的理解,属于中档题. 22.A 【分析】由三角形面积公式和余弦定理可得C 的等式,利用二倍角公式求得tan2C,从而求得tan C . 【详解】∵222222()2S a b c a b ab c =+-=++-,即22212sin 22ab C a b ab c ⨯⋅=++-, ∴222sin 2ab C ab a b c ⋅-=+-,又222sin 2sin cos 1222a b c ab C ab CC ab ab +-⋅-===-,∴sin cos 12C C +=, 即22cos sin cos 222C C C =,则tan 22C =,∴222tan2242tan 1231tan 2CC C ⨯===---, 故选:A . 【点睛】本题考查三角形面积公式,余弦定理,考查二倍角公式,同角间的三角函数关系,掌握相应的公式即可求解.属于中档题,考查了学生的运算求解能力. 23.A 【分析】首先根据余弦定理求AB ,再判断ABC 的内角,并在ABD △和ADC 中,分别用正弦定理表示AD ,建立方程求DC 的值. 【详解】AB =3==,222cos 22AB BC AC B AB BC +-∴===⋅, 又因为角B 是三角形的内角,所以6B π=,90BAC ∴∠=,sin 7BAD ∠=,cos 7BAD ∴∠==,sin cos 7DAC BAD ∴∠=∠=,在ABD △中,由正弦定理可得sin sin BD BAD BAD ⋅=∠,在ADC 中,由正弦定理可得sin sin DC CAD DAC⋅=∠,()177DC DC ⨯⨯=,解得:3DC =. 故选:A 【点睛】本题考查正余弦定理解三角形,重点考查数形结合,转化与化归,推理能力,属于中档题型. 24.C 【分析】根据三角形外心、重心的概念,以及外心、重心的向量表示,可得结果. 【详解】由123||||||1OP OP OP ===,可知点O 是123PP P ∆的外心, 又1230OP OP OP ++=,可知点O 是123PP P ∆的重心, 所以点O 既是123PP P ∆的外心,又是123PP P ∆的重心, 故可判断该三角形为等边三角形, 故选:C 【点睛】本题考查的是三角形外心、重心的向量表示,掌握三角形的四心:重心,外心,内心,垂心,以及熟悉它们的向量表示,对解题有事半功倍的作用,属基础题. 25.B 【分析】根据方程有实根得到24cos 0a a b θ∆=-≥,利用向量模长关系可求得1cos 2θ≤,根据向量夹角所处的范围可求得结果. 【详解】关于x 的方程20x a x a b ++⋅=有实根 240a a b ∴∆=-⋅≥设a 与b 的夹角为θ,则24cos 0a a b θ-≥ 又20a b =≠ 24cos 0b b θ∴-≥ 1cos 2θ∴≤ 又[]0,θπ∈ ,3πθπ⎡⎤∴∈⎢⎥⎣⎦本题正确选项:B【点睛】本题考查向量夹角的求解问题,关键是能够利用方程有实根得到关于夹角余弦值的取值范围,从而根据向量夹角范围得到结果.26.无27.C 【分析】在ABC 中,根据5AB AC ==,6BC =,由余弦定理求得7cos 25A =,再由平方关系得到sin A ,然后由正弦定理2sin BCR A=求解. 【详解】在ABC 中,5AB AC ==,6BC =,由余弦定理得:2222225567cos 225525AB AC BC A AB AC +-+-===⋅⨯⨯,所以24sin 25A ==, 由正弦定理得:625224sin 425BC R A ===,所以258R =, 此三角形的外接圆半径是258故选:C 【点睛】本题主要考查余弦定理,正弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题. 28.C 【分析】利用同角三角函数基本关系式可得sin A ,进而可得cos (cos cos sin sin )C A B A B =--,再利用正弦定理即可得出. 【详解】 解:3cos 5A =,(0,180)A ∈︒︒.∴4sin 5A =,34cos cos()(cos cos sin sin )(525210C A B A B A B =-+=--=-⨯-=.sin C∴=由正弦定理可得:sin sinb cB C=,∴1sin5sin7c BbC===.故选:C.【点睛】本题考查了同角三角函数基本关系式、正弦定理、两角和差的余弦公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.29.B【分析】先根据正弦定理化边得C为直角,再根据余弦定理得角B,最后根据直角三角形解得a.【详解】因为222sin sin sin0A B C+-=,所以222b c0a+-=, C为直角,因为2220a cb ac+--=,所以2221cosB,223a c bBacπ+-===,因此13a ccosπ==选B.【点睛】解三角形问题,多为边和角的求值问题,这就需要根据正、余弦定理结合已知条件灵活转化边和角之间的关系,从而达到解决问题的目的.30.D【分析】先根据向量减法与向量数量积化简得边之间关系,再判断三角形形状.【详解】因为()()()222BC BA AC BC BA BC BA BC BA AC+⋅=+⋅-=-=,所以222a c b-=,即ABC是直角三角形,选D.【点睛】判断三角形形状的方法①化边:通过因式分解、配方等得出边的相应关系,从而判断三角形的形状.②化角:通过三角恒等变形,得出内角的关系,从而判断三角形的形状,此时要注意应用πA B C++=这个结论.31.A【分析】根据向量的基本定理,结合数量积的运算公式,建立方程即可得到结论.【详解】法一:由题意可得BA ·BC =2×2cos 3π=2, BD ·CP =(BA +BC )·(BP -BC ) =(BA +BC )·[(AP -AB )-BC ] =(BA +BC )·[(λ-1)·AB -BC ] =(1-λ) BA 2-BA ·BC +(1-λ)·BA ·BC -BC 2=(1-λ)·4-2+2(1-λ)-4 =-6λ=-3,∴λ=12,故选A. 法二:建立如图所示的平面直角坐标系,则B (2,0),C (1,),D (-13.令P (x,0),由BD ·CP =(-33)·(x -13=-3x +3-3=-3x =-3得x =1. ∵AP =λAB ,∴λ=12.故选A. 【点睛】1.已知向量a ,b 的坐标,利用数量积的坐标形式求解.设a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则a ·b =a 1b 1+a 2b 2. 2.通过建立平面直角坐标系,利用数量积的坐标形式计算.32.C【分析】作出图形,先推导出212AM AB AB ⋅=,同理得出212AM AC AC ⋅=,由此得出关于实数λ、μ的方程组,解出这两个未知数的值,即可求出43λμ+的值. 【详解】如下图所示,取线段AB 的中点E ,连接ME ,则AM AE EM =+且EM AB ⊥,()212AM AB AE EM AB AE AB EM AB AB ∴⋅=+⋅=⋅+⋅=, 同理可得212AM AC AC ⋅=,86cos6024AB AC ⋅=⨯⨯=,由221212AM AB AB AM AC AC ⎧⋅=⎪⎪⎨⎪⋅=⎪⎩,可得()()3218AB AC AB AB AC AC λμλμ⎧+⋅=⎪⎨+⋅=⎪⎩,即642432243618λμλμ+=⎧⎨+=⎩, 解得512λ=,29,因此,52743431293λμ+=⨯+⨯=. 故选:C.【点睛】 本题考查利用三角形外心的向量数量积的性质求参数的值,解题的关键就是利用三角形外心的向量数量积的性质列方程组求解,考查分析问题和解决问题的能力,属于中等题. 33.B【分析】根据向量运算可知三角形中中线与垂线重合,可知三角形为等腰三角形,即可确定三角形形状.【详解】因为AB AC BA BC →→→→⋅=⋅,所以0AB AC BC →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭, 即0AB CA CB →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭, 所以在ABC 中,AB 与AB 边上的中线垂直,则CA CB →→=,同理0BC AC AB →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭,AC AB →→=, 所以AC AB CB →→→==,ABC 是等边三角形.故选:B【点睛】本题主要考查了向量的数量积,向量垂直,考查了运算能力,属于中档题.34.C【分析】根据平面向量的三角形法则和共线定理即可得答案.【详解】 解:111222BF BA AF BA AE AB AD AB CE ⎛⎫=+=+=-+++ ⎪⎝⎭111223AB AD AB CB ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭111246AB AD AB CB =-+++ ()111246AB AD AB CD DA AB =-+++++ 11112462AB AD AB AB AD AB ⎛⎫=-+++--+ ⎪⎝⎭111124126AB AD AB AB AD =-+++- 2133AB AD =-+ 故选:C .【点睛】本题考查用基底表示向量,向量的线性运算,是中档题.35.D【分析】构造符合题意的特殊三角形(例如直角三角形),然后利用平面向量的线性运算法则进行计算即可得解.【详解】解:如图所示的Rt ABC ∆,其中角B 为直角,则垂心H 与B 重合,O 为ABC ∆的外心,OA OC ∴=,即O 为斜边AC 的中点,又M 为BC 中点,∴2AH OM =,M 为BC 中点,∴22()2(2)+==+=+.AB AC AM AH HM OM HM=+=-OM HM HM MO4224故选:D.【点睛】本题考查平面向量的线性运算,以及三角形的三心问题,同时考查学生分析问题的能力和推理论证能力.。
高考数学压轴专题最新备战高考《平面向量》图文答案
【高中数学】数学《平面向量》复习资料一、选择题 1.已知()4,3a =r ,()5,12b =-r 则向量a r 在b r 方向上的投影为( )A .165-B .165C .1613-D .1613【答案】C【解析】【分析】 先计算出16a b r r ⋅=-,再求出b r ,代入向量a r 在b r 方向上的投影a b b⋅r r r 可得 【详解】 ()4,3a =r Q ,()5,12b =-r ,4531216a b ⋅=⨯-⨯=-r r , 则向量a r 在b r 方向上的投影为1613a b b⋅-=r r r , 故选:C.【点睛】本题考查平面向量的数量积投影的知识点. 若,a b r r 的夹角为θ,向量a r 在b r 方向上的投影为cos a θ⋅r 或a b b⋅r r r2.已知向量,a b r r 满足||a =r ||4=r b ,且()4a b b +⋅=r r r ,则a r 与b r 的夹角为( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 【答案】D【解析】【分析】由()4a b b +⋅=r r r ,求得12a b ⋅=-r r ,再结合向量的夹角公式,求得cos ,2a b 〈〉=-r r ,即可求得向量a r 与b r 的夹角.【详解】由题意,向量,a b r r 满足||a =r ||4=r b , 因为()4a b b +⋅=r r r ,可得2164a b b a b ⋅+=⋅+=r r r r r ,解得12a b ⋅=-r r ,所以cos,||||a ba ba b⋅〈〉===r rr rr r又因ar与br的夹角[0,]π∈,所以ar与br的夹角为56π.故选:D.【点睛】本题主要考查了向量的数量积的应用,其中解答中熟记向量的数量积的计算公式,以及向量的夹角公式,准确计算是解答的关键,着重考查了计算能力.3.在ABC∆中,0OA OB OC++=u u u r u u u r u u u r r,2AE EB=u u u r u u u r,AB ACλ=u u u r u u u r,若9AB AC AO EC⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则实数λ=( )ABCD【答案】D【解析】【分析】将AOu u u r、ECuuu r用ABu u u r、ACu u u r表示,再代入9AB AC AO EC⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r中计算即可.【详解】由0OA OB OC++=u u u r u u u r u u u r r,知O为ABC∆的重心,所以211()323AO AB AC=⨯+=u u u r u u u r u u u r()AB AC+u u u r u u u r,又2AE EB=u u u r u u u r,所以23EC AC AE AC AB=-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,93()AO EC AB AC⋅=+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r2()3AC AB-u u u r u u u r2223AB AC AB AC AB AC=⋅-+=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,所以2223AB AC=u u u r u u u r,||2||ABACλ===u u u ru u u r.故选:D【点睛】本题考查平面向量基本定理的应用,涉及到向量的线性运算,是一道中档题.4.已知菱形ABCD的边长为2,60ABC∠=︒,则BD CD⋅=u u u v u u u v()A.4 B.6 C.D.【答案】B【解析】【分析】根据菱形中的边角关系,利用余弦定理和数量积公式,即可求出结果.【详解】如图所示,菱形形ABCD 的边长为2,60ABC ∠=︒,∴120C ∠=︒,∴22222222cos12012BD =+-⨯⨯⨯︒=, ∴23BD =30BDC ∠=︒, ∴|||3 302|326BD CD BD CD cos =⨯⨯︒==⋅u u u r u u u r u u u r u u u r , 故选B .【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积和余弦定理的应用问题,属于基础题..5.已知在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,()0,2A ,2220OB OA +=,若平面内点P 满足3PB PA =u u u r u u u r ,则PO 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4【答案】C【解析】【分析】 设(),P x y ,(),B m n ,根据3PB PA =u u u r u u u r 可得262m x n y =-⎧⎨=-⎩,再根据2220OB OA +=可得点P 的轨迹,它一个圆,从而可求PO 的最大值.【详解】 设(),P x y ,(),B m n ,故(),PB m x n y =--u u u r ,(),2PA x y =--u u u r .由3PB PA =u u u r u u u r 可得363m x x n y y-=-⎧⎨-=-⎩,故262m x n y =-⎧⎨=-⎩, 因为2220OB OA +=,故()22443420x y +-+=,整理得到()2234x y +-=,故点P 的轨迹为圆,其圆心为()0,3,半径为2, 故PO 的最大值为325+=,故选:C.【点睛】本题考查坐标平面中动点的轨迹以及圆中与距离有关的最值问题,一般地,求轨迹方程,可以动点转移法,也可以用几何法,而圆外定点与圆上动点的连线段长的最值问题,常转化为定点到圆心的距离与半径的和或差,本题属于中档题.6.若向量(1,1)a =r ,(1,3)b =-r ,(2,)c x =r 满足(3)10a b c +⋅=r r r,则x =( ) A .1B .2C .3D .4 【答案】A【解析】【分析】 根据向量的坐标运算,求得(3)(2,6)a b +=r r ,再根据向量的数量积的坐标运算,即可求解,得到答案.【详解】 由题意,向量(1,1)a =r ,(1,3)b =-r ,(2,)c x =r ,则向量(3)3(1,1)(1,3)(2,6)a b +=+-=r r ,所以(3)(2,6)(2,)22610a b c x x +⋅=⋅=⨯+=r r r ,解得1x =,故选A.【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,及向量的数量积的坐标运算的应用,其中解答中熟记向量的数量积的坐标运算公式,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.7.