平面向量历年高考题汇编——难度高05594教学内容
平面向量高考专题复习(难)
B AONCM平面向量(难)一、填空题1、在ABC ∆中,已知1,4==AC AB ,且ABC ∆的面积3S =,则AC AB ⋅的值为2、已知点O 是ABC ∆的重心,内角A B C 、、所对的边长分别为a b c 、、,且23203a OAb OBc OC ⋅+⋅+⋅=,则角C 的大小是3、下图为函数()()=sin (0,0,0)2f x A x A πωϕωϕ+>><<的部分图像,M N 、是它与x 轴的两个交点,D C 、分别为它的最高点和最低点,()0,1E 是线段MD 的中点,且28MD MN π⋅= , 则函数()f x 的解析式为 .4、已知两个向量a ,b 的夹角为30°,3=a ,b 为单位向量,b t a t c )1(-+=, 若c b ⋅=0,则t =5、已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则BD AE ⋅= ▲6、如图:在梯形ABCD 中,//AD BC 且12AD BC =,AC 与 BD 相交于O ,设AB a = ,DC b = ,用,a b表示BO ,则BO =7、向量()()2,3,1,2a b ==-,若ma b + 与2a b -平行,则实数m =________8、在Rt ABC ∆中,3==AC AB ,,M N 是斜边BC 上的两个三等分点,则AM AN ⋅的值为9、如图,在ABC △中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M N ,,若AB mAM = ,AC nAN =,则m n +的值为.二、选择题1、在四边形ABCD 中,(1,2)AC = ,(4,2)BD =-,则四边形的面积为( )(A )5 (B )25(C )5 (D )10 2、设,a b 均为非零向量,下列四个条件中,使a ba b=成立的必要条件是 ( ).A.a b =-B.//a bC.2a b =D.//a b且a b =3、已知向量(3,4)a =-,则下列能使12(R)a e e λμλμ=+∈ 、成立的一组向量12,e e 是 [答] ( ).A .12(0,0)(1,2)e e ==- ,B .12(1,3)(2,6)e e =-=-,C .12(1,2)(3,1)e e =-=- ,D .121(,1)(1,2)2e e =-=-, 4、设θ为两个非零向量,a b r r 的夹角,已知对任意实数t ,||b ta -r r的最小值为2,则 ( )()A 若θ确定,则||a r 唯一确定 ()B 若θ确定,则||b r唯一确定()C 若||a r 确定,则θ唯一确定 ()D 若||b r 确定,则θ唯一确定OM E D NCxy5、若在边长为1的正三角形ABC 的边BC 上有n (∈n N *,2≥n )等分点,沿向量BC 的方向依次为121,,,-n P P P ,记AC AP AP AP AP AB T n n ⋅++⋅+⋅=-1211 , 若给出四个数值:①429 ②1091③18197 ④33232,则n T 的值不可能的共有…………………( ) )(A 1个 )(B 2个 )(C 3个 )(D 4个6、已知1,2,()a b a a b ==⊥-且,则向量a 与向量b 的夹角为………( ).(A )30(B )45 (C ) 90 (D )1357、设P 是ABC ∆所在平面内一点,2BC BA BP +=则 ( )A .0PA PB += B .0PB PC +=C .0PC PA +=D .0PA PB PC ++=8、O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足()(2)0OB OC OB OC OA -⋅+-=,则△ABC 的形状一定是 ( )A. 正三角形B. 直角三角形C.等腰三角形D.斜三角形三、解答题1、已知R ∈x ,向量)cos ,2(sin x x a = ,)cos 2,1(x b = ,b a x f⋅=)(.(1)求)(x f 的单调递增区间;(2)若α是第二象限角,12cos 4cos 5242+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛απααf ,求ααsin cos -的值.2、a 、b 、c 分别是锐角△ABC 的内角A 、B 、C 的对边,向量p =(2–2sin A ,cos A +sin A ),q =(sin A –cos A ,1+sin A ),且p ∥q .已知a =7,△ABC 面积为233,求b 、c 的大小.3、在ABC △中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,且c b =,A ∠的平分线为AD ,若.A B A D m A B A C ⋅=⋅u u r u u u r u u r u u ur(1)当2m =时,求cos A 的值;(2) 当23(1,)3a b ∈时,求实数m 的取值范围.。
高考数学压轴专题最新备战高考《平面向量》难题汇编含解析
新单元《平面向量》专题解析一、选择题1.在菱形ABCD 中,4AC =,2BD =,E ,F 分别为AB ,BC 的中点,则DE DF ⋅=u u u r u u u r( )A .134-B .54C .5D .154【答案】B 【解析】 【分析】据题意以菱形对角线交点O 为坐标原点建立平面直角坐标系,用坐标表示出,DE DF u u u r u u u r,再根据坐标形式下向量的数量积运算计算出结果. 【详解】 设AC 与BD 交于点O ,以O 为原点,BD u u u r 的方向为x 轴,CA u u u r的方向为y 轴,建立直角坐标系,则1,12E ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,12F ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,(1,0)D ,3,12DE ⎛⎫=- ⎪⎝⎭u u u r ,3,12DF ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭u u u r ,所以95144DE DF ⋅=-=u u u r u u u r .故选:B. 【点睛】本题考查建立平面直角坐标系解决向量的数量积问题,难度一般.长方形、正方形、菱形中的向量数量积问题,如果直接计算较麻烦可考虑用建系的方法求解.2.已知,a r b r 是平面向量,满足||4a =r ,||1b ≤r 且|3|2b a -≤r r ,则cos ,a b 〈〉rr 的最小值是( )A .1116B .78C .158D .31516【答案】B 【解析】 【分析】设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,利用几何意义知B 既在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,又在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,结合图象即可得到答案. 【详解】设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,由题意,知B 在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,由|3|2b a -≤r r,知B 在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,如图所示则B 只能在阴影部分区域,要cos ,a b 〈〉rr 最小,则,a b <>r r 应最大,此时()222222min4327cos ,cos 22438OA OB AB a b BOA OA OB +-+-〈〉=∠===⋅⨯⨯rr .故选:B. 【点睛】本题考查向量夹角的最值问题,本题采用数形结合的办法处理,更直观,是一道中档题.3.已知向量a r 与向量b r 满足||2a =r ,||2b =r ||||5a 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||1282a b θ+=+r r ,2||1282a 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 4882cos a b a b a b θθ+=++=++r r r r r r 1282cos θ=+,222||||||2||||cos 4882cos 1282cos a b a b a b θθθ-=+-=+-=-r r r r r r,所以2222||||144128cos (45)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.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 R λμλμ=+∈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 DB u u u r u u u r u u u r ,利用(,)CA CE DB R λμλμ=+∈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 DB λμ=+u u u r u u u r u u u r Q∴(-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.在ABC ∆中,若点D 满足3CD DB =u u u r u u u r ,点M 为线段AC 中点,则MD =u u u u r( )A .3144AB AC -u u ur u u u r B .1136AB AC -u u u r u u u rC .2133AB AC -u u u r u u u rD .3144AB AC +u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】根据MD MA AB BD =++u u u r u u u u u u r u r u u u r,化简得到答案. 【详解】 ()11312444MD MA AB BD AC 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 uu u u u r r u u u r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力.6.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r rv v,且||a =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 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.7.若向量a b r r ,的夹角为3π,|2|||a b a b -=+r r r r ,若()a ta b ⊥+r r r ,则实数t =( )A .12-B .12C .32D .3 【答案】A 【解析】 【分析】由|2|||a b a b -=+r r r r 两边平方得22b a b =⋅r r r ,结合条件可得b a =r r ,又由()a ta b ⊥+r r r,可得20t a a b ⋅+⋅=r r r,即可得出答案.【详解】由|2|||a b a b -=+r r r r两边平方得2222442a a b b a a b b -⋅+=+⋅+r r r r r r r r .即22b a b =⋅r r r ,也即22cos 3b a b π=r r r ,所以b a =r r .又由()a ta b ⊥+r r r ,得()0a ta b ⋅+=r r r,即20t a a b ⋅+⋅=r r r .所以2221122ba b t a b⋅=-=-=-r r r r r 故选:A 【点睛】本题考查数量积的运算性质和根据向量垂直求参数的值,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.已知点1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,过原点O 且倾斜角为60°的直线l 与椭圆C 的一个交点为M ,且1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r,则椭圆C的离心率为( ) A 31 B .23C .12D .22【答案】A 【解析】 【分析】由1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r两边平方,得120MF MF ⋅=u u u u r u u u u r ,在12Rt MF F V 中,求出2MF ,1MF ,,a c 的关系,求出离心率可得选项. 【详解】将1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r 两边平方,得120MF MF ⋅=u u u u r u u u u r ,即12121||2MF MF OM F F c ⊥==,.又60MOF ∠=︒,∴2MF c =,1MF =,∴2a c =+,∴1ce a==. 故选:A. 【点睛】考查了向量的数量积,椭圆的定义,离心率的求法,关键在于得出关于,a c 的关系,属于中档题.10.设双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交两渐近线于,A B 两点,且与双曲线在第一象限的交点为P ,设O 为坐标原点,若(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,225+=8λμ,则双曲线的离心率为( )A .3B .5C .2D .98【答案】A 【解析】 【分析】先根据已知求出,u λ,再代入225+=8λμ求出双曲线的离心率. 【详解】由题得双曲线的渐近线方程为b y x a =±,设F(c,0),则2(,),(,),(,),bc bc b A c B c P c a a a-因为(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,所以2(,)((),())b bc c u c u a aλλ=+-.所以,,bu c u cλλ+=-= 解之得,.22b c c bu c cλ+-==因为225+=8λμ,所以225()(),228b c c b c e c c a +-+=∴=∴= 故答案为A 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质和离心率的求法,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力.解答本题的关键是根据(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v求出,u λ.11.在平行四边形ABCD 中,4AB =,2AD =,3BAD π∠=,M 为DC 的中点,N为平面ABCD 内一点,若AB NB AM AN -=-u u u v u u u v u u u u v u u u v ,则AM AN ⋅=u u u u v u u u v ( )A .16B .12C .8D .6【答案】D 【解析】 【分析】根据条件及向量加减法的几何意义即可得出|AN u u u r |=|MN u u u u r|,再根据向量的数量积公式计算即可 【详解】由|AB NB -u u u r u u u r |=|AM AN -u u u u r u u u r |,可得|AN u u u r|=|NM u u u u r |,取AM 的中点为O ,连接ON ,则ON ⊥AM ,又12AM AD AB =+u u u u r u u u r u u u r ,所以AM u u u u r •21122AN AM ==u u u r u u u u r (12AD AB +u u u r u u u r )212=(2214AD AB AD ++u u u r u u u r u u u r •AB u u u r )12=(414+⨯16+2×412⨯)=6, 故选:D .【点睛】本题主要考查了平面向量的几何表示,数量积的几何意义,运算求解能力,属于中档题12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O 点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1, ∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.13.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.14.已知椭圆C :2212x y +=的右焦点为F ,直线l :2x =,点∈A l ,线段AF 交椭圆C于点B ,若3FA FB =u u u v u u u v,则AF u u u v =( )A .2B .2C .3D .3【答案】A 【解析】 【分析】设点()2,A n ,()00,B x y ,易知F (1,0),根据3FA FB =u u u v u u u v,得043x =,013y n =,根据点B 在椭圆上,求得n=1,进而可求得2AF =u u u v【详解】 根据题意作图:设点()2,A n ,()00,B x y .由椭圆C :2212x y += ,知22a =,21b =,21c =,即1c =,所以右焦点F (1,0).由3FA FB =u u u v u u u v,得()()001,31,n x y =-. 所以()0131x =-,且03n y =. 所以043x =,013y n =. 将x 0,y 0代入2212x y +=,得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =, 所以()2212112AF n u u u v =-+=+=【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.15.已知向量(cos ,sin )a αα=r ,(cos ,sin )b ββ=r ,a b ⊥r r ,则当,1[]2t ∈-时,a tb -r r 的最大值为( ) A .2 B .3 C .2 D .5 【答案】D【解析】【分析】 根据(cos ,sin )a αα=r ,(cos ,sin )b ββ=r ,a b ⊥r r ,得到1a =r ,1b =r ,0a b ⋅=r r ,再利用22()1a tb a tb t -=-=+r r r r 求解.【详解】 因为(cos ,sin )a αα=r ,(cos ,sin )b ββ=r ,a b ⊥r r ,所以1a =r ,1b =r ,0a b ⋅=r r ,所以22()1a tb a tb t -=-=+r r r r ,当[]2,1t ∈-时,max5a tb -=r r . 故选:D【点睛】本题考查向量的模以及数量积的运算,还考查运算求解能力,属于中档题.16.如图,AB ,CD 是半径为1的圆O 的两条直径,3AE EO =u u u v u u u v ,则•EC ED u u u v u u u v的值是( )A .45-B .1516-C .14-D .58- 【答案】B【解析】根据向量表示化简数量积,即得结果.【详解】 ()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC =++=+-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 2221151416EO OC ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭u u u v u u u v ,选B. 【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.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.在四边形ABCD 中,//AD BC ,2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,点M 在边CD 所在直线上,则AM ME ⋅u u u u r u u u r 的最大值为( )A .714-B .24-C .514-D .30-【答案】A【分析】依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,根据AE BE =求出E 的坐标,求出边CD 所在直线的方程,设(,M x +,利用坐标表示,AM ME u u u u r u u u r ,根据二次函数的性质求出最大值.【详解】解:依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,由2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,()0,0A ∴,(B ,(C ,()5,0D因为点E 在线段CB 的延长线上,设(0E x ,01x < AE BE =Q()222001x x +=-解得01x =-(E ∴-(C Q ,()5,0DCD ∴所在直线的方程为y =+因为点M 在边CD 所在直线上,故设(,M x + (,AM x ∴=+u u u u r(1E x M -=--u u u r()1AM ME x x -∴⋅=--++u u u u r u u u r 242660x x =-+-242660x x =-+-23714144x ⎛⎫= ⎪⎭---⎝当134x =时()max 714AM ME ⋅=-u u u u r u u u r 故选:A【点睛】本题考查向量的数量积,关键是建立平面直角坐标系,属于中档题.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 .843+B .843-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 ( )A .4BC .2D .4【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.。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面向量》难题汇编及解析
新数学复习题《平面向量》专题解析一、选择题1.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.2.已知点M 在以1(,2)C a a -为圆心,以1为半径的圆上,距离为,P Q 在圆222:8120C x y y +-+=上,则MP MQ ⋅u u u r u u u u r的最小值为( )A .18-B .19-C .18+D .19+【答案】B 【解析】 【分析】设PQ 中点D ,得到,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r ,求得23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,再利用圆与圆的位置关系,即可求解故()223MP MQ ⋅≥-u u u r u u u u r ,得到答案.【详解】依题意,设PQ 中点D ,则,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r ,所以23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,22222()12PQ C D QC =-=Q ,D ∴在以1为半径,以2C 为圆心的圆上, 22221[(2)4]2(3)1832C C a a a =+--=-+≥Q ,1221min min MD C C C D MC ∴=--故()2322319122MP MQ ⋅≥--=-u u u r u u u u r .【点睛】本题主要考查了圆的方程,圆与圆的位置关系的应用,以及平面向量的数量积的应用,着重考查了推理论证能力以及数形结合思想,转化与化归思想.3.若向量a b r r ,的夹角为3π,|2|||a b a b -=+r r r r ,若()a ta b ⊥+r r r ,则实数t =( )A .12-B .12C 3D .3 【答案】A 【解析】 【分析】由|2|||a b a b -=+r r r r 两边平方得22b a b =⋅r r r ,结合条件可得b a =r r ,又由()a ta b ⊥+r r r ,可得20t a a b ⋅+⋅=r r r,即可得出答案.【详解】由|2|||a b a b -=+r r r r两边平方得2222442a a b b a a b b -⋅+=+⋅+r r r r r r r r .即22b a b =⋅r r r ,也即22cos 3b a b π=r r r ,所以b a =r r .又由()a ta b ⊥+r r r ,得()0a ta b ⋅+=r r r,即20t a a b ⋅+⋅=r r r . 所以2221122ba b t a b⋅=-=-=-r r r r r 故选:A 【点睛】本题考查数量积的运算性质和根据向量垂直求参数的值,属于中档题.4.延长线段AB 到点C ,使得2AB BC =u u u r u u u r ,O AB ∉,2OD OA =u u u v u u u v,则( )A .1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vB .5263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vC .5163BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vD .1163BD OA OC =+u u u v u u u v u u u v【答案】A 【解析】 【分析】利用向量的加法、减法的几何意义,即可得答案;【详解】Q BD OD OB =-u u u v u u u v u u u v ,()22123333OB OA AC OA OC OA OA OC =+=+-=+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 ,12OD OA =u u u v u u u v ,∴1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u v ,故选:A. 【点睛】本题考查向量的线性运算,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力.5.在ABC ∆中,若点D 满足3CD DB =u u u r u u u r ,点M 为线段AC 中点,则MD =u u u u r( )A .3144AB AC -u u ur u u u r B .1136AB AC -u u u r u u u rC .2133AB AC -u u u r u u u rD .3144AB AC +u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】根据MD MA AB BD =++u u u r u u u u u u r u r u u u r,化简得到答案. 【详解】()11312444MD MA AB BD AC 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 uu u u u r r u u u r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力.6.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 r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α=C .