如图,在梯形ABCD 中, 2DC AB =u u u r u u u r , P 为线段CD 上一点,且12DP PC =,E 为BC 的中点, 若EP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r (λ, R μ∈),则λμ+的值为( )A .13B .13- C .0 D .12【答案】B【解析】【分析】直接利用向量的线性运算,化简求得1526EP AD AB =-u u u v u u u v u u u v ,求得,λμ的值,即可得到答案. 【详解】由题意,根据向量的运算法则,可得:()1214111232326EP EC CP BC CD AC AB AB AC AB u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v =+=+=--=- ()1111522626AD AB AB AD AB =+-=-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 又因为EP AB AD λμ=+u u u v u u u v u u u v ,所以51,62λμ=-=, 所以511623λμ+=-+=-,故选B. 【点睛】 本题主要考查了向量的线性运算及其应用,其中解答中熟记向量的线性运算法则,合理应用向量的三角形法则化简向量EP u u u v是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.8.如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO uuu v ·BC uuu v的值是A .-8B .-1C .1D .8【答案】D【解析】【分析】【详解】 因为AO AC CO AB BO =+=+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2AO AC BO AB CO =+++u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v , 而BC AC AB BO CO =-=-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2BC AC AB BO CO =-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则 1()()4AO BC AC AB CO BO AC AB BO CO ⋅=+++-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 1()()()()()()4AC AB AC AB AC AB BO CO CO BO AC AB =+-++-++-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ()()CO BO BO CO ++-u u u v u u u v u u u v u u u v221(||4AC AB AC BO AC CO AB BO AB CO =-+⋅-⋅+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 22||)CO AC CO AB BO AC BO AB BO CO +⋅-⋅+⋅-⋅+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v2211(||)()42AC AB AC BO AB CO =-+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)[()]42AC AB AB BC BO AB CO =-++⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)()42AC AB AB BC BC BO =-+⋅+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)42AC AB AO BC =-+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v 所以221(||)82AO BC AC AB ⋅=-=u u u v u u u v u u u v u u u v ,故选D9.已知单位向量a r ,b r 的夹角为3π,(),c a b R μλμ+=λ+∈r u u r u u r ,若2λμ+=,那么c r 的最小值为( )AB C .2 D 【答案】D【解析】【分析】 利用向量的数量积的运算公式,求得12a b ⋅=r r ,再利用模的公式和题设条件,化简得到24c λμ=-u r ,最后结合基本不等式,求得1λμ≤,即可求解.【详解】由题意,向量,a b r r 为单位向量,且夹角为3π,所以11cos 11322a b a b π⋅=⋅=⨯⨯=r r r r , 又由(),c a b μλμ=λ+∈R r u u r u u r , 所以()22222222()4c a b a b λμλμλμλμλμλμλμλμ=+=++⋅=++=+-=-u r r r r r , 因为,R λμ+∈时,所以222()122λμλμ+⎛⎫≤== ⎪⎝⎭,当且仅当λμ=时取等号,所以23c ≥u r ,即c ≥u r 故选:D .【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的运算,以及向量的模的计算,其中解答中熟记向量的数量积和模的计算公式,以及合理应用基本不等式求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.10.已知ABC V 为直角三角形,,6,82C BC AC π===,点P 为ABC V 所在平面内一点,则()PC PA PB ⋅+u u u r u u u r u u u r 的最小值为( )A .252-B .8-C .172-D .1758- 【答案】A【解析】【分析】根据,2C π=以C 点建系, 设(,)P x y ,则22325()=2(2)222PC PA PB x y ⎛⎫⋅+-+-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r ,即当3=2=2x y ,时,取得最小值. 【详解】如图建系,(0,0), (8,0), (0,6)C A B ,设(,)P x y ,(8,)PA x y =--u u u r ,(,6)PB x y =--u u u r ,则22()(,)(82,62)2826PC PA PB x y x y x x y y ⋅+=--⋅--=-+-u u u r u u u r u u u r22325252(2)2222x y ⎛⎫=-+--≥- ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标表示及其应用,根据所求关系式运用几何意义是解题的关键,属于中档题.11.已知平面向量a v ,b v 的夹角为3π,且||2a =v ,||1b =v ,则2a b -=v v ( ) A .4B .2C .1D .16【答案】B【解析】【分析】根据向量的数量积和向量的模的运算,即可求解.【详解】 由题意,可得222|2|||4||4444||||cos 43a b a b a b a b π-=+-⋅=+-⋅=r r r r r r r r ,所以|2|2a b -=r r,故选B.【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的运算及应用,其中解答中熟记平面向量的数量积的运算公式,以及向量的模的运算公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.12.如图,在ABC V 中,已知D 是BC 边延长线上一点,若2B C C D =u u u v u u u v,点E 为线段AD 的中点,34AE AB AC λ=+u u u v u u u v u u u v ,则λ=( )A .14B .14-C .13D .13- 【答案】B【解析】【分析】由12AE AD =u u u r u u u r ,AD BD BA =-u u u r u u u r u u u r ,AC BC BA =-u u u r u u u r u u u r ,32BD BC =u u u r u u u r ,代入化简即可得出. 【详解】13,,,22AE AD AD BD BA BD BC BC AC AB ==-==-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,带人可得()13132244AE AC AB AB AB AC ⎡⎤=-+=-+⎢⎥⎣⎦u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,可得14λ=-, 故选B.【点睛】本题考查了向量共线定理、向量的三角形法则,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.在ABC V 中,若2AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则AB BC=u u u v u u u v ( ) A .1B .22C .32D .62【答案】C【解析】【分析】根据题意,由AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v 可以推得AB AC =,再利用向量运算的加法法则,即可求得结果.【详解】由题意得,AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v ,即A A =0+BC B C ⋅uu u v uu u v uuu v(),设BC 的中点为D ,则AD BC ⊥,即ABC V 为等腰三角形,B=C AB AC =∠∠, 又因为2BC CA CA AB ⋅=⋅uu u v uu v uu v uu u v 即2222222C Ccos 2C 2C cos 112C +22232C 2AB BC CA A B AB BC B A CA B CBC A BC A BC ⋅=⋅-=-+-=-+⨯=uu u v uu u v uu v uu u v uuv uu u v uu u v uu u v uu v uuv uu u v uu u v uu u v uu u v uu u v ()所以3AB BC =uu u v uu u v . 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算.14.如图,两个全等的直角边长分别为1,3的直角三角形拼在一起,若AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r ,则λμ+等于( )A .333-+B .333+ C 31D 31+【答案】B【解析】【分析】 建立坐标系,求出D 点坐标,从而得出λ,μ的值.【详解】解:1AC =Q ,3AB =,30ABC ∴∠=︒,60ACB∠=︒,以AB ,AC 为坐标轴建立坐标系,则13,12D ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭. ()3,0AB =u u u r ,()0,1AC =uu u r , ∴13,12AD ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭u u u r . Q AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r , ∴13231λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,∴3631λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,231λμ∴+=+. 故选:B .【点睛】本题考查了平面向量的基本定理,属于中档题.15.已知向量()()75751515a b ︒︒︒︒==r r cos ,sin ,cos ,sin ,则a b -r r 的值为 A .12 B .1 C .2 D .3【答案】B【解析】【分析】【详解】因为11,1,cos75cos15sin 75sin15cos602a b a b ==⋅=︒︒+︒︒=︒=r r r r ,所以2221||()12112a b a b -=-=-⨯+=r r r r ,故选B. 点睛:在向量问题中,注意利用22||a a =r ,涉及向量模的计算基本考虑使用此公式,结合数量积的运算法则即可求出.16.已知向量a r 与向量b r 满足||2a =r ,||b =r ||||a b a b +⋅-=r r r r ,则向量a r与向量b r的夹角为( )A .4π或34π B .6π或56πC .3π或23πD .2π 【答案】A 【解析】 【分析】设向量a r ,b r的夹角为θ,则2||12a b θ+=+r r ,2||12a b θ-=-r r ,即可求出2cos θ,从而得到向量的夹角; 【详解】解:设向量a r ,b r的夹角为θ,222||||||2||||cos 48a b a b a b θθ+=++=++r r r r r r12θ=+,222||||||2||||cos 4812a b a b a b θθθ-=+-=+-=-r r r r r,所以2222||||144128cos 80a b a b θ+⋅-=-==r r r r ,21cos 2θ∴=,因为[0,)θπ∈,故4πθ=或34π,故选:A. 【点睛】本题考查平面向量的数量积的运算律,及夹角的计算,属于中档题.17.已知平面向量,,a b c r r r 满足||||2a b ==r r ,a b ⊥r r,()()a c b c -⊥-r r r r ,则(a b c ⋅r r r +)的取值范围是( )A .[0,2]B .[0,C .[0,4]D .[0,8]【答案】D 【解析】 【分析】以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,根据AC BC ⊥,得到点C 在圆22(1)(1)2x y -+-=,再结合直线与圆的位置关系,即可求解. 【详解】设,,OA a OB b OC c ===u u u r r u u u r r u u u r r ,以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,则(2,0),(0,2)A B ,依题意,得AC BC ⊥,所以点C 在以AB 为直径的圆上运动,设点(,)C x y ,则22(1)(1)2x y -+-=,()22a b c x y +⋅=+r r r,由圆心到直线22x y t +=的距离d =≤,可得[0,8]t ∈.故选:D . 【点睛】本题主要考查了向量的数量积的坐标运算,以及直线与圆的位置关系的综合应用,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力.18.若O 为ABC ∆所在平面内任一点,且满足()()0OB OC OC OA CA AB -⋅-++=u u u r u u u r u u u r u u u r u u r u u u r,则ABC ∆的形状为( ) A .直角三角形 B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形【答案】A 【解析】 【分析】利用平面向量加法和减法的三角形法则以及向量数量积的性质即可进行判断. 【详解】由()()0OB OC OC OA CA AB -⋅-++=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,即()0CB AC CB CB AB ⋅+=⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,所以,CB AB ⊥,即2B π∠=,故ABC ∆为直角三角形.故选:A. 【点睛】本题主要考查了平面向量加法和减法的三角形法则以及向量数量积的性质的简单应用,属于基础题.19.已知向量OA u u u r 与OB uuu r的夹角为θ,2OA =u u u r ,1OB =uu u r ,=u u u r u u u r OP tOA ,()1OQ t OB =-u u u r u u u r ,PQ u u u r 在t t =0时取得最小值,则当0105t <<时,夹角θ的取值范围为( )A .0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .2,23ππ⎛⎫⎪⎝⎭D .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】C 【解析】 【分析】根据向量的数量积运算和向量的线性表示可得,()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++u u u r u u u r ,根据二次函数的最值可得出012cos 54cos t θθ+=+,再由0105t <<,可求得夹角θ的取值范围.【详解】因为2cos OA OB θ⋅=u u u r u u u r,()1PQ OQ OP t OB tOA =-=--u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++u u u r u u u r ,∵PQ u u u r 在t t =0时取得最小值,所以012cos 54cos t θθ+=+,又0105t <<,则12cos 1054cos 5θθ+<<+,得1cos 02θ-<<,∵0θπ≤≤,所以223ππθ<<,故选:C. 【点睛】 本题考查向量的数量积运算和向量的线性表示,以及二次函数的最值和分式不等式的求解,关键在于由向量的模的平方等于向量的平方,得到关于角度的三角函数的不等式,属于中档题.20.在ABC V 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,且||1,||2AB AC ==u u u r u u u r,120BAC ∠=︒,则||EB =u u u r( )A B C D 【答案】A 【解析】 【分析】根据向量的线性运算可得3144EB AB AC =-u u u r u u u r u u u r ,利用22||B EB E =u u r u u u r u 及||1,||2AB AC ==u u u r u u u r ,120BAC ∠=︒计算即可. 【详解】因为11131()22244EB EA AB AD AB AB AC AB AB AC =+=-+=-⨯++=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以22229311216441||6EB AB AB B AC AC E =-⨯=⨯⋅+u u u r u u u r u u ur u u u r u u r u u u r u 229311112()2168216=⨯-⨯⨯⨯-+⨯ 1916=,所以||EB =u u u r ,故选:A【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,向量数量积的运算,向量数量积的性质,属于中档题.。