若()f a b α=⋅rr 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -r r 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.7.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 +=rr ,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 +=+-=rr ,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8.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 .22C .2D .2【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 -=-==【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9.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 uv u u u v u u uv u u u v u u u v u u u v u u u v2211(||)()42AC AB AB BC BC BO =-+⋅+⋅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 AO BC =-+⋅u u uv 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D10.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC 的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =u u u v( )A .43AD BE +u u uv u u u vB .53AD BE +u u uv u u u vC .4132AD BE +u u uv u u u vD .5132AD BE +u u uv u u u v【答案】B 【解析】 【分析】利用向量的加减运算求解即可 【详解】 据题意,2533AC DC DA BD AD BE ED AD BE AD AD AD BE =-=+=++=++=+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 u u u r u u u r u u u r.故选B . 【点睛】本题考查向量加法、减法以及向量的数乘运算,是基础题11.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.12.平面向量a →与b →的夹角为π3,()2,0a →=,1b →=,则2a b →→-=( )A .3B 6C .0D .2【答案】D 【解析】 【分析】根据向量的模的计算和向量的数量积的运算即可求出答案. 【详解】()2,0a →=Q ,||2a →∴=22222(2)||4||444421cos 43a b a b a b a b π→→→→∴-=-=+-⋅=+-⨯⨯⨯=r r r r ,|2|2a b ∴-=r r,故选:D 【点睛】本题考查了向量的模的计算和向量的数量积的运算,属于中档题.13.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.14.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 2B .32C .22D .42【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3a2+3c2﹣3b2=2ac,可得cosB222123 a c bac+-==,则sinB22=,BAu u u r⋅BC=u u u r2,可得cacosB=2,则ac=6,∴△ABC的面积为:11226223acsinB=⨯⨯=22.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.15.在菱形ABCD中,4AC=,2BD=,E,F分别为AB,BC的中点,则DE DF⋅=u u u r u u u r()A.134-B.54C.5 D.154【答案】B【解析】【分析】据题意以菱形对角线交点O为坐标原点建立平面直角坐标系,用坐标表示出,DE DFu u u r u u u r,再根据坐标形式下向量的数量积运算计算出结果.【详解】设AC与BD交于点O,以O为原点,BDu u u r的方向为x轴,CAu u u r的方向为y轴,建立直角坐标系,则1,12E⎛⎫-⎪⎝⎭,1,12F⎛⎫--⎪⎝⎭,(1,0)D,3,12DE⎛⎫=-⎪⎝⎭u u u r,3,12DF⎛⎫=--⎪⎝⎭u u u r,所以95144DE DF ⋅=-=u u u r u u u r . 故选:B.【点睛】本题考查建立平面直角坐标系解决向量的数量积问题,难度一般.长方形、正方形、菱形中的向量数量积问题,如果直接计算较麻烦可考虑用建系的方法求解.16.在边长为2的等边三角形ABC 中,若1,3AE AC BF FC ==u u u v u u u v u u u v u u u v ,则BE AF ⋅=u u u v u u u v ( ) A .23- B .43- C .83- D .2-【答案】D【解析】【分析】运用向量的加减运算和向量数量积的定义计算可得所求值.【详解】在边长为2的等边三角形ABC 中,若13AE AC =u u u r u u u r , 则BE AF ⋅=u u u r u u u v (AE AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u u r u u u r ) =(13AC AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u u r u u u r ) 1123AC =u u u r (2AB -u u u r 223AB -u u u r •AC =u u u r )142142222332⎛⎫--⨯⨯⨯=- ⎪⎝⎭故选:D【点睛】本题考查向量的加减运算和向量数量积的定义和性质,向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于基础题.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.在四边形ABCD 中,//AD BC ,2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,点M 在边CD 所在直线上,则AM ME ⋅u u u u r u u u r 的最大值为( )A .714-B .24-C .514-D .30-【答案】A【解析】【分析】依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,根据AE BE =求出E 的坐标,求出边CD所在直线的方程,设(,M x +,利用坐标表示,AM ME u u u u r u u u r ,根据二次函数的性质求出最大值.【详解】解:依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,由2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,()0,0A ∴,(B,(C ,()5,0D因为点E 在线段CB的延长线上,设(0E x ,01x < AE BE =Q()222001x x +=-解得01x =-(E ∴-(C Q ,()5,0D CD ∴所在直线的方程为y =+因为点M 在边CD 所在直线上,故设(),353M x x -+ (),353AM x x ∴=-+u u u u r()1,343E x M x -=--u u u r()()()3433531AM ME x x x x --∴⋅=--++u u u u r u u u r 242660x x =-+-242660x x =-+-23714144x ⎛⎫= ⎪⎭---⎝当134x =时()max 714AM ME ⋅=-u u u u r u u u r 故选:A【点睛】本题考查向量的数量积,关键是建立平面直角坐标系,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 .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.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 .4BC .2D .4【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.。
平面向量历年考题汇编——难度高
数 学平面向量 平面向量的概念及其线性运算1.★★(2014·辽宁卷L) 设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0,命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ,则下列命题中真命题是 ( )A .p ∨qB .p ∧qC .)()(q p ⌝∧⌝D .)(q p ⌝∨ 2.★★(·新课标全国卷ⅠL ) 已知A ,B ,C 为圆O 上的三点,若AO →=12(AB →+AC →),则AB→与AC →的夹角为________.3.★★(2014·四川卷) 平面向量a =(1,2),b =(4,2),c =m a +b (m ∈R ),且c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角,则m =( )A .-2B .-1C .1D .2 4. ★★ (2014·新课标全国卷ⅠW)设D 、E 、F 分别为△ABC 的三边BC 、CA 、AB 的中点,则=+FC EB ( )A . B.21 C. D. 215. ★★(2014福建W)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OD OC OB OA +++等于 ( )A .OM B. OM 2 C. OM 3 D. OM 4 6. ★★(2011浙江L )若平面向量,αβ满足1,1a β=≤,且以向量,αβ为邻边的平行四边形的面积为12,则α与β的夹角θ的取值范围是 。
7. ★★(2014浙江 L )记,max{,},x x y x y y x y ≥⎧=⎨<⎩,,min{,},y x yx y x x y ≥⎧=⎨<⎩,设,a b为平面向量,则( )A.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≤B.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≥C.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≥+ D.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≤+8. ★★ (2013广东W)设a 是已知的平面向量且a ≠0.关于向量a 的分解,有如下四个命题:①给定向量b ,总存在向量c ,使a =b +c ;②给定向量b 和c ,总存在实数λ和μ,使a =λb +μc ;③给定单位向量b 和正数μ,总存在单位向量c 和实数λ,使a =λb +μc ; ④给定正数λ和μ,总存在单位向量b 和单位向量c ,使a =λb +μc .上述命题中的向量b ,c 和a 在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是( ).A .1B .2C .3D .4 9. ★★(2010浙江L )已知平面向量,(0,)αβααβ≠≠满足1β=,且α与βα-的夹角为120°,则α的取值范围是__________________ .10. ★★(2010安徽L)设向量(1,0)a =,11(,)22b =,则下列结论中正确的是(A )a b = (B)·a b = (C) a b -与b 垂直 (D )a b ∥ 11. ★★ (2013课标全国Ⅱ,理)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD ⋅=__________.12. ★★(2013山东卷L )已知向量与的夹角为01203=2=,若+=λ,且⊥,则实数λ的值为 。
高考数学压轴专题(易错题)备战高考《平面向量》难题汇编附答案
数学高考《平面向量》复习资料一、选择题1.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 .22C .2D .2【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2.已知5MN a b =+u u u u rr r,28NP a b =-+u u u rrr,3()PQ a b =-u u u rrr,则( )A .,,M N P 三点共线B .,,M N Q 三点共线C .,,N P Q 三点共线D .,,M P Q 三点共线【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可. 【详解】因为28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r ,因为5MN a b =+u u u u r rr ,所以MN NQ =u u u u r u u u r由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuur 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuur 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线.故选: B 【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.3.在ABC V 中,312AB AC ==,D 是AC 的中点,BD u u u r 在AC u u ur 方向上的投影为4-,则向量BA u u u r 与AC u u ur 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 u r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 u r方向上的投影为4-, 设BDA α∠=,向量BA u u u r 与AC u u u r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 ACθ+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅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.4.已知菱形ABCD 的边长为2,60ABC ∠=︒,则BD CD ⋅=u u u v u u u v()A .4B .6C .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 ∠=︒,∴|||3302|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.延长线段AB 到点C ,使得2AB BC =u u u r u u u r ,O AB ∉,2OD OA =u u u v u u u v,则( )A .1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vB .5263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vC .5163BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vD .1163BD OA OC =+u u u v u u u v u u u v【答案】A 【解析】 【分析】利用向量的加法、减法的几何意义,即可得答案;【详解】Q BD OD OB =-u u u v u u u v u u u v ,()22123333OB OA AC OA OC OA OA OC =+=+-=+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 ,12OD OA =u u u v u u u v ,∴1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u v ,故选:A. 【点睛】本题考查向量的线性运算,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力.6.在ABC ∆中,若点D 满足3CD DB =u u u r u u u r ,点M 为线段AC 中点,则MD =u u u u r( )A .3144AB AC -u u ur u u u r B .1136AB AC -u u u r u u u rC .2133AB AC -u u u r u u u rD .3144AB AC +u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】根据MD MA AB BD =++u u u r u u u u u u r u r u u u r,化简得到答案. 【详解】 ()11312444MD MA AB BD AC 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 uu u u u r r u u u r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力.7.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 ,a b 〈〉=r r 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 b a b a b ⋅〈〉===r rr 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.8.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 rr9.已知P 为边长为2的正方形ABCD 所在平面内一点,则PC uuu r ()PB PD +⋅u u ur u u u r 的最小值为( ) A .1- B .3-C .12-D .32-【答案】A 【解析】【分析】建立坐标系,写出各点坐标,表示出对应的向量坐标,代入数量积整理后即可求解. 【详解】建立如图所示坐标系,设(,)P x y ,则(0,0),(2,0),(2,2),(0,2)A B C D ,所以(2,2),(2,)(,2)(22,22)PC x y PB PD x y x y x y =--+=--+--=--u u u r u u u r u u u r,故223131()(2)(22)(2)(22)222222PC PB PD x x y y x y ⎛⎫⎛⎫⋅+=--+--=--+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r223322122x y ⎛⎫⎛⎫=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以当32x y ==时,PC uuu r ()PB PD +⋅u u u r u u u r 的最小值为1-.故选:A . 【点睛】本题考查利用坐标法求向量数量积的最值问题,涉及到向量的坐标运算,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.10.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.11.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v方向上的投影为A 13B .22C .1D .655【答案】C 【解析】 【分析】根据a v在b v方向上的投影定义求解. 【详解】a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-rr r , 选C. 【点睛】本题考查a v在b v方向上的投影定义,考查基本求解能力.12.已知椭圆2222:1(0)x y T a b a b +=>>的离心率为32,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 .2 BCD .1【答案】C 【解析】 【分析】由2e =可得a =,b =,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c e a ===,所以2a b =,所以a =,b =,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 cy 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9102393c k 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.13.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O 点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1, ∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.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 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 ,∴132312λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,∴331λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,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.如图,在等腰直角ABC ∆中,D ,E 分别为斜边BC 的三等分点(D 靠近点B ),过E 作AD 的垂线,垂足为F ,则AF =u u u v( )A .3155AB AC +u u uv u u u v B .2155AB AC +u u uv u u u vC .481515AB AC +u u u v u u u v D .841515AB AC +u u u v u u u v 【答案】D【解析】【分析】 设出等腰直角三角形ABC 的斜边长,由此结合余弦定理求得各边长,并求得cos DAE ∠,由此得到45AF AD =u u u r u u u r ,进而利用平面向量加法和减法的线性运算,将45AF AD =u u u r u u u r 表示为以,AB AC u u u r u u u r 为基底来表示的形式. 【详解】设6BC =,则2AB AC BD DE EC =====,AD AE ===,101044cos 2105DAE +-∠==⨯, 所以45AF AF AD AE ==,所以45AF AD =u u u r u u u r . 因为()1133AD AB BC 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 2133AB AC =+u u u r u u u r , 所以421845331515AF AB AC AB AC ⎛⎫=⨯+=+ ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r . 故选:D【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形,考查利用基底表示向量,属于中档题.16.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2x =时,22x =为有理数,故①错误; 对于②中,若0a b ⋅=r 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.17.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 ,18.在四边形ABCD 中,//AD BC ,2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,点M 在边CD 所在直线上,则AM ME ⋅u u u u r u u u r的最大值为( )A .714-B .24-C .514-D .30-【答案】A【解析】【分析】依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,根据AE BE =求出E 的坐标,求出边CD 所在直线的方程,设(,M x +,利用坐标表示,AM ME u u u u r u u u r ,根据二次函数的性质求出最大值.【详解】解:依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,由2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,()0,0A ∴,(B ,(C ,()5,0D因为点E 在线段CB 的延长线上,设(0E x ,01x < AE BE =Q()222001x x +=-解得01x =-(E ∴-(C Q ,()5,0DCD ∴所在直线的方程为y =+因为点M 在边CD 所在直线上,故设(,M x + (,AM x ∴=+u u u u r(1E x M -=--u u u r()1AM ME x x -∴⋅=--++u u u u r u u u r 242660x x =-+-242660x x =-+-23714144x ⎛⎫= ⎪⎭---⎝当134x =时()max 714AM ME ⋅=-u u u u r u u u r 故选:A【点睛】本题考查向量的数量积,关键是建立平面直角坐标系,属于中档题.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 .843+B .843-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。
高考数学压轴专题专题备战高考《平面向量》难题汇编及答案
C. 三点共线D. 三点共线
【答案】B
【解析】
【分析】
利用平面向量共线定理进行判断即可.
【详解】
因为 ,
所以 ,
因为 ,所以
由平面向量共线定理可知, 与 为共线向量,
又因为 与 有公共点 ,所以 三点共线.
故选: B
【点睛】
本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.
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.
20.已知向量 , 的起点均为原点,而终点依次对应点 , ,线段 边上的点 ,若 , ,则 , 的值分别为()
A. , B. , C. , D. ,
【答案】C
【解析】
【分析】
根据 , , ,得到 , , ,再利用 求解.
【详解】
因为 , , ,
所以 , , ,
所以 ,
当 时, .
故选:D
【点睛】
本题考查向量的模以及数量积的运算,还考查运算求解能力,属于中档题.