高中数学:复习课(三) 平面向量 Word版含答案
复习课(三)平面向量平面向量的概念及线性运算1.题型为选择题和填空题.主要考查向量的线性运算及对向量有关概念的理解,常与向量共线和平面向量基本定理及数量积运算交汇命题.2.向量的加法遵循三角形法则和平行四边形法则,减法可以转化为加法进行运算,向量的加减法满足交换律、结合律,数乘运算满足结合律、分配律.实数运算中的去括号、移项、合并同类项等变形方向在向量的线性运算中都可以使用.[典例] (北京高考)在△ABC中,点M,N满足u u u u rAM=2u u u u rMC,u u u rBN=u u u rNC.若u u u u rMN=x u u u rAB+yu u u rAC,则x=________;y=________.[解析]∵u u u u rAM=2u u u u rMC,∴u u u u rAM=23u u u rAC.∵u u u rBN=u u u rNC,∴u u u u rAN=12(u u u rAB+u u u rAC),∴u u u u rMN=u u u u rAN-u u u u rAM=12(u u u rAB+u u u rAC)-23u u u rAC=12u u u rAB-16u u u rAC.又u u u u rMN=xu u u rAB+yu u u rAC,∴x=12,y=-16.[★答案★]12-16[类题通法]向量线性运算的基本原则向量的加法、减法和数乘运算统称为向量的线性运算.向量的线性运算的结果仍是一个向量,因此,对它们的运算法则、运算律的理解和运用要注意向量的大小和方向两个方面.[题组训练]1.若A(3,-6),B(-5,2),C(6,y)三点共线,则y=()A.13B.-13C.9 D.-9解析:选D u u u rAB=(-8,8),u u u rAC=(3,y+6).∵u u u rAB∥u u u rAC,∴-8(y+6)-24=0.∴y =-9.2.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外, |u u u r BC |2=16,|u u u r AB +u u u r AC |=|u u u rAB -u u u r AC |,则|u u u u rAM |=( )A .8B .4C .2D .1解析:选C 由|u u u r BC |2=16,得|u u u rBC |=4.∵|u u u r AB +u u u r AC |=|u u u r AB -u u u rAC |=|u u u r BC |=4, |u u u r AB +u u u r AC |=2|u u u u r AM |, ∴|u u u u rAM |=2.3.已知点O ,A ,B 不在同一条直线上,点P 为该平面上一点,且uuu r OP =3uuu r OA -uuu rOB2,则( )A .点P 在线段AB 上B .点P 在线段AB 的反向延长线上C .点P 在线段AB 的延长线上D .点P 不在直线AB 上解析:选B 由于2uuu r OP =3uuu r OA -uuu rOB ,∴2uuu r OP -2uuu r OA =uuu r OA -uuu r OB ,即2u u u r AP =u u u r BA , ∴u u u r AP =12u u u rBA ,则点P 在线段AB 的反向延长线上.平面向量的数量积1.题型既有选择题、填空题,又有解答题,主要考查数量积运算、向量的垂直等问题,常与平面几何、三角函数、解析几何等知识交汇命题.2.解决此类问题要掌握平面向量数量积的两种求法:一是根据数量积的定义,即a ·b =|a ||b |cos θ,二是利用坐标运算,即a ·b =x 1x 2+y 1y 2;同时还要掌握利用数量积求向量的夹角、求向量的长度和判断两个向量垂直的方法.[典例] (1)(福建高考)设a =(1,2),b =(1,1),c =a +kb .若b ⊥c ,则实数k 的值等于( ) A .-32B .-53C.53D.32(2)(四川高考)设四边形ABCD 为平行四边形,|u u u r AB |=6,|u u u r AD |=4.若点M ,N 满足u u u u rBM =3u u u u r MC ,u u u u r DN =2u u u r NC ,则u u u u r AM ·u u u u rNM =( )A .20B .15C .9D .6[解析] (1)c =a +kb =(1+k,2+k ), 又b ⊥c ,所以1×(1+k )+1×(2+k )=0,解得 k =-32.(2)如图所示,由题设知:u u u u r AM =u u u r AB +u u u u r BM =u u ur AB +34u u u r AD , u u u u r NM =u u u r NC -u u u ur MC =13u u u r AB -14u u u r AD ,∴u u u u r AM ·u u u u r NM =⎝⎛⎭⎫u u u r AB +34 u u u r AD ·⎝⎛⎭⎫13 u u u r AB -14 u u u r AD =13|u u u r AB |2-316|u u u r AD |2+14u u u r AB ·u u u r AD -14u u u r AB ·u u u r AD =13×36-316×16=9. [★答案★] (1)A (2)C [类题通法](1)数量积的计算通常有三种方法:数量积的定义,坐标运算,数量积的几何意义; (2)可以利用数量积求向量的模和夹角,向量要分解成题中已知向量的模和夹角进行 计算.[题组训练]1.已知a +b +c =0,|a |=2,|b |=3,|c |=19,则向量a 与b 的夹角为( ) A .30° B .45° C .60°D .以上都不对解析:选C ∵a +b +c =0,∴c =-(a +b ), ∴c 2=(a +b )2,即|c |2=|a |2+|b |2+2|a ||b |cos 〈a ,b 〉, ∴19=4+9+12cos 〈a ,b 〉, ∴cos 〈a ,b 〉=12.又∵0°≤〈a ,b 〉≤180°,∴〈a ,b 〉=60°.2.在△ABC 中,AB =4,∠ABC =30°,D 是边BC 上的一点,且u u u r AD ·u u u r AB =u u u r AD ·u u u rAC ,则u u u r AD ·u u u rAB 的值为( )A .0B .-4C .8D .4解析:选D 由u u u r AD ·u u u r AB =u u u r AD ·u u u r AC ,得u u u r AD ·(u u u r AB -u u u r AC )=0,即u u u r AD ·uuur CB =0,所以u u u r AD ⊥uuur CB ,即AD ⊥CB .又AB =4,∠ABC =30°,所以AD =AB sin 30°=2,∠BAD=60°,所以u u u r AD ·u u u r AB =AD ·AB ·cos ∠BAD =2×4×12=4.3.已知向量a ,b 满足|a |=|b |=2,a 与b 的夹角为60°,则b 在a 方向上的投影是________.解析:∵|a |=|b |=2,a 与b 的夹角为60°,∴b 在a 方向上的投影是|b |cos 60°=1. ★答案★:14.在平行四边形ABCD 中,AD =1,∠BAD =60°,E 为CD 的中点.若u u u r AC ·u u u rBE =1,则AB 的长为________.解析:设|u u u r AB |=x ,x >0,则u u u r AB ·u u u r AD =12x .又u u u r AC ·u u u r BE =(u u u r AD +u u u r AB )·⎝⎛⎭⎫u u u r AD -12 u u u r AB =1-12x 2+14x =1,解得x =12,即AB 的长为12. ★答案★:12平面向量与三角函数的综合问题1.题目以解答题为主.主要包括向量与三角函数化简、求值与证明的结合,向量与三角函数的图象与性质的结合等几个方面.此类题目所涉及向量的知识往往是数量积的运算,所研究的问题主要是讨论三角函数的图象与性质.2.解决此类问题,首先要根据向量的运算性质将向量问题转化为三角函数问题,然后利用三角公式进行恒等变换,转化为题目中所要求的问题.[典例] (广东高考)在平面直角坐标系xOy 中,已知向量m =⎝⎛⎭⎫22,-22,n =(sin x ,cos x ),x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2. (1)若m ⊥n ,求tan x 的值; (2)若m 与n 的夹角为π3,求x 的值.[解] (1)若m ⊥n ,则m ·n =0. 由向量数量积的坐标公式得22sin x -22cos x =0, ∴tan x =1.(2)∵m 与n 的夹角为π3,∴m ·n =|m |·|n |cos π3,即22sin x -22cos x =12, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=12. 又∵x ∈⎝⎛⎭⎫0,π2, ∴x -π4∈⎝⎛⎭⎫-π4,π4, ∴x -π4=π6,即x =5π12.[类题通法]在平面向量与三角函数的综合问题中,一方面用平面向量的语言表述三角函数中的问题,如利用向量平行、垂直的条件表述三角函数式之间的关系,利用向量模表述三角函数之间的关系等;另一方面可以利用三角函数的知识解决平面向量问题,在解决此类问题的过程中,只要根据题目的具体要求,在向量和三角函数之间建立起联系,就可以根据向量或者三角函数的知识解决问题.[题组训练]1.设a =(sin x,1),b =⎝⎛⎭⎫12,cos x ,且a ∥b ,则锐角x 为( ) A.π3 B.π4 C.π6D.π12解析:选B 因为a ∥b ,所以sin x cos x -12=0,所以sin 2x =1,又x 为锐角,所以0<2x <π, 所以2x =π2,x =π4,故选B.2.设向量a =(sin x ,cos x ),b =(cos x ,cos x ),x ∈R ,函数ƒ(x )=a ·(a +b ). (1)求函数ƒ(x )的最大值与最小正周期; (2)求使不等式ƒ(x )≥32成立的x 的取值范围.解:(1)∵ƒ(x )=a ·(a +b )=a ·a +a ·b =sin 2x +cos 2x +sin x cos x +cos 2x =1+12sin 2x +12(cos 2x +1)=32+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4, ∴ƒ(x )的最大值为32+22,最小正周期T =2π2=π.(2)由(1)知ƒ(x )≥32⇔32+22sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≥32⇔sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4≥0⇔2k π≤2x +π4≤2k π+π⇔k π-π8≤x ≤k π+3π8(k ∈Z ). ∴使ƒ(x )≥32成立的x 的取值范围是⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π-π8≤x ≤k π+3π8,k ∈Z .1.设P ,Q 是线段AB 的三等分点,若uuu r OA =a ,uuu r OB =b ,则uuu r OP +uuu rOQ =( )A .a +bB .a -bC .2(a +b ) D.13(a +b ) 解析:选A 如图,uuu r OP =uuu r OA +u u u r AP ,uuu r OQ =uuu r OB +uuu r BQ , ∵u u u r AP =-uuu r BQ , ∴uuu r OP +uuu r OQ =uuur OA +uuu r OB =a +b .2.已知向量a ,b 满足a ·b =0,|a |=1,|b |=2,则|a -b |=( ) A .0 B .1 C .2D. 5解析:选D 因为|a -b |2=a 2-2a ·b +b 2=1-0+22=5,所以|a -b |=5,故选D. 3.若平面向量a =(-1,2)与b 的夹角是180°,且|b |=35,则b 的坐标为( ) A .(3,-6) B .(-3,6) C .(6,-3)D .(-6,3)解析:选A 由题意设b =λa =(-λ,2λ)(λ<0),而|b |=35,则λ2+4λ2=35,所以λ=-3,b =(3,-6).4.已知|a |=1,|b |=2,且a ⊥(a -b ),则向量a 与向量b 的夹角为( ) A.π6 B.π4 C.π3D.2π3解析:选B ∵a ⊥(a -b ),∴a ·(a -b )=a 2-a ·b =0,∴a ·b =a 2,∵|a |=1,|b |=2,∴cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=a 2|a ||b |=22,∴向量a 与向量b 的夹角为π4,故选B.5.在△ABC 中,(u u u r BC +u u u r BA )·u u u rAC =|u u u r AC |2,则△ABC 的形状一定是( )A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形解析:选C 由(u u u r BC +u u u r BA )·u u u r AC =|u u u r AC |2,得u u u r AC ·(u u u r BC +u u u r BA -u u u rAC )=0,即u u u r AC ·(u u u r BC +u u u r BA +u u u r CA )=0,∴2u u u r AC ·u u u r BA =0,∴u u u r AC ⊥u u u r BA ,∴A =90°.故选C.6.已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=1,|b |=2,|c |=3,且a ,b ,c 两两所成的角相等,则|a +b +c |等于( )A .6或 3B .6或 2 C. 2D .6解析:选A ∵a ,b ,c 两两所成的角相等, ∴这个角为0°或120°.当夹角为0°时,|a +b +c |=|a |+|b |+|c |=1+2+3=6,排除C ;当夹角为120°时,a ·b =|a ||b |cos 120°=1×2×⎝⎛⎭⎫-12=-1,b ·c =|b ||c |·cos 120°=2×3×⎝⎛⎭⎫-12=-3,c ·a =|c ||a |cos 120°=3×1×⎝⎛⎭⎫-12=-32, ∴|a +b +c |2=a 2+b 2+c 2+2(a ·b +b ·c +c ·a ) =12+22+32+2⎝⎛⎭⎫-1-3-32=3, ∴|a +b +c |= 3. ∴|a +b +c |=6或 3.7.