16.设 , 不共线, , , ,若 , , 三点共线,则实数 的值是()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】
以OA所在的直线为x轴,过O作与OA垂直的直线为y轴,建立直角坐标系如图所示:
因为 ,且 ,∴ ,
∴A(1,0),B( ),又令 ,则 = ,∴ =7,
又如图点C在∠AOB内,∴ = ,sin = ,又 ,∴C( ),
∵ ,(m,n∈R),∴( )=(m,0)+( )=(m , )
(完整版)平面向量历年高考题汇编——难度高
平面向量平面向量的概念及其线性运算1.★★ (2014 辽·宁卷 L) 设 a ,b ,c 是非零向量,已知命题 p :若 a ·b =0,b ·c =0,则 a ·c = 0,命题 q :若 a ∥b ,b ∥ c ,则 a ∥c ,则下列命题中真命题是 ( )A .p ∨qB .p ∧qC . ( p) ( q)D . p ( q)→ 1 → → →若AO =2(AB +AC ),则AB与A →C 的夹角为 _____3.★★ (2014 四·川卷 ) 平面向量 a = (1, 夹角等于 c 与 b 的夹角,则 m =( ) 2),b =(4,2),c =ma + b(m ∈R) ,且 c 与a 的5. ★★ (2014福建 W)设M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点, O 为平行四边形 ABCD1 平行四边形的面积为 1,则 与 的夹角 的取值范围是2x,x yy,x y r r7. ★★( 2014浙江 L )记max{ x, y},min{ x,y} ,设 a,by,x yx,x y数学A .-2B .-1C .1D .2则 EB FC ()A . A D1B. ADC. BCD. 1 BC224. ★★ (2014 新·课标全国卷Ⅰ 2.★★ ( ·新课标全国卷Ⅰ L) 已知 A ,B ,C 为圆 O 上的三点,W) 设 D 、E 、F 分别为△ ABC 的三边 BC 、 CA 、AB 的中点,所在平面内任意一点,则 OA OB OC OD 等于A . OMB. 2OMC. 3OMD. 4OM6. ★★( 2011 浙江 L ) 若平面向量满足 a 1, 1,且以向量为邻边的8. ★★ (2013 广东 W )设 a 是已知的平面向量且 a ≠0.关于向量 a 的分解,有如下四个命题:① 给定向量 b ,总存在向量 c ,使 a = b +c ;② 给定向量 b 和 c ,总存在实数 λ 和 μ,使 a = λb + μc ; ③ 给定单位向量 b 和正数 μ,总存在单位向量 c 和实数 λ,使 a = λb + μc ; ④给定正数 λ 和 μ,总存在单位向量 b 和单位向量 c ,使 a = λb + μc . 上述命题中的向量 b , c 和 a 在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是 ( ) .A .1B .2C . 3D . 49. ★★( 2010 浙江 L )已知平面向量 , ( 0, ) 满足 1,且 与 的夹1110. ★★ (2010 安徽 L )设向量 a (1,0) , b ( , ) ,则下列结论中正确的是22uuur uuur11. ★★ (2013课标全国Ⅱ,理)已知正方形 ABCD 的边长为 2,E 为CD 的中点 ,则AE BD12. ★★( 2013 山东卷 L )已知向量 AB 与 AC 的夹角为 1200 ,且 ABA. min{| a b|,|a b|} min{| a |,| b |}B. min{| ab|,|a b|} min{| a |,| b |} C. min{| a b|2,|a b|2} |a|2 |b|2 D. min{| ab|2,|a b|2}|a|2 |b|2为平面向量,则()角为 120°,则 的取值范围是__________________ A ) a b(B)a ·b2(C)a b 与 b 垂直 D ) a ∥b3, AC 2 ,若AP AB AC ,且AP BC ,则实数的值为13. ★★(2012 山东L )如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动。
专题10 平面向量丨十年高考数学真题分项汇编(解析版)(共40页)
十年(2014-2023)年高考真题分项汇编—平面向量目录题型一:平面向量的概念及线性运算.......................................................1题型二:平面向量的基本定理....................................................................3题型三:平面向量的坐标运算....................................................................9题型四:平面向量中的平行与垂直.........................................................13题型五:平面向量的数量积与夹角问题.................................................14题型六:平面向量的模长问题..................................................................32题型七:平面向量的综合应用 (37)题型一:平面向量的概念及线性运算一、选择题1.(2021年高考浙江卷·第3题)已知非零向量,,a b c ,则“a c b c ⋅=⋅ ”是“a b =”的()A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件【答案】B解析:若a c b c ⋅=⋅ ,则()0a b c -⋅=r r r ,推不出a b = ;若a b = ,则a c b c ⋅=⋅ 必成立,故“a c b c ⋅=⋅ ”是“a b =”的必要不充分条件,故选B .2.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学(海南)·第3题)在ABC 中,D 是AB 边上的中点,则CB=()A .2CD CA +B .2CD CA-C .2CD CA-D .2CD CA+【答案】C解析:()222CB CA AB CA AD CA CD CA CD CA-=+=+=+-= 3.(2022新高考全国I 卷·第3题)在ABC 中,点D 在边AB 上,2BD DA =.记CA m CD n == ,,则CB=()A .32m n -B .23m n-+C .32m n+D .23m n+【答案】B解析:因为点D 在边AB 上,2BD DA =,所以2BD DA =,即()2CD CB CA CD -=- ,所以CB =3232CD CA n m -=- 23m n =-+ .故选:B .4.(2019·上海·第13题)已知直线方程02=+-c y x 的一个方向向量d 可以是()A.)1,2(-B .)1,2(C .)2,1(-D .)2,1(【答案】D【解析】依题意:)1,2(-为直线的一个法向量,∴方向向量为)2,1(,选D .【点评】本题主要考查直线的方向量.5.·第4题)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比为12(10.6182≈,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是512.若某人满足上述两个黄金分割比例,且腿长为105cm ,头顶至脖子下端的长度为26cm ,则其身高可能是()A .165cmB .175cmC .185cmD .190cm【答案】答案:B解析:如图,0.618,0.618,0.618c aa b c d d b==∴==,26c <,则42.070.618c d =<,68.07a c d =+<,110.150.618ab =<,所以身高178.22h a b =+<,又105b >,所以0.61864.89a b =>,身高64.89105169.89h a b =+>+=,故(169.89,178.22)h ∈,故选B .二、填空题1.(2020北京高考·第13题)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+ ,则||PD =_________;PB PD =_________.【答案】(1).(2).1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+= ,则点()2,1P ,()2,1PD ∴=- ,()0,1PB =-,因此,PD ==,()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.故答案为:;1-.2.(2014高考数学北京理科·第10题)已知向量a 、b 满足|a |=1,b =(2,1),且0a b λ+=(R λ∈),则||λ=.【答案】5解析:∵0a b λ+= ,∴a b λ=-,b aλ∴==3.(2015高考数学新课标2理科·第13题)设向量a ,b 不平行,向量a b λ+ 与2a b +平行,则实数λ=_________.【答案】12解析:因为向量a b λ+ 与2a b + 平行,所以2a b k a b λ+=+ (),则12,k k λ=⎧⎨=⎩,所以12λ=.题型二:平面向量的基本定理一、选择题1.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第6题)在ABC ∆中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =()A .3144AB AC-B .1344AB AC-C .3144AB AC+D .1344AB AC+【答案】A解析:在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,()11312244EB AB AE AB AD AB AB AC AB AC =-=-=-+=-,故选A .2.(2014高考数学福建理科·第8题)在下列向量组中,可以把向量)2,3(=a表示出来的是()A .)2,1(),0,0(21==e eB .)2,5(),2,1(21-=-=e e C .)10,6(),5,3(21==e e D .)3,2(),3,2(21-=-=e e 【答案】B解析:根据12a e e λμ=+ ,选项A :()()()3,20,01,2λμ=+,则3μ=,22μ=,无解,故选项A 不能;选项B :()()()3,21,25,2λμ=-+-,则35λμ=-+,222λμ=-,解得,2λ=,1μ=,故选项B 能.选项C :()()()3,23,56,10λμ=+,则336λμ=+,2510λμ=+,无解,故选项C 不能.选项D :()()()3,22,32,3λμ=-+-,则322λμ=-,233λμ=-+,无解,故选项D 不能.故选:B .3.(2015高考数学新课标1理科·第7题)设D 为ABC 所在平面内一点3BC CD =,则()A .1433AD AB AC =-+B .1433AD AB AC=- C .4133AD AB AC =+ D .4133AD AB AC=-【答案】A解析:由题知11()33AD AC CD AC BC AC AC AB =+=+=+-= =1433AB AC -+,故选A .4.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)在矩形ABCD 中,1AB =,2AD =,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上,若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为()A .3B .CD .2【答案】A【解析】法一:以A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴,AD 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,如下图则()0,0A ,()1,0B ,()0,2D ,()1,2C ,连结BD ,过点C 作CE BD ⊥于点E在Rt BDC ∆中,有BD ==1122ACD S BC CD BD CE =⨯⨯=⨯⨯△即112512225CE CE ⨯⨯=⇒=所以圆C 的方程为()()224125x y -+-=可设1cos ,2sin 55P θθ⎛⎫++ ⎪ ⎪⎝⎭由AP AB AD λμ=+ 可得()1cos ,2sin ,255θθλμ⎛⎫++= ⎪ ⎪⎝⎭所以1cos 51sin 5λθμθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,所以2cos sin 55λμθθ+=++()2sin θϕ=++其中sin 5ϕ=,cos 5ϕ=所以λμ+的最大值为3,故选A .法二:通过点C 作CE BD ⊥于E 点,由1AB =,2AD =,可求得BD ==又由1122ACD S CD CB BD CE =⨯⨯=⨯⨯△,可求得255CE =由等和线定理可知,当点P 的切线(即FH )与DB 平行时,λμ+取得最大值又点A 到BD 的距离与点C 到直线BD 的距离相等,均为255而此时点A 到直线FH 的距离为25252565225555r +=+⨯=所以6553255AFAB ==,所以λμ+的最大值为3,故选A .另一种表达:如图,由“等和线”相关知识知,当P 点在如图所示位置时,λμ+最大,且此时若AG x AB y AD =+,则有x y λμ+=+,由三角形全等可得2AD DF FG ===,知3,0x y ==,所以选A.法三:如图,建立平面直角坐标系设()()()()0,1,0,0,2,1,,A B D P x y根据等面积公式可得圆的半径是,即圆的方程是()22425x y -+=()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-= ,若满足AP AB ADλμ=+ 即21x y μλ=⎧⎨-=-⎩,,12x y μλ==-,所以12x y λμ+=-+,设12x z y =-+,即102x y z -+-=,点(),P x y 在圆()22425x y -+=上,所以圆心到直线的距离d r ≤,≤,解得13z ≤≤,所以z 的最大值是3,即λμ+的最大值是3,故选A .法四:由题意,画出右图.设BD 与C 切于点E ,连接CE .以A 为原点,AD 为x 轴正半轴,AB 为y 轴正半轴建立直角坐标系则C 点坐标为(2,1).∵||1CD =,||2BC =.∴22125BD =+=.BD 切C 于点E .∴CE⊥BD.∴CE是Rt BCD△中斜边BD上的高.12||||222||5||||55BCD BC CD S EC BD BD ⋅⋅⋅====△即C 255.∵P 在C 上.∴P 点的轨迹方程为224(2)(1)5x y -+-=.设P 点坐标00(,)x y ,可以设出P 点坐标满足的参数方程如下:0022552155x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩而00(,)AP x y = ,(0,1)AB = ,(2,0)AD =.∵(0,1)(2,0)(2,)AP AB AD λμλμμλ=+=+=∴0151cos 25x μθ==+,02155y λθ==+.两式相加得:2225151552552()())552sin()3λμθθθϕθϕ+=+++=+++=++≤(其中5sin 5ϕ=,25cos 5ϕ=)当且仅当π2π2k θϕ=+-,k ∈Z 时,λμ+取得最大值3.二、填空题1.(2023年天津卷·第14题)在ABC 中,60A ∠= ,1BC =,点D 为AB 的中点,点E 为CD 的中点,若设,AB a AC b == ,则AE 可用,a b表示为_________;若13BF BC = ,则AE AF ⋅ 的最大值为_________.【答案】①.1142a b + ②.1324解析:空1:因为E 为CD 的中点,则0ED EC += ,可得AE ED ADAE EC AC⎧+=⎪⎨+=⎪⎩,两式相加,可得到2AE AD AC =+,即122AE a b =+ ,则1142AE a b =+ ;空2:因为13BF BC = ,则20FB FC += ,可得AF FC ACAF FB AB ⎧+=⎪⎨+=⎪⎩ ,得到()22AF FC AF FB AC AB +++=+,即32AF a b =+,即2133AF a b =+ .于是()2211211252423312a b a F b a AE A a b b ⎛⎫⎛⎫+⋅+=+⋅+ ⎪ ⎪⎝⋅=⎭⎝⎭.记,AB x AC y ==,则()()222222111525225cos 602221212122A x xy a a b b xy y x y E AF ⎛⎫+⋅+=++=++ ⎪⋅⎝⎭= ,在ABC 中,根据余弦定理:222222cos 601BC x y xy x y xy =+-=+-= ,于是1519222122122AE xy x xy AF y ⎛⎫⎛⎫++=+ ⎪ ⎪⎝⎭=⎝⎭⋅ ,由221+-=x y xy 和基本不等式,2212x y xy xy xy xy +-=≥-=,故1xy ≤,当且仅当1x y ==取得等号,则1x y ==时,AE AF ⋅有最大值1324.故答案为:1142a b + ;1324.2.(2015高考数学北京理科·第13题)在ABC △中,点M ,N 满足2AM MC = ,BN NC =.若MN x AB y AC =+,则x =;y =.【答案】11,26-解析:特殊化,不妨设,4,3AC AB AB AC ⊥==,利用坐标法,以A 为原点,AB 为x 轴,AC 为y轴,建立直角坐标系,3(0,0),(0,2),(0,3),(4,0),(2,2A M CB N ,1(2,),(4,0),2MN AB =-=(0,3)AC = ,则1(2,)(4,0)(0,3)2x y -=+,11142,3,,226x y x y ==-∴==-.3.(2017年高考数学江苏文理科·第12题)如图,在同一个平面内,向量OA ,OB ,OC 的模分别为2,OA与OC 的夹角为α,且tan α=7,OB 与OC 的夹角为45°.若OC mOA nOB =+ (,)m n ∈R ,则m n +=______.【答案】3解析:由tan 7α=可得72sin 10α=,2cos 10α=,根据向量的分解,易得cos 45cos 2sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩,即2222102720210n m n +=⎪⎪⎪-=⎪⎩,即510570n m n m +=⎧⎨-=⎩,即得57,44m n ==,所以3m n +=.题型三:平面向量的坐标运算一、选择题1.(2023年北京卷·第3题)已知向量a b,满足(2,3),(2,1)a b a b +=-=-,则22||||a b -=()αA CBO(第12题)A .2-B .1-C .0D .1【答案】B解析:向量,a b 满足(2,3),(2,1)a b a b +=-=-,所以22||||()()2(2)311a b a b a b -=+⋅-=⨯-+⨯=-.故选:B2.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第3题)已知向量()()1,1,1,1a b ==-,若()()a b a b λμ+⊥+ ,则()A .1λμ+=B .1λμ+=-C .1λμ=D .1λμ=-【答案】D解析:因为()()1,1,1,1a b ==- ,所以()1,1a b λλλ+=+- ,()1,1a b μμμ+=+-,由()()a b a b λμ+⊥+ 可得,()()0a b a b λμ+⋅+=,即()()()()11110λμλμ+++--=,整理得:1λμ=-.故选:D .3.(2014高考数学重庆理科·第4题)已知向量)1,2(),4,1(),3,(===c b k a ,且(23)a b c -⊥,则实数k =()A .92-B .0C .3D .152【答案】C解析:(23)a b c -⊥ (23)0a b c ⇒-= 230a c b c ⇒-= 2(23)360 3.k k ⇒+-⨯=⇒=C .13r R ≤<<D .13r R<<<【答案】A解析:因为||||1a b == ,且0a b ⋅= ,设(1,0)a = ,(0,1)b =,则由)OQ a b =+得Q 曲线C:设(,)P x y ,则(1,0)cos (0,1)sin (cos ,sin )OP θθθθ=+=,02θπ≤<,则cos ,(02)sin x y θθπθ=⎧≤<⎨=⎩,表示以(0,0)为圆心,1为半径的圆;区域Ω:设(,)P x y ,则由||r PQ R ≤≤,则有:2222(2)(2)r x y R ≤-+-≤,表示以(2,2)为圆心,分别以r 和R 为半径的同心圆的圆环形区域(如图),若使得C Ω 是两段分离的曲线,则由图像可知:13r R <<<,故选A .5.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量13(,)22BA = ,31(,)22BC = ,则ABC ∠=()A .30︒B .45︒C .60︒D .120︒【答案】A【解析】由题意,得133132222cos 112BA BC ABC BA BC ⨯+⋅∠===⨯⋅ ,所以30ABC ∠=︒,故选A.6.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第3题)已知向量(1,)(3,2)a m b =- ,=,且()a b b ⊥+,则m =()A .8-B .6-C .6D .8【答案】D【解析】由()a b b ⊥ +可得:()0a b b +=,所以20a b b += ,又(1,)(3,2)a mb =- ,=所以2232+(3(2))0m -+-=,所以8m =,故选D .二、填空题1.(2021年高考全国乙卷理科·第14题)已知向量()()1,3,3,4a b == ,若()a b b λ-⊥,则λ=__________.【答案】35解析:因为()()()1,33,413,34a b λλλλ-=-=--,所以由()a b b λ-⊥ 可得,()()3134340λλ-+-=,解得35λ=.故答案为:35.【点睛】本题解题关键是熟记平面向量数量积的坐标表示,设()()1122,,,a x y b x y ==,121200a b a b x x y y ⊥⇔⋅=⇔+=,注意与平面向量平行的坐标表示区分.2.(2020江苏高考·第13题)在ABC ∆中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得9AP =,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】,,A D P 三点共线,∴可设()0PA PD λλ=> ,32PA mPB m PC ⎛⎫∴=+- ⎪⎝⎭,32PD mPB m PC λ⎛⎫∴=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+ ,若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线,321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭∴+=,即32λ=,9AP = ,3AD ∴=,4AB = ,3AC =,90BAC ∠=︒,5BC ∴=,设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,()cos cos 0θπθ+-= ,()()2570665x x x --∴+=-,解得185x =,CD ∴的长度为185.当0m =时,32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0,当32m =时,32PA PB = ,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.3.设向量a 与b 的夹角为θ,(33)a = ,,2(11)b a -=-,,则cos θ=.【答案】31010解:设向量a 与b 的夹角为,θ且(3,3),2(1,1),a b a =-=- ∴(1,2)b =,则cos θ=||||a b a b ⋅==⋅31010。
高考数学压轴专题《平面向量及其应用》难题汇编 百度文库