已知向量a =(-1,3),b =(1,t ),若(a -2b )⊥a ,则|b |=________.解析:∵a =(-1,3),b =(1,t ),∴a -2b =(-3,3-2t ).∵(a -2b )⊥a ,∴(a -2b )·a =0,即(-1)×(-3)+3(3-2t )=0,即t =2,∴b =(1,2),∴|b |=12+22= 5.★答案★: 58.已知平面向量a 与b 的夹角等于2π3,如果|a |=2,|b |=3,那么|2a -3b |=________.解析:|2a -3b |2=(2a -3b )2=4a 2-12a ·b +9b 2=4×22-12×2×3×cos 2π3+9×32=133,∴|2a -3b |=133.★答案★:1339.已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a ·b =0有实根,则a 与b 的夹角的取值范围是________.解析:由于|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a ·b =0有实根,则|a |2-4a ·b ≥0.设向量a 与b 的夹角为θ,则cos θ=a ·b |a ||b |≤14|a |212|a |2=12,∴θ∈⎣⎡⎦⎤π3,π. ★答案★:⎣⎡⎦⎤π3,π10.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61. (1)求a 与b 的夹角θ; (2)求|a +b |.解:(1)∵(2a -3b )·(2a +b )=61, ∴4a 2-4a ·b -3b 2=61, 即64-4a ·b -27=61. ∴a ·b =-6.∴cos θ=a ·b |a ||b |=-64×3=-12,∴θ=120°.(2)|a +b |=a 2+2a ·b +b 2=16+2×(-6)+9=13. 11.已知向量a =(-3,2),b =(2,1),c =(3,-1),t ∈R . (1)求|a +tb |的最小值及相应的t 值; (2)若a -tb 与c 共线,求实数t . 解:(1)∵a =(-3,2),b =(2,1),∴a +tb =(-3,2)+t (2,1)=(-3+2t,2+t ), ∴|a +tb |=(-3+2t )2+(2+t )2 =5t 2-8t +13=5⎝⎛⎭⎫t -452+495≥495=755, 当且仅当t =45时取等号,即|a +tb |的最小值为755,此时t =45.(2)∵a -tb =(-3,2)-t (2,1)=(-3-2t,2-t ), 又a -tb 与c 共线,c =(3,-1), ∴(-3-2t )×(-1)-(2-t )×3=0. 解得t =35.12.已知向量m =(1,1),向量n 与向量m 的夹角为3π4,且m ·n =-1.(1)求向量n ;(2)设向量a =(1,0),向量b =(cos x ,sin x ),其中x ∈R ,若n ·a =0,试求|n +b |的取值 范围.解:(1)令n =(x ,y ),则⎩⎪⎨⎪⎧x +y =-1,2·x 2+y 2cos 3π4=-1,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x =-1,y =0或⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =-1.∴n =(-1,0)或n =(0,-1). (2)∵a =(1,0),n ·a =0,∴n =(0,-1).∴n +b =(cos x ,sin x -1).∴|n +b |=cos 2x +(sin x -1 )2=2-2sin x =2(1-sin x ). ∵-1≤sin x ≤1,∴0≤|n +b |≤2.(时间120分钟 满分150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.tan 8π3的值为( ) A.33B .-33C. 3D .- 3解析:选D tan8π3=tan ⎝⎛⎭⎫2π+2π3=tan 2π3=- 3. 2.下列函数中最值是12,周期是6π的三角函数的解析式是( )A .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x 3+π6 B .y =12sin ⎝⎛⎭⎫3x +π6 C .y =2sin ⎝⎛⎭⎫x 3-π6D .y =12sin ⎝⎛⎭⎫x +π6 解析:选A 由题意得,A =12,2πω=6π,ω=13,故选A.3.设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则uuu r OA +uuu r OB +u u u r OC +u u u rOD 等于 ( )A .u u u u r OMB .2u u u u r OMC .3u u u u r OMD .4u u u u r OM解析:选D 依题意知,点M 是线段AC 的中点,也是线段BD 的中点,所以uuu r OA +u u u r OC =2u u u u r OM ,uuu r OB +u u u r OD =2u u u u r OM ,所以uuu r OA +u u u r OC +uuu r OB +u u u rOD =4u u u u r OM ,故选D.4.若点(sin α,sin 2α)在第四象限,则角α在( ) A .第一象限 B .第二象限 C .第三象限D .第四象限解析:选B ∵点(sin α,sin 2α)在第四象限,∴⎩⎪⎨⎪⎧ sin α>0,sin 2α<0,∴⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,2sin αcos α<0.即⎩⎪⎨⎪⎧sin α>0,cos α<0.∴α在第二象限. 5.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( ) A .(-5,-10) B .(-4,-8) C .(-3,-6)D .(-2,-4)解析:选B ∵a =(1,2),b =(-2,m ), ∴1×m -2×(-2)=0, ∴m =-4.∴2a +3b =(2,4)+(-6,-12)=(-4,-8).6.若α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,且sin α=45,则sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α)的值为( ) A.225B .-25 C.25D .-225解析:选B sin ⎝⎛⎭⎫α+π4-22cos(π-α) =22sin α+22cos α+22cos α =22sin α+2cos α. ∵sin α=45,α∈⎝⎛⎭⎫π2,π, ∴cos α=-35.∴22sin α+2cos α=22×45-2×35=-25. 7.已知向量a =(1,2),b =(-2,-4),|c |=5,若(c -b )·a =152,则a 与c 的夹角为( ) A .30° B .60° C .120°D .150°解析:选C a ·b =-10,则(c -b )·a =c ·a -b ·a =c ·a +10=152,所以c ·a =-52,设a 与c 的夹角为θ,则cos θ=a ·c |a |·|c |=-525×5=-12,又0°<θ<180°,所以θ=120°.8.将函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的图象经怎样的平移后所得的图象关于点⎝⎛⎭⎫-π12,0成中心对称( )A .向左平移π12个单位长度B .向左平移π6个单位长度C .向右平移π12个单位长度D .向右平移π6个单位长度解析:选C 函数y =sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3的对称中心为⎝⎛⎭⎫k π2-π6,0,其中离⎝⎛⎭⎫-π12,0最近的对称中心为⎝⎛⎭⎫-π6,0,故函数图象只需向右平移π12个单位长度即可. 9.函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)(A >0,ω>0,x ≥0)的部分图象如图2所示,则ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)的值等于( )A .2B .2+ 2C .2+2 2D .-2-2 2解析:选C 由图象可知,函数的振幅为2,初相为0,周期为8,则A =2,φ=0,2πω=8,从而ƒ(x )=2sin π4x .∴ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)+…+ƒ(11)=ƒ(1)+ƒ(2)+ƒ(3)=2sin π4+2sin π2+2sin 3π4=2+2 2.10.已知3a +4b +5c =0,且|a |=|b |=|c |=1,则a ·(b +c )=( ) A .0 B .-35C.35D .-45解析:选B 由3a +4b +5c =0,得向量3a,4b,5c 能组成三角形,又|a |=|b |=|c |=1,所以三角形的三边长分别是3,4,5,故三角形为直角三角形,且a ⊥b ,所以a ·(b +c )=a ·c =-35. 11.如图,在四边形ABCD 中,|u u u r AB |+|u u u r BD |+|u u u r DC |=4,|u u u r AB |·|u u u rBD |+|u u u r BD |·|u u u r DC |=4,u u u r AB ·u u u r BD =u u u r BD ·u u u r DC =0,则(u u u r AB +u u u r DC )·u u u rAC 的值为( )A .4B .2C .4 2D .2 2解析:选A ∵u u u r AC =u u u r AB +u u u r BD +u u u r DC ,u u u r AB ·u u u r BD =u u u r BD ·u u u rDC =0,∴(u u u r AB +u u u r DC )·u u u r AC=(u u u r AB +u u u r DC )·(u u u r AB +u u u r BD +u u u r DC )=u u u r AB 2+u u u r AB ·u u u r BD +u u u r AB ·u u u r DC +u u u r DC ·u u u rAB +u u u r DC ·u u u r BD +u u u r DC 2=u u u r AB 2+2u u u r AB ·u u u r DC +u u u rDC 2.∵u u u r AB ·u u u r BD =0,u u u r BD ·u u u r DC =0, ∴u u u r AB ⊥u u u r BD ,u u u r DC ⊥u u u r BD ,∴u u u r AB ∥u u u r DC , ∴u u u r AB ·u u u r DC =|u u u r AB ||u u u rDC |, ∴原式=(|u u u rAB |+|u u u r DC |)2.设|u u u r AB |+|u u u r DC |=x ,则|u u u r BD |=4-x ,|u u u rBD |·x =4,∴x 2-4x +4=0,∴x =2,∴原式=4,故选A.12.已知函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,其图象与直线y =2的交点的横坐标为x 1,x 2,若|x 1-x 2|的最小值为π,则( )A .ω=2,θ=π2B .ω=12,θ=π2C .ω=12,θ=π4D .ω=2,θ=π4解析:选A ∵函数y =2sin(ωx +θ)(ω>0,0<θ<π)为偶函数,∴θ=π2,∴y =2cos ωx ,排除C 、D ;y =2cos ωx ∈[-2,2],结合题意可知T =π,∴2πω=π,ω=2,排除B ,选A.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分.把★答案★填在题中的横线上)13.在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,若u u u r AC =λu u u r AE +μu u u rAF ,其中λ,μ∈R ,则λ+μ=________.解析:设u u u r AB =a ,u u u rAD =b ,则u u u r AF =a +12b ,u u u r AE =12a +b ,u u u r AC =a +b ,代入条件得λ=μ=23,∴λ+μ=43.★答案★:4314.在平面直角坐标系 xOy 中,已知uuu r OA =(-1,t ),uuu rOB =(2,2).若∠ABO =90°,则实数t 的值为________.解析:∵∠ABO =90°,∴u u u r AB ⊥uuu r OB ,∴uuu r OB ·u u u rAB =0.又u u u r AB =uuur OB -uuu r OA =(2,2)-(-1,t )=(3,2-t ),∴(2,2)·(3,2-t )=6+2(2-t )=0. ∴t =5. ★答案★:515.已知ƒ(x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +π6,若cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,则ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=________. 解析:因为cos α=35⎝⎛⎭⎫0<α<π2,所以sin α=45; ƒ⎝⎛⎭⎫α+π12=sin ⎝⎛⎭⎫α+π12+π6=sin ⎝⎛⎭⎫α+π4 =22(sin α+cos α)=7210. ★答案★:721016.有下列四个命题:①若α,β均为第一象限角,且α>β,则sin α>sin β; ②若函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期是4π,则a =12; ③函数y =sin 2x -sin xsin x -1是奇函数;④函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2在[0,π]上是增函数. 其中正确命题的序号为________.解析:α=390°>30°=β,但sin α=sin β,所以①不正确; 函数y =2cos ⎝⎛⎭⎫ax -π3的最小正周期为T =2π|a |=4π, 所以|a |=12,a =±12,因此②不正确;③中函数定义域是⎩⎨⎧x ⎪⎪⎭⎬⎫x ≠2k π+π2,k ∈Z ,显然不关于原点对称,所以③不正确; 由于函数y =sin ⎝⎛⎭⎫x -π2=-sin ⎝⎛⎭⎫π2-x =-cos x ,它在(0,π)上单调递增,因此④正确. ★答案★:④三、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为θ. (1)若a ∥b ,求a ·b ; (2)若a -b 与a 垂直,求θ.解:(1)∵a ∥b ,∴θ=0°或180°, ∴a ·b =|a ||b |cos θ=±2.(2)∵a -b 与a 垂直,∴(a -b )·a =0, 即|a |2-a ·b =1-2cos θ=0, ∴cos θ=22. 又0°≤θ≤180°,∴θ=45°.18.(本小题满分12分)已知tan α=12,求1+2sin (π-α)cos (-2π-α)sin 2(-α)-sin 2⎝⎛⎭⎫5π2-α的值.解:原式=1+2sin αcos αsin 2α-cos 2α=sin 2α+cos 2α +2sin αcos αsin 2α-cos 2α=(sin α+cos α)2(sin α-cos α )(sin α+cos α ) =sin α+cos αsin α-cos α =tan α+1tan α-1,又∵tan α=12,∴原式=12+112-1=-3.19.(本小题满分12分)已知a =(cos 2α,sin α),b =(1,2sin α-1),α∈π2,π,a ·b =25,求52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2α2.解:∵a ·b =cos 2α+sin α(2sin α-1) =cos 2α+2sin 2α-sin α =1-sin α=25,∴sin α=35.∵α∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴cos α=-45, ∴sin 2α=2sin αcos α=-2425,∴52sin 2α-4cos ⎝⎛⎭⎫α+π42cos 2α2=52sin 2α-22(cos α-sin α)1+cos α=52×⎝⎛⎭⎫-2425-22⎝⎛⎭⎫-45-351-45=-10 2.20.