一、多选题1.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 +=- 2.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 ++= 3.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 +4.下列关于平面向量的说法中正确的是( )A .已知A 、B 、C 是平面中三点,若,AB AC 不能构成该平面的基底,则A 、B 、C 共线 B .若a b b c ⋅=⋅且0b ≠,则a c =C .若点G 为ΔABC 的重心,则0GA GB GC ++=D .已知()12a =-,,()2,b λ=,若a ,b 的夹角为锐角,则实数λ的取值范围为1λ< 5.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,且()()()::9:10:11a b a c b c +++=,则下列结论正确的是( )A .sin :sin :sin 4:5:6ABC = B .ABC ∆是钝角三角形C .ABC ∆的最大内角是最小内角的2倍D .若6c =,则ABC ∆外接圆半径为76.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7.在△ABC 中,AB =AC ,BC =4,D 为BC 的中点,则以下结论正确的是( ) A .BD AD AB -= B .1()2AD AB AC =+ C .8BA BC ⋅=D .AB AC AB AC +=-8.在ABC 中,15a =,20b =,30A =,则cos B =( )A .B .23C .23-D9.给出下列命题正确的是( ) A .一个向量在另一个向量上的投影是向量 B .a b a b a +=+⇔与b 方向相同 C .两个有共同起点的相等向量,其终点必定相同D .若向量AB 与向量CD 是共线向量,则点,,,A B C D 必在同一直线上 10.设a 、b 、c 是任意的非零向量,则下列结论不正确的是( ) A .00a ⋅= B .()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅ C .0a b a b ⋅=⇒⊥D .()()22b b a b a a +-=⋅-11.给出下面四个命题,其中是真命题的是( ) A .0ABBA B .AB BC AC C .AB AC BC += D .00AB +=12.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13.点P 是ABC ∆所在平面内一点,满足20PB PC PB PC PA --+-=,则ABC ∆的形状不可能是( ) A .钝角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等边三角形14.下列说法中错误的是( )A .向量AB 与CD 是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点必在一条直线上 B .零向量与零向量共线 C .若,a b b c ==,则a c =D .温度含零上温度和零下温度,所以温度是向量15.题目文件丢失!二、平面向量及其应用选择题16.在ABC 中,三内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,面积为S ,若()22S a b c +=+,则cos A 等于( )A .45B .45-C .1517D .1517-17.O 为ABC ∆内一点内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知0a OA b OB c OC ⋅+⋅+⋅=,且tan tan tan 0A OA B OB C OC ⋅+⋅+⋅=,若a =边BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长为( )A .23π B .43π C .6π D .3π 18.已知向量OA 与OB 的夹角为θ,2OA =,1OB =,=OP tOA ,()1OQ t OB =-,PQ 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⎛⎫ ⎪⎝⎭19.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()3+∞,.以上结论中正确的有( )A .1个B .2个C .3个D .4个20.若△ABC 中,2sin()sin()sin A B A B C +-=,则此三角形的形状是( ) A .直角三角形B .等腰三角形C .等边三角形D .等腰直角三角形21.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 .2222.已知,a b 是两个单位向量,则下列等式一定成立的是( ) A .0a b -=B .1a b ⋅=C .a b =D .0a b ⋅=23.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 .4324.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∶225.如图,ADC 是等边三角形,ABC 是等腰直角三角形,90ACB ∠︒=,BD 与AC 交于E 点.若2AB =,则AE 的长为( )A .62-B .1(62)2- C .62+D .1(62)2+26.题目文件丢失!27.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 .3228.已知D ,E ,F 分别是△ABC 的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC a CA b ==,,AB c =,则①AD =-b -12a ;②BE =a +12b ;③CF =-12a +12b ;④AD +BE +CF =0.其中正确的等式的个数为( ) A .1B .2C .3D .429.已知,m n 是两个非零向量,且1m =,2||3m n +=,则||+||m n n +的最大值为 A 5B 10C .4D .530.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.在ABC ∆中,60A ∠=︒,1b =,3ABC S ∆,则2sin 2sin sin a b cA B C++=++( ) A 239B 263C 83D .2332.已知1a b ==,12a b ⋅=,(),1c m m =-,(),1d n n =-(m ,n R ∈).存在a ,b ,对于任意实数m ,n ,不等式a c b d T -+-≥恒成立,则实数T 的取值范围为( ) A .(32-∞B .)32,⎡+∞⎣C .(32-∞D .)32,⎡+∞⎣33.在ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若cos cos 2c A a C c +=且a b =,则cos B 等于( )A 15B .14C 3D 334.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35.已知点O 是ABC 内部一点,并且满足2350OA OB OC ++=,OAC 的面积为1S ,ABC 的面积为2S ,则12S S = A .310 B .38C .25D .421【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题 1.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.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.2.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.3.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;【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.4.AC 【分析】根据平面向量基本定理判断A ;由数量积的性质可判断;由向量的中点表示和三角形的重心性质可判断,由数量积及平面向量共线定理判断D . 【详解】解:因为不能构成该平面的基底,所以,又有公共解析:AC 【分析】根据平面向量基本定理判断A ;由数量积的性质可判断B ;由向量的中点表示和三角形的重心性质可判断C ,由数量积及平面向量共线定理判断D . 【详解】解:因为,AB AC 不能构成该平面的基底,所以//AB AC ,又,AB AC 有公共点A ,所以A 、B 、C 共线,即A 正确;由平面向量的数量积可知,若a b b c =,则||||cos ,||||cos ,a b a b b c b c <>=<>,所以||cos ,||cos ,a a b c b c <>=<>,无法得到a c =,即B 不正确;设线段AB 的中点为M ,若点G 为ABC ∆的重心,则2GA GB GM +=,而2GC GM =-,所以0GA GB GC ++=,即C 正确;()12a =-,,()2,b λ=,若a ,b 的夹角为锐角,则220a b λ=⋅->解得1λ<,且a与b 不能共线,即4λ≠-,所以()(),44,1λ∈-∞--,故D 错误;【点睛】本题考查向量共线定理和向量数量积的性质和向量的加减运算,属于中档题.5.ACD 【分析】先根据已知条件求得,再根据正余弦定理计算并逐一判断即可. 【详解】 因为所以可设:(其中),解得: 所以,所以A 正确;由上可知:边最大,所以三角形中角最大, 又 ,所以角为解析:ACD 【分析】先根据已知条件求得::4:5:6a b c =,再根据正余弦定理计算并逐一判断即可. 【详解】因为()()()::9:10:11a b a c b c +++=所以可设:91011a b x a c x b c x +=⎧⎪+=⎨⎪+=⎩(其中0x >),解得:4,5,6a x b x c x ===所以sin :sin :sin ::4:5:6A B C a b c ==,所以A 正确; 由上可知:c 边最大,所以三角形中C 角最大,又222222(4)(5)(6)1cos 022458a b c x x x C ab x x +-+-===>⨯⨯ ,所以C 角为锐角,所以B 错误;由上可知:a 边最小,所以三角形中A 角最小,又222222(6)(5)(4)3cos 22654c b a x x x A cb x x +-+-===⨯⨯,所以21cos22cos 18A A =-=,所以cos2A cosC = 由三角形中C 角最大且C 角为锐角,可得:()20,A π∈,0,2C π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭所以2A C =,所以C 正确;由正弦定理得:2sin c R C =,又237sin 1cos 8C C =-= 所以62378R =,解得:877R =,所以D 正确. 故选:ACD. 【点睛】本题考查了正弦定理和与余弦定理,属于基础题.6.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 【分析】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°7.BC 【分析】根据向量的加法和减法运算,以及向量的数量积运算可选项. 【详解】对于A 选项:,故A 错;对于 B 选项:因为D 为BC 的中点,,故B 正确; 对于C 选项:,故正确; 对于D 选项:,而,故解析:BC 【分析】根据向量的加法和减法运算,以及向量的数量积运算可选项. 【详解】对于A 选项:BD AD BD DA BA -=+=,故A 错; 对于 B 选项:因为D 为BC 的中点,()111++++()222AD AB BD AB BC AB BA AC AB AC ====+,故B 正确;对于C 选项:cos 248BD BA BC BA BC B BA BC BA⋅=⋅⋅∠=⋅⋅=⨯=,故正确;对于D 选项:2,AB AC AD AB AC CB +=-=,而2AD CB ≠,故D 不正确. 故选:BC. 【点睛】本题考查向量的线性运算和向量的数量积运算,属于基础题.8.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.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.9.C 【分析】对A ,一个向量在另一个向量上的投影是数量; 对B ,两边平方化简;对C ,根据向量相等的定义判断; 对D ,根据向量共线的定义判断. 