(本小题满分12分)已知函数ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x . (1)当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,求ƒ(x )的值域; (2)用五点法在下图中作出y =ƒ(x )在闭区间⎣⎡⎦⎤-π6,5π6上的简图;解:ƒ(x )=2cos x ·sin ⎝⎛⎭⎫x +π3-3sin 2x +sin x cos x =2cos x ⎝⎛⎭⎫sin x cos π3+cos x sin π3-3sin 2x +sin x cos x =sin 2x +3cos 2x =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3. (1)∵x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2,∴π3≤2x +π3≤4π3, ∴-32≤sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3≤1,∴当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π2时,ƒ(x )的值域为[-3,2]. (2)由T =2π2,得T =π,列表: x -π6 π12 π3 7π12 5π6 2x +π30 π2 π 3π2 2π 2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3 02-221.(本小题满分12分)已知f (x )=sin x +2sin π4+x2·cos ⎝⎛⎭⎫π4+x 2. (1)若f (α)=22,α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,求α的值; (2)若sin x 2=45,x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,求f (x )的值. 解:f (x )=sin x +2sin ⎝⎛⎭⎫π4+x 2cos ⎝⎛⎭⎫π4+x 2=sin x +sin ⎝⎛⎭⎫x +π2=sin x +cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x +π4. (1)由f (α)=22,得2sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=22, ∴sin ⎝⎛⎭⎫α+π4=12. ∵α∈⎝⎛⎭⎫-π2,0,∴α+π4∈⎝⎛⎭⎫-π4,π4. ∴α+π4=π6,∴α=-π12.(2)∵x ∈⎝⎛⎭⎫π2,π,∴x 2∈⎝⎛⎭⎫π4,π2. 又∵sin x 2=45,∴cos x 2=35.∴sin x =2sin x 2cos x 2=2425,cos x =-1-sin 2x =-725. ∴f (x )=sin x +cos x =2425-725=1725.22.(本小题满分12分)已知函数ƒ(x )=A sin(ωx +φ)ω>0,0<φ<π2的部分图象如图所示.(1)求ƒ(x )的解析式;(2)将函数y =ƒ(x )的图象上所有点的纵坐标不变,横坐标缩短为原来的12倍,再将所得函数图象向右平移π6个单位,得到函数y =g (x )的图象,求g (x )的单调递增区间;(3)当x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12时,求函数y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3的最值. 解:(1)由图得34T =11π6-π3=9π6=3π2,∴T =2π,∴ω=2πT =1.又ƒ⎝⎛⎭⎫11π6=0,得A sin ⎝⎛⎭⎫11π6+φ=0, ∴11π6+φ=2k π,k ∈Z ,φ=2k π-11π6,k ∈Z. ∵0<φ<π2,∴当k =1时,φ=π6.又由ƒ(0)=2,得A sin π6=2,∴A =4,∴ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6. (2)将ƒ(x )=4sin ⎝⎛⎭⎫x +π6的图象上所有点的横坐标缩短为原来的12倍,纵坐标不变得到y =4sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6,再将图象向右平移π6个单位得到g (x )= 4sin ⎣⎡⎦⎤2⎝⎛⎭⎫x -π6+π6=4sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6, 由2k π-π2≤2x -π6≤2k π+π2(k ∈Z)得k π-π6≤x ≤k π+π3(k ∈Z),∴g (x )的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤k π-π6,k π+π3(k ∈Z). (3)y =ƒ⎝⎛⎭⎫x +π12-2ƒ⎝⎛⎭⎫x +π3 =4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π12+π6-2×4sin ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫x +π3+π6 =4sin ⎝⎛⎭⎫x +π4-42sin ⎝⎛⎭⎫x +π2 =4⎝⎛⎭⎫sin x ·cos π4+cos x ·sin π4-42cos x =22sin x +22cos x -42cos x=22sin x -22cos x =4sin ⎝⎛⎭⎫x -π4. ∵x ∈⎣⎡⎦⎤-π2,5π12,x -π4∈⎣⎡⎦⎤-3π4,π6, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π4∈⎣⎡⎦⎤-1,12, ∴函数的最小值为-4,最大值为2.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》知识点总复习附答案
【高中数学】高考数学《平面向量》练习题一、选择题1.在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且3a 2+3c 2-3b 2=2ac ,BA u u u r ⋅BC uuur =2,则△ABC 的面积为( )A B .32C .D .【答案】C 【解析】 【分析】利用余弦定理求出B 的余弦函数值,结合向量的数量积求出ca 的值,然后求解三角形的面积. 【详解】在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且3a 2+3c 2﹣3b 2=2ac ,可得cosB 222123a c b ac +-==,则sinB 3=BA u u u r ⋅BC =u u u r 2,可得cacosB =2,则ac =6,∴△ABC 的面积为:11622acsinB =⨯=. 故选C . 【点睛】本题考查三角形的解法,余弦定理以及向量的数量积的应用,考查计算能力.2.在ABC V 中,312AB AC ==,D 是AC 的中点,BD u u u r 在AC u u u r方向上的投影为4-,则向量BA u u u r 与AC u u u r的夹角为( ) A .45° B .60°C .120°D .150°【答案】C 【解析】 【分析】设BDC α∠=,向量BA u u u r 与AC u u u r 的夹角为θ,BD u u u r 在AC u u ur 方向上的投影为cos =4BD α-u u u r,利用线性代换并结合向量夹角公式即可求出夹角.【详解】312AB AC ==,D 是AC 的中点,则4AC =,2AD DC ==,向量BD u u u r 在AC u u ur 方向上的投影为4-,设BDA α∠=,向量BA u u u r 与AC u u ur 的夹角为θ, 则cos =4BD α-u u u r,∴()cos ===BD DA AC BA AC BD AC DA ACBA AC BA AC BA AC θ+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u r u u u r u u u r u u u r u u u r()()cos cos180444211===1242BD AC DA AC AB ACα⋅+⋅⨯+-⨯-⨯︒⨯⋅-u u u u u r u u u r u u u u r u u u ru ur r u, 故夹角为120°, 故选:C . 【点睛】本题考查向量的投影,利用数量积求两个向量的夹角,属于中等题.3.已知在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,()0,2A ,2220OB OA +=,若平面内点P 满足3PB PA =u u u r u u u r,则PO 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,(),B m n ,根据3PB PA =u u u r u u u r可得262m x n y=-⎧⎨=-⎩,再根据2220OB OA +=可得点P 的轨迹,它一个圆,从而可求PO 的最大值. 【详解】设(),P x y ,(),B m n ,故(),PB m x n y =--u u u r ,(),2PA x y =--u u u r. 由3PB PA =u u u r u u u r可得363m x x n y y-=-⎧⎨-=-⎩,故262m x n y=-⎧⎨=-⎩,因为2220OB OA +=,故()22443420x y +-+=,整理得到()2234x y +-=,故点P 的轨迹为圆,其圆心为()0,3,半径为2,故PO 的最大值为325+=, 故选:C. 【点睛】本题考查坐标平面中动点的轨迹以及圆中与距离有关的最值问题,一般地,求轨迹方程,可以动点转移法,也可以用几何法,而圆外定点与圆上动点的连线段长的最值问题,常转化为定点到圆心的距离与半径的和或差,本题属于中档题.4.已知向量a r 与向量b r 满足||2a=r ,||b =r ||||a b a b +⋅-=r r r r ,则向量a r与向量b r的夹角为( )A .4π或34π B .6π或56πC .3π或23πD .2π 【答案】A 【解析】 【分析】设向量a r ,b r的夹角为θ,则2||12a b θ+=+r r,2||12a b θ-=-r r ,即可求出2cos θ,从而得到向量的夹角; 【详解】解:设向量a r ,b r的夹角为θ,222||||||2||||cos 48a b a b a b θθ+=++=++r r r r r r12θ=+,222||||||2||||cos 4812a b a b a b θθθ-=+-=+-=-r r r r r,所以2222||||144128cos 80a b a b θ+⋅-=-==r r r r ,21cos 2θ∴=,因为[0,)θπ∈,故4πθ=或34π,故选:A. 【点睛】本题考查平面向量的数量积的运算律,及夹角的计算,属于中档题.5.已知A ,B ,C 是抛物线24y x =上不同的三点,且//AB y 轴,90ACB ∠=︒,点C 在AB 边上的射影为D ,则CD =( ) A .4 B.C .2D【答案】A 【解析】 【分析】画出图像,设222112112,,,,,444y y y A y B y C y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y >, 由90ACB ∠=︒可求221216y y -=,结合221244y y CD =-即可求解 【详解】如图:设222112112,,,,,444y y y A y B y C y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y >, 由90ACB ∠=︒可得0CA CB ⋅=u u u r u u u r ,222212121212,,,44y y y y CA y y CB y y ⎛⎫⎛⎫--=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r ,()222221212004y y CA CB y y ⎛⎫-⋅=⇔--= ⎪⎝⎭u u u r u u u r ,即()()222122212016y y y y ---=解得221216y y -=(0舍去),所以222212124444y y y y CD -=-==故选:A 【点睛】本题考查抛物线的几何性质与向量的综合应用,计算能力,逻辑推理能力,属于中档题6.在ABC V 中,D 为边AC 上的点,若2133BD BA BC =+u u u r u u u r u u u r ,AD DC λ=u u u v u u u v,则λ=( )A .13B .12C .3D .2【答案】B 【解析】 【分析】根据2133BD BA BC =+u u u v u u u v u u u v ,将,AD DC u u u r u u u r 都用基底()BABC u u u r u u u r ,表示,再根据AD DC λ=u u u v u u u v 求解. 【详解】因为2133BD BA BC =+u u u v u u u v u u u v ,所以1122,+3333AD BD BA BA BC DC BC BD BA BC =-=-+=-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u uu r u u u r ,因为AD DC λ=u u u v u u u v ,所以λ= 12, 故选:B 【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理和共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.7.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r rv v ,且||3a =v ||1b =r ,则向量b v 与a b -v v 的夹角为( ) A .3π B .23π C .6π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】对a b a b +=-v v v v 两边平方,求得0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .画出图像,根据图像确定b v 与a b-v v 的夹角,并根据它补角的正切值求得对应的角的大小.【详解】因为a b a b +=-v v v v ,所以222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+v v v v v v v v ,即0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .如图,设AB a =u u u v v ,AD b =u u u v v,则向量b v 与a b -v v 的夹角为BDE ∠,因为tan 3BDA ∠=,所以3BDA π∠=,23BDE π∠=.故选B.【点睛】本题考查平面向量的模以及夹角问题,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法.属于中档题.8.在ABC ∆中,已知3AB =23AC =D 为BC 的三等分点(靠近C),则AD BC ⋅u u u v u u u v的取值范围为( )A .()3,5B .(5,53C .()5,9D .()5,7【答案】C 【解析】 【分析】利用向量加法法则把所求数量积转化为向量AB AC u u u r u u u r,的数量积,再利用余弦函数求最值,得解. 【详解】如图,()()()13AD BC AC CD AC AB AC CB AC AB ⎛⎫⋅=+⋅-=+⋅- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r()()11213333AC AB AC AC AB AC AB AC AB u u ur u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ⎛⎫⎛⎫=+-⋅-=+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22211333AC AB AB AC =--⋅u u ur u u u r u u u r u u u r=8﹣113233cos BAC -⨯⨯∠ =7﹣2cos ∠BAC ∵∠BAC ∈(0,π), ∴cos ∠BAC ∈(﹣1,1), ∴7﹣2cos ∠BAC ∈(5,9), 故选C .【点睛】此题考查了数量积,向量加减法法则,三角函数最值等,难度不大.9.已知椭圆2222:1(0)x y T a b a b +=>>3,过右焦点F 且斜率为()0k k >的直线与T 相交于A ,B 两点,若3AF FB =uu u r uu r,则k =( )A .2B 3C 2D .1【答案】C 【解析】 【分析】由32e =可得3a =,3b =,可设椭圆的方程为222334x y c +=,()()1122,,,A x y B x y ,并不妨设B 在x 轴上方,由3AF FB =uu u r uu r得到12123430x x c y y +=⎧⎨+=⎩,再由22211334x y c +=,22222334x y c +=得到A 、B 两点的坐标,利用两点的斜率公式计算即可. 【详解】因为2231c b e a a ==-=,所以2a b =,所以3a =,3b =,则椭圆方程22221x y a b+=变为222334x y c +=. 设()()1122,,,A x y B x y ,不妨设B 在x 轴上方,则210,0y y ><,又3AF FB =uu u r uu r,所以()()1122,3,c x y x c y --=-,所以()121233c x x c y y ⎧-=-⎨-=⎩,12123430x x c y y +=⎧⎨+=⎩因为A ,B 在椭圆上,所以22211334x y c +=,① 22222334x y c +=②. 由①—9×②,得2121212123(3)(3)3(3)(3)84x x x x y y y y c +-++-=-,所以21234(3)84c x x c ⨯-=-,所以12833x x c -=-, 所以123x c =,2109x c =,从而13y =-,29y c =所以2(,)33A c -,10(,)99B c c,故9102393k c c +==- 故选:C. 【点睛】本题考查直线与椭圆的位置关系,当然本题也可以利用根与系数的关系来解决,考查学生的数学运算求解能力,是一道中档题.10.已知向量(b =r ,向量a r 在b r方向上的投影为6-,若()a b b λ+⊥r r r ,则实数λ的值为( ) A .13B .13-C .23D .3【答案】A 【解析】 【分析】设(),a x y =r6=-,()4x λ=-,整体代换即可得解.【详解】 设(),a x y =r,Q a r 在b r方向上的投影为6-,∴62a b x b⋅+==-r rr即12x +=-. 又 ()a b b λ+⊥r r r,∴()0a b b λ+⋅=r r r即130x y λ++=,∴()4x λ+=-即124λ-=-,解得13λ=.故选:A. 【点睛】本题考查了向量数量积的应用,属于中档题.11.在边长为1的等边三角形ABC 中,点P 是边AB 上一点,且.2BP PA =,则CP CB ⋅=u u u v u u u v( ) A .13B .12C .23D .1【答案】C 【解析】 【分析】利用向量的加减法及数乘运算用,CA CB u u u r u u u r 表示CP u u u v,再利用数量积的定义得解.【详解】依据已知作出图形如下:()11213333CP CA AP CA AB CA CB CA CA CB =+=+=+-=+u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u v u u v u u u v .所以221213333CP CB CA CB CB CA CB CB ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭⋅=⋅⋅u u u v u u u v u u v u u u v u u u v u u v u u u v u u u v221211cos 13333π=⨯⨯⨯+⨯= 故选C 【点睛】 本题主要考查了向量的加减法及数乘运算,还考查了数量积的定义,考查转化能力,属于中档题.12.在ABC ∆中,2AB =,3AC =,3BAC π∠=,若23BD BC =u u u v u u u v ,则AD BD ⋅=u u u v u u u v ( )A.22 9B.229-C.169D.89-【答案】A【解析】【分析】本题主要是找到两个基底向量ABu u u v,ACu u u v,然后用两个基底向量表示ADu u u v,BDu u u v,再通过向量的运算即可得出结果.【详解】解:由题意,画图如下:则:()22223333BD BC AC AB AB AC==-=-+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,2233AD AB BD AB AB AC=+=-+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v1233AB AC=+u u u v u u u v.∴12223333AD BD AB AC AB AC⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v22242999AB AC AB AC=-⋅+⋅-⋅⋅u u u v u u u v u u u v u u u v24249cos999AB AC BAC=-⋅+⋅-⋅⋅⋅∠u u u v u u u v82423cos993π=-+-⋅⋅⋅229=.故选A.【点睛】本题主要考查基底向量的建立以及用两个基底向量表示别的向量,考查平面向量的数量积的计算.本题属基础题.13.已知AB是圆22:(1)1C x y-+=的直径,点P为直线10x y-+=上任意一点,则PA PB⋅u u u v u u u v的最小值是()A21-B2C.0 D.1【答案】D【解析】试题分析:由题意得,设,,,又因为,所以,所以PA PB ⋅u u u r u u u r的最小值为1,故答案选D.考点:1.圆的性质;2.平面向量的数量积的运算.14.设a r ,b r 不共线,3AB a b =+u u u r r r ,2BC a b =+u u u r r r ,3CD a mb =+u u u r r r,若A ,C ,D 三点共线,则实数m 的值是( ) A .23B.15C .72D .152【答案】D 【解析】 【分析】计算25AC a b =+u u u r r r,得到()253a b a mb λ+=+r r r r ,解得答案.【详解】∵3AB a b =+u u u r r r ,2BC a b =+u u u r r r ,∴25AC AB BC a b =+=+u u u r u u u r u u u r r r,∵A ,C ,D 三点共线,∴AC CD λ=u u u r u u u r,即()253a b a mb λ+=+r r r r ,∴235m λλ=⎧⎨=⎩,解得23152m λ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 故选:D . 【点睛】本题考查了根据向量共线求参数,意在考查学生的计算能力和转化能力.15.已知菱形ABCD 的边长为4,60ABC ∠=︒,E 是BC 的中点2DF AF =-u u u r u u u r,则AE BF ⋅=u u u r u u u r( )A .24B .7-C .10-D .12-【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的基本定理,将AE BF ⋅u u u r u u u r用基底,AB AD u u u r u u u r 表达,再根据平面向量的数量积公式求解即可. 【详解】由已知得13AF AD =u u u r u u u r ,12BE BC =u u u r u u u r ,AD BC =u u u r u u u r ,所以1122AE AB BC AB AD =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,13BF AF AB AD AB =-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r . 因为在菱形ABCD 中,60ABC ∠=︒,所以120BAD ∠=︒.又因为菱形ABCD 的边长为4,所以1||||cos1204482AB AD AB AD ⎛⎫⋅=⋅︒=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以1123AE BF AB AD AB AD ⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 221111||||16(8)16126666AB AB AD AD --⋅+=--⨯-+⨯=-u u u r u u u r u u u r u u u r . 故选:D【点睛】本题考查平面向量的线性运算及向量的数量积,考查推理论证能力以及数形结合思想. 16.已知平面向量,,a b c r r r 满足||||2a b ==r r ,a b ⊥r r ,()()a c b c -⊥-r r r r ,则(a b c ⋅r r r +)的取值范围是( )A .[0,2]B.[0, C .[0,4] D .[0,8] 【答案】D【解析】【分析】 以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r 分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,根据AC BC ⊥,得到点C 在圆22(1)(1)2x y -+-=,再结合直线与圆的位置关系,即可求解.【详解】 设,,OA a OB b OC c ===u u u r r u u u r r u u u r r ,以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r 分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,则(2,0),(0,2)A B ,依题意,得AC BC ⊥,所以点C 在以AB 为直径的圆上运动,设点(,)C x y ,则22(1)(1)2x y -+-=,()22a b c x y +⋅=+r r r, 由圆心到直线22x y t +=的距离d =≤,可得[0,8]t ∈.故选:D .【点睛】 本题主要考查了向量的数量积的坐标运算,以及直线与圆的位置关系的综合应用,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力.17.已知,A B 是圆22:16O x y +=的两个动点,524,33AB OC OA OB ==-u u u v u u u v u u u v ,若M 分别是线段AB 的中点,则·OC OM =u u u v u u u u v ( )A.8+B.8-C .12 D .4【答案】C【解析】【分析】【详解】 由题意1122OM OA OB =+u u u u r u u u r u u u r ,则2252115113322632OC OM OA OB OA OB OA OB OA OB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅+=-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,又圆的半径为4,4AB =uu u r ,则,OA OB u u u r u u u r 两向量的夹角为π3.则8OA OB ⋅=u u u v u u u v ,2216OA OB ==u u u v u u u v ,所以12OC OM ⋅=u u u r u u u u r .故本题答案选C .点睛:本题主要考查平面向量的基本定理.用平面向量的基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并且运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合,在基底未给出的情况下进行向量的运算,合理地选取基底会给解题带来方便.进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中.18.已知向量a v ,b v满足a v ||1b =v ,且2b a +=v v ,则向量a v 与b v 的夹角的余弦值为( )AB.3 CD【答案】D【解析】【分析】 根据平方运算可求得12a b ⋅=r r ,利用cos ,a b a b a b ⋅<>=r r r r r r 求得结果. 【详解】 由题意可知:2222324b a b a b a a b +=+⋅+=+⋅=r r r r r r r r ,解得:12a b ⋅=r rcos ,a b a b a b ⋅∴<>===r r r r r r 本题正确选项:D【点睛】本题考查向量夹角的求解问题,关键是能够通过平方运算求得向量的数量积.19.三角形ABC 中,5BC =,G ,O 分别为三角形ABC 的重心和外心,且5GO BC ⋅=u u u r u u u r ,则三角形ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .上述均不是【答案】B【解析】【分析】 取BC 中点D ,利用GO GD DO =+u u u r u u u r u u u r代入计算,再利用向量的线性运算求解.【详解】如图,取BC 中点D ,连接,OD AD ,则G 在AD 上,13GD AD =,OD BC ^, ()GO BC GD DO BC GD BC DO BC ⋅=+⋅=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r221111()()()53326GD BC AD BC AB AC AC AB AC AB =⋅=⋅=⨯+⋅-=-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , ∴2223025AC AB BC -=>=,∴2220AB BC AC +-<,由余弦定理得cos 0B <,即B 为钝角,三角形为钝角三角形.故选:B .【点睛】本题考查平面向量的数量积,考查向量的线性表示,考查余弦定理.解题关键是取BC 中点D ,用,AB AC u u u r u u u r 表示出,GD BC u u u r u u u r .20.已知向量()1,3a =-v ,()3,b m =v ,若a b ⊥v v ,则2a b +v v 等于( )A .10B .16C .52D .410【答案】C【解析】【分析】 先利用向量垂直的坐标表示求出实数m 的值,得出向量b r 的坐标,并计算出向量2a b +r r ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】 ()1,3a =-r Q ,()3,b m =r ,a b ⊥r r ,则1330a b m ⋅=⨯-=r r ,得1m =,()3,1b ∴=r ,则()()()221,33,15,5a b +=-+=-r r ,因此,2a b +==r r C.【点睛】本题考查向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在考查学生对这些公式的理解掌握情况,考查运算求解能力,属于中等题.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》图文答案
【最新】数学《平面向量》专题解析一、选择题 1.在ABC V 中,4AC AD =u u u r u u u r ,P 为BD 上一点,若14AP AB AC λ=+u u u r u u u r u u u r ,则实数λ的值( )A .34B .320C .316D .38【答案】C【解析】【分析】根据题意,可得出144λ=+u u u r u u u r u u u r AP AB AD ,由于B ,P ,D 三点共线,根据向量共线定理,即可求出λ.【详解】解:由题知:4AC AD =u u u r u u u r ,14AP AB AC λ=+u u u r u u u r u u u r , 所以144λ=+u u u r u u u r u u u r AP AB AD , 由于B ,P ,D 三点共线,所以1414λ+=, ∴316λ=. 故选:C.【点睛】本题考查平面向量的共线定理以及平面向量基本定理的应用.2.已知正ABC ∆的边长为4,点D 为边BC 的中点,点E 满足AE ED u u u r u u u r =,那么EB EC ⋅u u u r u u u r 的值为( )A .83-B .1-C .1D .3【答案】B【解析】【分析】由二倍角公式得求得tan∠BED,即可求得cos∠BEC,由平面向量数量积的性质及其运算得直接求得结果即可.【详解】由已知可得:EB=EC=7,又23tan BED3BDED∠===所以221tan1cos1tan7BEDBECBED-∠∠==-+∠所以1||cos7717EB EC EB EC BEC⎛⎫⋅=∠=⨯⨯-=-⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r‖故选B.【点睛】本题考查了平面向量数量积的性质及其运算及二倍角公式,属中档题.3.已知菱形ABCD的边长为2,60ABC∠=︒,则BD CD⋅=u u u v u u u v()A.4 B.6 C.23D.43【答案】B【解析】【分析】根据菱形中的边角关系,利用余弦定理和数量积公式,即可求出结果.【详解】如图所示,菱形形ABCD的边长为2,60ABC∠=︒,∴120C∠=︒,∴22222222cos12012BD=+-⨯⨯⨯︒=,∴23BD=30BDC∠=︒,∴|||3 302|3262BD CD BD CD cos=⨯⨯︒=⨯⨯=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,故选B.【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积和余弦定理的应用问题,属于基础题..4.如图,在直角梯形ABCD中,AB∥DC,AD⊥DC,AD=DC=2AB,E为AD的中点,若(,)CA CE DB Rλμλμ=+∈u u u r u u u r u u u r,则λ+μ的值为()A.65B.85C.2D.83【答案】B【解析】【分析】建立平面直角坐标系,用坐标表示,,CA CE DBu u u r u u u r u u u r,利用(,)CA CE DB Rλμλμ=+∈u u u r u u u r u u u r,列出方程组求解即可.【详解】建立如图所示的平面直角坐标系,则D(0,0).不妨设AB=1,则CD=AD=2,所以C(2,0),A(0,2),B(1,2),E(0,1),(2,2),(2,1),(1,2)CA CE DB∴=-=-=u u u r u u u r u u u rCA CE DBλμ=+u u u r u u u r u u u rQ∴(-2,2)=λ(-2,1)+μ(1,2),2222λμλμ-+=-⎧∴⎨+=⎩解得6525λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩则85λμ+=.故选:B【点睛】本题主要考查了由平面向量线性运算的结果求参数,属于中档题.5.已知向量,a b r r满足||a =r ||4=r b ,且()4a b b +⋅=r r r ,则a r 与b r 的夹角为( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 【答案】D【解析】【分析】由()4a b b +⋅=r r r ,求得12a b ⋅=-r r,再结合向量的夹角公式,求得cos ,2a b 〈〉=-r r ,即可求得向量a r 与b r 的夹角.【详解】 由题意,向量,a b r r满足||a =r ||4=r b ,因为()4a b b +⋅=r r r ,可得2164a b b a b ⋅+=⋅+=r r r r r ,解得12a b ⋅=-r r ,所以cos ,2||||a b a b a b ⋅〈〉===-r r r r r r 又因a r 与b r 的夹角[0,]π∈,所以a r 与b r 的夹角为56π. 故选:D .【点睛】本题主要考查了向量的数量积的应用,其中解答中熟记向量的数量积的计算公式,以及向量的夹角公式,准确计算是解答的关键,着重考查了计算能力. 6.已知()4,3a =r ,()5,12b =-r 则向量a r 在b r 方向上的投影为( )A .165-B .165C .1613-D .1613【答案】C【解析】【分析】 先计算出16a b r r ⋅=-,再求出b r ,代入向量a r 在b r 方向上的投影a b b⋅r r r 可得 【详解】()4,3a =r Q ,()5,12b =-r ,4531216a b ⋅=⨯-⨯=-r r , 则向量a r 在b r 方向上的投影为1613a b b⋅-=r r r , 故选:C.【点睛】本题考查平面向量的数量积投影的知识点. 若,a b r r 的夹角为θ,向量a r 在b r 方向上的投影为cos a θ⋅r 或a b b⋅r r r7.已知平面直角坐标系xOy 中有一凸四边形ABCD ,且AB 不平行于,CD AD 不平行于BC .设AD 中点(,),E a b BC 中点(,)F b a -,且222a b +=,求||||AB DC +u u u r u u u r 的取值范围( )A .(4,)+∞B .[4,)+∞C .(0,4)D .(2,4) 【答案】A【解析】【分析】根据AD 中点(,),E a b BC 中点(,)F b a -,通过向量运算得到2EF AB DC =+u u u r u u u r u u u r ,从而有2AB DC EF +=u u u r u u u r u u u r ,用两点间距离公式得到EF u u u r ,再根据AB 不平行于CD ,由||||AB D AB DC C ++>u u u r u u u r u u u r u u u r 求解. 【详解】 因为,EF ED DC CF EF EA AB BF =++=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以2EF AB DC =+u u u r u u u r u u u r ,又因为2EF ===u u u r ,所以24AB DC EF +==u u u r u u , 因为AB 不平行于CD , 所以||||AB D AB DC C ++>u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以||||4AB DC +>u u u r u u u r .故选:A【点睛】本题主要考查平面向量在平面几何中的应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.8.在ABC V 中,D 为边AC 上的点,若2133BD BA BC =+u u u r u u u r u u u r ,AD DC λ=u u u v u u u v ,则λ=( ) A .13 B .12 C .3 D .2【答案】B【解析】根据2133 BD BA BC =+u u u v u u u v u u u v,将,AD DCu u u r u u u r都用基底()BA BCu u u r u u u r,表示,再根据AD DCλ=u u u v u u u v求解.【详解】因为2133BD BA BC=+u u u v u u u v u u u v,所以1122,+3333AD BD BA BA BC DC BC BD BA BC=-=-+=-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,因为AD DCλ=u u u v u u u v,所以λ=12,故选:B【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理和共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题. 9.已知菱形ABCD的边长为4,60ABC∠=︒,E是BC的中点2DF AF=-u u u r u u u r,则AE BF⋅=u u u r u u u r()A.24 B.7-C.10-D.12-【答案】D【解析】【分析】根据平面向量的基本定理,将AE BF⋅u u u r u u u r用基底,AB ADu u u r u u u r表达,再根据平面向量的数量积公式求解即可.【详解】由已知得13AF AD=u u u r u u u r,12BE BC=u u u r u u u r,AD BC=u u u r u u u r,所以1122AE AB BC AB AD=+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,13BF AF AB AD AB=-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r.因为在菱形ABCD中,60ABC∠=︒,所以120BAD∠=︒.又因为菱形ABCD的边长为4,所以1||||cos1204482AB AD AB AD⎛⎫⋅=⋅︒=⨯⨯-=-⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r,所以1123AE BF AB AD AB AD⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-+=⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r221111||||16(8)16126666AB AB AD AD--⋅+=--⨯-+⨯=-u u u r u u u r u u u r u u u r.【点睛】本题考查平面向量的线性运算及向量的数量积,考查推理论证能力以及数形结合思想.10.已知点()2,1A ,O 是坐标原点,点(), P x y 的坐标满足:202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩,设z OP OA =⋅u u u r u u u r ,则z 的最大值是( )A .2B .3C .4D .5【答案】C【解析】【分析】画出约束条件的可行域,转化目标函数的解析式,利用目标函数的最大值,判断最优解,代入约束条件求解即可.【详解】 解:由不等式组202300x y x y y -≤⎧⎪-+≥⎨⎪≥⎩可知它的可行域如下图:Q ()2,1A ,(), P x y∴2z OP OA x y =⋅=+u u u r u u u r ,可图知当目标函数图象经过点()1,2B 时,z 取最大值,即24z x y =+=.故选:C.【点睛】本题考查线性规划的应用,考查转化思想以及数形结合思想的应用,属于中档题.11.如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO uuu v ·BC uuu v的值是A .-8B .-1C .1D .8【答案】D【解析】【分析】【详解】 因为AO AC CO AB BO =+=+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2AO AC BO AB CO =+++u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v , 而BC AC AB BO CO =-=-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2BC AC AB BO CO =-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则 1()()4AO BC AC AB CO BO AC AB BO CO ⋅=+++-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 1()()()()()()4AC AB AC AB AC AB BO CO CO BO AC AB =+-++-++-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ()()CO BO BO CO ++-u u u v u u u v u u u v u u u v221(||4AC AB AC BO AC CO AB BO AB CO =-+⋅-⋅+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 22||)CO AC CO AB BO AC BO AB BO CO +⋅-⋅+⋅-⋅+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v2211(||)()42AC AB AC BO AB CO =-+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)[()]42AC AB AB BC BO AB CO =-++⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)()42AC AB AB BC BC BO =-+⋅+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)42AC AB AO BC =-+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v 所以221(||)82AO BC AC AB ⋅=-=u u u v u u u v u u u v u u u v ,故选D 12.设a r ,b r 不共线,3AB a b =+u u u r r r ,2BC a b =+u u u r r r ,3CD a mb =+u u u r r r ,若A ,C ,D 三点共线,则实数m 的值是( )A .23B .15C .72D .152【答案】D【解析】【分析】 计算25AC a b =+u u u r r r ,得到()253a b a mb λ+=+r r r r ,解得答案. 【详解】∵3AB a b =+u u u r r r ,2BC a b =+u u u r r r ,∴25AC AB BC a b =+=+u u u r u u u r u u u r r r, ∵A ,C ,D 三点共线,∴AC CD λ=u u u r u u u r ,即()253a b a mb λ+=+r r r r , ∴235m λλ=⎧⎨=⎩,解得23152m λ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩. 故选:D .【点睛】本题考查了根据向量共线求参数,意在考查学生的计算能力和转化能力.13.设()1,a m =r ,()2,2b =r ,若()2a mb b +⊥r r r ,则实数m 的值为( ) A .12 B .2 C .13- D .-3【答案】C【解析】【分析】 计算()222,4a mb m m +=+r r ,根据向量垂直公式计算得到答案.【详解】 ()222,4a mb m m +=+r r ,∵()2a mb b +⊥r r r ,∴()20a mb b +⋅=r r r ,即()22280m m ⋅++=,解得13m =-. 故选:C . 【点睛】本题考查了根据向量垂直求参数,意在考查学生的计算能力.14.已知a =r 2b =r ,且()(2)b a a b -⊥+r r r r ,则向量a r 在向量b r 方向上的投影为( )A .-4B .-2C .2D .4【答案】D【解析】【分析】 根据向量垂直,数量积为0,求出a b r r g ,即求向量a r 在向量b r 方向上的投影a b b⋅r r r . 【详解】()(2),()(2)0b a a b b a a b -⊥+∴-+=r r r r r r r r Q g ,即2220b a a b -+=r r r r g .2,8a b a b ==∴=r r r r Q g ,所以a r 在b r 方向上的投影为4a b b⋅=r r r . 故选:D .【点睛】本题考查向量的投影,属于基础题.15.下列命题为真命题的个数是( ) ①{x x x ∀∈是无理数},2x 是无理数;②若0a b ⋅=r r ,则0a =r r 或0b =r r;③命题“若220x y +=,x ∈R ,y ∈R ,则0x y ==”的逆否命题为真命题; ④函数()x xe ef x x--=是偶函数. A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】【分析】利用特殊值法可判断①的正误;利用平面向量垂直的等价条件可判断②的正误;判断原命题的真假,利用逆否命题与原命题的真假性一致的原则可判断③的正误;利用函数奇偶性的定义可判断④的正误.综合可得出结论.【详解】对于①中,当x =时,22x =为有理数,故①错误; 对于②中,若0a b ⋅=r ,可以有a b ⊥r r ,不一定要0a =r r 或0b =r r ,故②错误;对于③中,命题“若220x y +=,x ∈R ,y ∈R ,则0x y ==”为真命题, 其逆否命题为真命题,故③正确;对于④中,()()x x x xe e e ef x f x x x-----===-, 且函数的定义域是(,0)(0,)-∞+∞U ,定义域关于原点对称,所以函数()x xe ef x x--=是偶函数,故④正确. 综上,真命题的个数是2.故选:B.【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及全称命题的真假的判断、逆否命题真假的判断、向量垂直等价条件的应用以及函数奇偶性的判断,考查推理能力,属于中等题.16.已知平面向量,,a b c r r r 满足||||2a b ==r r ,a b ⊥r r ,()()a c b c -⊥-r r r r ,则(a b c ⋅r r r +)的取值范围是( )A .[0,2]B.[0, C .[0,4] D .[0,8] 【答案】D【解析】【分析】以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,根据AC BC ⊥,得到点C 在圆22(1)(1)2x y -+-=,再结合直线与圆的位置关系,即可求解.【详解】 设,,OA a OB b OC c ===u u u r r u u u r r u u u r r, 以点O 为原点,OA u u u r ,OB uuu r 分别为x 轴,y 轴的正方向建立直角坐标系,则(2,0),(0,2)A B ,依题意,得AC BC ⊥,所以点C 在以AB 为直径的圆上运动, 设点(,)C x y ,则22(1)(1)2x y -+-=,()22a b c x y +⋅=+r r r ,由圆心到直线22x y t +=的距离d =≤,可得[0,8]t ∈.故选:D .【点睛】本题主要考查了向量的数量积的坐标运算,以及直线与圆的位置关系的综合应用,着重考查了转化思想,以及推理与运算能力.17.已知A ,B 是圆224+=O: x y 上的两个动点,||2AB =u u u r ,1233OC OA OB =+u u u r u u u r u u u r ,若M 是线段AB 的中点,则OC OM ⋅u u u r u u u u r 的值为( ). AB.C .2 D .3【答案】D【解析】【分析】判断出OAB ∆是等边三角形,以,OA OB u u u r u u u r 为基底表示出OM u u u u r ,由此求得OC OM ⋅u u u r u u u u r 的值.【详解】 圆O 圆心为()0,0,半径为2,而||2AB =u u u r ,所以OAB ∆是等边三角形.由于M 是线段AB 的中点,所以1122OM OA OB =+u u uu r u u u r u u u r .所以OC OM ⋅u u u ru u u u r 12331122OA O O O B A B ⎛⎫=+⋅⎛⎫+ ⎪⎝ ⎪⎭⎝⎭u u u u u u r u u u r r u u u r 22111623OA OA OB OB =+⋅⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r 21422cos603323=+⨯⨯⨯+=o . 故选:D【点睛】本小题主要考查用基底表示向量,考查向量的数量积运算,考查数形结合的数学思想方法,属于中档题.18.如图,向量a b -r r 等于A .1224e e --u r u u rB .1242e e --u r u u rC .123e e -r u u rD .123e e -+r u u r 【答案】D【解析】【分析】【详解】 由向量减法的运算法则可得123a e b e -=-+r r r u u r ,19.已知,A B 是圆22:16O x y +=的两个动点,524,33AB OC OA OB ==-u u u v u u u v u u u v ,若M 分别是线段AB 的中点,则·OC OM =u u u v u u u u v ( ) A.8+B.8-C .12 D .4【答案】C【解析】【分析】【详解】 由题意1122OM OA OB =+u u u u r u u u r u u u r ,则2252115113322632OC OM OA OB OA OB OA OB OA OB ⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅+=-+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v u u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,又圆的半径为4,4AB =uu u r ,则,OA OB u u u r u u u r 两向量的夹角为π3.则8OA OB ⋅=u u u v u u u v ,2216OA OB ==u u u v u u u v ,所以12OC OM ⋅=u u u r u u u u r .故本题答案选C .点睛:本题主要考查平面向量的基本定理.用平面向量的基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并且运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合,在基底未给出的情况下进行向量的运算,合理地选取基底会给解题带来方便.进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中.20.在ABC V 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,且||1,||2AB AC ==u u u r u u u r,120BAC ∠=︒,则||EB =u u u r ( ) ABCD【答案】A【解析】【分析】 根据向量的线性运算可得3144EB AB AC =-u u u r u u u r u u u r ,利用22||B EB E =u u r u u u r u 及||1,||2AB AC ==u u u r u u u r ,120BAC ∠=︒计算即可.【详解】 因为11131()22244EB EA AB AD AB AB AC AB AB AC =+=-+=-⨯++=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , 所以22229311216441||6EB AB AB B AC AC E =-⨯=⨯⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r u u r u u u r u 229311112()2168216=⨯-⨯⨯⨯-+⨯ 1916=,所以||4EB =u u u r , 故选:A【点睛】 本题主要考查了向量的线性运算,向量数量积的运算,向量数量积的性质,属于中档题.。
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1平面向量复习材料答案一、知识点1、向量的有关概念①向量的定义 :既有大小又有方向的量 ②向量的表示:小写字母或有向线段 ③向量的模a ④零向量→0 长度为0,方向是不确定,任意的方向⑤单位向量:长度为1个单位长度,方向不确定⑥平行向量或共线向量:方向相同或相反的向量。
规定零向量与任何向量都是平行向量 ⑦相等向量:长度相等,方向相同 ⑧相反向量:长度相等,方向相反 2、 向量的线性运算(1)向量的加法,几何作法①三角形法则(首尾相连)②平行四边形(2)向量的减法,几何作法:三角形法则(同起点,连终点,指向后指前) (3)向量的数乘:→a λ(1)长度 →→=aaλλ(2)方向①当0>λ时→a λ与→a 方向相同②当0<λ 时→a λ与→a 方向相反③当0=λ时→→=∙00a (4)线性运算的结果还是向量 3、向量的共线定理:向量→a ≠→a ()0→与→b 共线当且仅当有唯一一个实数λ,使→b =→a λ 4、平面向量基本定理:如果→e 1,→e2是同一平面内两个不共线的向量,那么对于这个平面内的任意向量→a ,有且仅有一对实数λλ21,使e e a 2121→→→+=λλ5、向量的坐标表示),(),,(2211y x y x B A 则),(1212y y x x AB --=→终点坐标减始点坐标(注意:向量的坐标表示与该向量的始点、终点的具体位置无关,只与其相对位置有关系) 6、平面向量的坐标运算:若),(),,(2211yx b y x a =→→= 则),(2121y y x x b a ±±=±→→若),,(y x a =→则),(y x a λλλ=→7、向量共线的充要条件的坐标表示:若),(),,(2211y x b y x a =→→=其中≠→a →则→a 与→b 共线01221=-⇔yx yx8、数量积的概念:把数量|a ||b |cos θ叫作平面向量a 与b 的数量积(内积),即a ·b =|a ||b |cos θ, 并规定0与任何向量的数量积为0.9、向量的投影: 设两个非零向量a 与b 的夹角为θ,|a |cos θ称为向量a 在b 方向的投影; |b |cos θ称为向量b 在a 方向的投影10、数量积的性质:设a 与b 都是非零向量,则1°a ⊥b ⇔ a ·b = 0(特别地,当a=0或b=0或<a ,b >=90°时,均有a ·b = 0)2°当a 与b 同向时,a ·b = |a ||b |;当a 与b 反向时,a ·b = -|a ||b |. 特别的,a ·a = |a |2或a a a ⋅=||;3°| a ·b | = ||a ||b |cos θ|= |a ||b ||cos θ|≤|a ||b |.11、数量积运算律:①交换律:a ⋅ b = b ⋅ a ②数乘结合律:(λa )⋅b =λ(a ⋅b ) = a ⋅(λb ) ③分配律:(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c ④不满足消去律:ab =bc 推不出a = c ⑤不满足结合律:(a ⋅b )c ≠ a (b ⋅c ), 12、数量积坐标表示及有关公式推论①设a = (x 1, y 1),b = (x 2, y 2)是两个非零向量a ·b = x 1x 2 + y 1y 2 ② a = (x , y )⇒ |a | =22y x + ③若A = (x 1, y 1),B = (x 2, y 2),则=221221)()(y y x x -+-④co s θ =a ·b|a ||b |=.222221212121yx y x y y x x +⋅++ ⑤a ⊥b ⇔ a ·b = 0 即x 1x 2 + y 1y 2 = 0二、练习1、下列说法中正确的是 ( C ) A. 单位向量都相等 B. 零向量只有大小没有方向C. 长度相等方向相反的向量共线D. 若向量∥a b 且b c ∥,则向量a ∥c 2、[2014·北京卷] 已知向量a =(2,4),b =(-1,1),则2a -b =( A ) A .(5,7) B .(5,9) C .(3,7) D .(3,9) 3、(2013陕西卷)已知向量 (1,),(,2)a m b m ==, 若a //b , 则实数m 等于( C )A .B C .D .04、[2014·全国卷] 已知a ,b 为单位向量,其夹角为60°,则(2a -b )·b =( B ) A .-1 B .0 C .1 D .25、[2014·山东卷] 已知向量a =(1,3),b =(3,m ),若向量a ,b 的夹角为π6,则实数m =( B )A .2 3 B.3C .0 D .-36、[2014全国卷] 设向量a ,b 满足|a +b |=10,|a -b |=6,则a ·b =( A ) A .1 B .2 C .3 D .57、(2013湖北卷)已知点(1,1)A -、(1,2)B 、(2,1)C --、(3,4)D ,则向量AB 在CD 方向上的投影为 ( A )A B C .D .8、(2012福建卷)已知向量),1,2(),2,1(=-=b x a 则向量b a ⊥的充要条件是 ( D ) A 21-=x B 1-=x C 5=x D 0=x 9、(2013年全国卷)已知向量()()()()1,1,2,2,,=m n m n m n λλλ=+=++⊥-若则( B )A .4-B .3-C .-2D .-110、设a 、b 、c 为平面向量,下面的命题中:①a·(b-c )=a·b -a·c;②(a·b)·c=a·(b·c);③(a-b )2=|a|2-2|a|·|b|+|b|2;④若a·b=0,则a=0或b=0。
正确的个数是( C ) A .3 B .2 C .1 D .011、(2013福建卷)在四边形ABCD 中,)2,4(),2,1(-==BD AC ,则该四边形的面积为 ( C )A .5B .52C .5D .1 12、[2014·福建卷] 设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,则OA →+OB →+OC →+OD →等于( D ) A.OM → B .2OM → C .3OM → D .4OM →13、(2013四川卷)如图,在平行四边形A B C D 中,对角线AC 与BD 交于点O ,AB AD AO λ+=,则λ=_____________.214、[2014·江西卷] 已知单位向量e 1,e 2的夹角为α,且cos α=13.若向量a =3e 1-2e 2,则|a |=________315、[2014·重庆卷] 已知向量a 与b 的夹角为60°,且a =(-2,-6),|b |=10,则a ·b =________.1016、(2013全国卷)位知两个单位向量a ,b 的夹角为60,(1)=+-c ta t b ,若0⋅=b c,则t =_____.217、(2013重庆卷)OA 为边,OB 为对角线的矩形中,(3,1)OA =-,(2,)OB k =-,则实数k =____________.418、(2013全国卷)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的 中点,则AE BD ⋅=________.219、(1)设两个非零向量e 1,e 2不共线,如果AB →=2e 1+3e 2,BC →=6e 1+23e 2,CD →=4e 1-8e 2,求证:(1)A ,B ,D 三点共线.(2)设e 1,e 2是两个不共线的向量,已知AB →=2e 1+k e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2,若A ,B ,D 三点共线,求k 的值.(1)证明 ∵BC →=6e 1+23e 2,CD →=4e 1-8e 2, ∴BD →=BC →+CD →=10e 1+15e 2.∵AB →=2e 1+3e 2,得BD →=5AB →,即BD →∥AB →,∵AB →,BD →有公共点B ,∴A ,B ,D 三点共线.(2)解 D B →=CB →-CD →=e 1+3e 2-2e 1+e 2=4e 2-e 1, AB →=2e 1+k e 2,若A ,B ,D 共线,则AB →∥D B →, 设D B →=λAB →,∴⎩⎪⎨⎪⎧-1=2λ,4=λk⇒k =-8.20、已知: 、、是同一平面内的三个向量,其中 =(1,2)(Ⅰ)若||52=,且a c //,求c 的坐标; (Ⅱ)若|b |=,25且2+与-垂直,求a 与b 的夹角θ. .解:(Ⅰ)设20,52,52|),,(2222=+∴=+∴==y x y x c y x x y y x 2,02),2,1(,//=∴=-∴=由 ⎪⎩⎪⎨⎧=+=20222y x xy ∴ ⎩⎨⎧==42y x 或⎩⎨⎧-=-=42y x ∴)4,2(),4,2(--==或 (Ⅱ)0)2()2(),2()2(=-⋅+∴-⊥+ 0||23||2,02322222=-⋅+∴=-⋅+,45)25(||,5||222=== 代入上式 250452352-=⋅∴=⨯-⋅+⨯∴125525cos ,25||,5||-=⋅-==∴==θ ∴πθ=21、[2014·陕西卷18] 在直角坐标系xOy 中,已知点A (1,1),B (2,3),C (3,2), 点P (x ,y )在 △ABC 三边围成的区域(含边界)上,且OP →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ).(1)若m =n =23,求|OP →|;(2)用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值.解: (1)∵m =n =23,AB →=(1,2),AC →=(2,1),∴OP →=23(1,2)+23(2,1)=(2,2),∴|OP →|=22+22=2 2.(2)∵OP →=m (1,2)+n (2,1)=(m +2n ,2m +n ),∴⎩⎪⎨⎪⎧x =m +2n ,y =2m +n , 两式相减,得m -n =y -x. 令y -x =t ,由图知,当直线y =x +t 过点B (2,3)时,t 取得最大值1,故m -n 最大值为1.22、(2013陕西卷)已知向量1(cos ,),,cos2),2x x x x =-=∈a b R , 设函数()·f x =a b . (Ⅰ) 求f (x)的最小正周期.(Ⅱ) 求f (x) 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值.(Ⅰ) ()·f x =a b =)62sin(2cos 212sin 232cos 21sin 3cos π-=-=-⋅x x x x x x . 最小正周期ππ==22T .所以),62sin()(π-=x x f 最小正周期为π. (Ⅱ) 上的图像知,在,由标准函数时,当]65,6-[sin ]65,6-[)62(]2,0[ππππππx y x x =∈-∈]1,21[)]2(),6-([)62sin()(-=∈-=πππf f x x f . 所以,f (x) 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的最大值和最小值分别为21,1-.。