【详解】A 中,一个向量在另一个向量上的投影是数量,A解析:C 【分析】对A ,一个向量在另一个向量上的投影是数量; 对B ,两边平方化简a b a b +=+; 对C ,根据向量相等的定义判断; 对D ,根据向量共线的定义判断. 【详解】A 中,一个向量在另一个向量上的投影是数量,A 错误;B 中,由a b a b +=+,得2||||2a b a b ⋅=⋅,得||||(1cos )0a b θ⋅-=, 则||0a =或||0b =或cos 1θ=,当两个向量一个为零向量,一个为非零向量时,a 与b 方向不一定相同,B 错误;C 中,根据向量相等的定义,且有共同起点可得,其终点必定相同,C 正确;D 中,由共线向量的定义可知点,,,A B C D 不一定在同一直线上,D 错误. 故选:C 【点睛】本题考查了对向量共线,向量相等,向量的投影等概念的理解,属于容易题.10.AB 【分析】利用平面向量数量积的定义和运算律可判断各选项的正误.对于A 选项,,A 选项错误;对于B 选项,表示与共线的向量,表示与共线的向量,但与不一定共线,B 选项错误; 对于C 选项,解析:AB 【分析】利用平面向量数量积的定义和运算律可判断各选项的正误. 【详解】对于A 选项,00a ⋅=,A 选项错误;对于B 选项,()a b c ⋅⋅表示与c 共线的向量,()a b c ⋅⋅表示与a 共线的向量,但a 与c 不一定共线,B 选项错误;对于C 选项,0a b a b ⋅=⇒⊥,C 选项正确;对于D 选项,()()2222a b a b a b a b +⋅-=-=-,D 选项正确. 故选:AB. 【点睛】本题考查平面向量数量积的应用,考查平面向量数量积的定义与运算律,考查计算能力与推理能力,属于基础题.11.AB 【解析】 【分析】根据向量加法化简即可判断真假. 【详解】 因为,正确;,由向量加法知正确; ,不满足加法运算法则,错误; ,所以错误. 故选:A B. 【点睛】本题主要考查了向量加法的解析:AB 【解析】 【分析】根据向量加法化简即可判断真假. 【详解】 因为0ABBA AB AB,正确;AB BCAC ,由向量加法知正确;AB AC BC +=,不满足加法运算法则,错误;0,AB AB +=,所以00AB +=错误.故选:A B . 【点睛】本题主要考查了向量加法的运算,属于容易题.12.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.13.AD 【解析】 【分析】由条件可得,再两边平方即可得答案. 【详解】∵P 是所在平面内一点,且, ∴, 即, ∴,两边平方并化简得, ∴,∴,则一定是直角三角形,也有可能是等腰直角三角形, 故解析:AD 【解析】 【分析】由条件可得||||AB AC AC AB -=+,再两边平方即可得答案. 【详解】∵P 是ABC ∆所在平面内一点,且|||2|0PB PC PB PC PA --+-=, ∴|||()()|0CB PB PA PC PA --+-=, 即||||CB AC AB =+, ∴||||AB AC AC AB -=+, 两边平方并化简得0AC AB ⋅=, ∴AC AB ⊥,∴90A ︒∠=,则ABC ∆一定是直角三角形,也有可能是等腰直角三角形, 故不可能是钝角三角形,等边三角形, 故选:AD. 【点睛】本题考查向量在几何中的应用,考查计算能力,是基础题.14.AD 【分析】利用零向量,平行向量和共线向量的定义,判断各个选项是否正确,从而得出结论. 【详解】向量与是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点不一定在一条直线上,故A 错误; 零向量与任一向量共线,故B解析:AD 【分析】利用零向量,平行向量和共线向量的定义,判断各个选项是否正确,从而得出结论. 【详解】向量AB 与CD 是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点不一定在一条直线上,故A 错误; 零向量与任一向量共线,故B 正确; 若,a b b c ==,则a c =,故C 正确; 温度是数量,只有正负,没有方向,故D 错误. 故选:AD 【点睛】本题考查零向量、单位向量的定义,平行向量和共线向量的定义,属于基础题.15.无二、平面向量及其应用选择题16.D 【分析】由22()S a b c +=+,利用余弦定理、三角形的面积计算公式可得:1sin 2cos 22bc A bc A bc =+,化为sin 4cos 4A A -=,与22sin cos 1A A +=.解出即可. 【详解】解:22()S a b c +=+,2222S b c a bc ∴=+-+, ∴1sin 2cos 22bc A bc A bc =+, 所以sin 4cos 4A A -=, 因为22sin cos 1A A +=. 解得15cos 17A =-或cos 1A =-. 因为1cos 1A -<<,所以cos 1A =-舍去.15cos 17A ∴=-. 故选:D . 【点睛】本题考查了余弦定理、三角形的面积计算公式、同角三角函数基本关系式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 17.A 【分析】 根据题意得出tan tan tan A B Ca b c==,利用正弦定理边化角思想和切化弦思想得出A B C ==,从而可得知ABC ∆为等边三角形,进而可求得BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长. 【详解】0a OA b OB c OC ⋅+⋅+⋅=,a bOC OA OB c c∴=--, 同理可得tan tan tan tan A B OC OA OB C C =--,tan tan tan tan a A c Cb Bc C ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪-=-⎪⎩,tan tan tan A B Ca b c∴==, 由正弦定理得tan tan tan sin sin sin A B C A B C ==,所以,111cos cos cos A B C==, cos cos cos A B C ∴==,由于余弦函数cos y x =在区间()0,π上单调递减,所以,3A B C π===,设ABC ∆的外接圆半径为R,则22sin aR A===,1R ∴=, 所以,边BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长为222133R A ππ⨯=⨯=. 故选:A. 【点睛】本题考查弧长的计算,涉及正弦定理边角互化思想、切化弦思想以及正弦定理的应用,考查计算能力,属于中等题. 18.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==+-++,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⋅=,()1PQ OQ OP t OB tOA =-=--,()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++,∵PQ 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. 19.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 2A ⎛⎫∈ ⎪ ⎪⎝⎭,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. 20.A 【分析】已知等式左边第一项利用诱导公式化简,根据sin C 不为0得到sin()sin A B C -=,再利用两角和与差的正弦函数公式化简. 【详解】ABC ∆中,sin()sin A B C +=,∴已知等式变形得:2sin sin()sin C A B C -=,即sin()sin sin()A B C A B -==+,整理得:sin cos cos sin sin cos cos sin A B A B A B A B -=+,即2cos sin 0A B =,cos 0A ∴=或sin 0B =(不合题意,舍去),0A π<< 90A ∴=︒,则此三角形形状为直角三角形. 故选:A 【点睛】此题考查了正弦定理,以及三角函数中的恒等变换应用,熟练掌握公式是解本题的关键,属于中档题. 21.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. 22.C 【分析】 取,a b 夹角为3π,计算排除ABD ,得到答案. 【详解】 取,a b 夹角为3π,则0a b -≠,12a b ⋅=,排除ABD ,易知1a b ==. 故选:C . 【点睛】本题考查了单位向量,意在考查学生的推断能力. 23.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. 24.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。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》难题汇编附答案解析
新高考数学《平面向量》专题解析一、选择题1.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 r C .3142DF AB AC =-+u u u r u u u r u u u r D .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 u r 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 u r 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.2.如图,在ABC ∆中,12AN NC =u u u r u u u r ,P 是线段BN 上的一点,若15AP mAB AC =+u u u r u u u r u u u r ,则实数m 的值为( )A .35B .25C .1415D .910【答案】B【解析】【分析】 根据题意,以AB u u u r ,AC u u u r 为基底表示出AP u u u r 即可得到结论.【详解】 由题意,设()NP NB AB AN λλ==-u u u r u u u r u u u r u u u r , 所以,()()113AP AN NP AN AB AN AB AN AB AC λλλλλ-=+=+-=+-=+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 , 又15AP mAB AC =+u u u r u u u r u u u r , 所以,1135λ-=,且m λ=,解得25m λ==. 故选:B.【点睛】 本题考查了平面向量的线性运算的应用以及平面向量基本定理的应用,属于基础题.3.已知菱形ABCD 的边长为2,60ABC ∠=︒,则BD CD ⋅=u u u v u u u v() A .4B .6C .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 =,且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.已知,a r b r 是平面向量,满足||4a =r ,||1b ≤r 且|3|2b a -≤r r ,则cos ,a b 〈〉r r 的最小值是( )A .1116B .78C .158D .315 【答案】B【解析】【分析】 设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r ,利用几何意义知B 既在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,又在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,结合图象即可得到答案.【详解】 设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r ,由题意,知B 在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部, 由|3|2b a -≤r r ,知B 在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,如图所示则B 只能在阴影部分区域,要cos ,a b 〈〉r r 最小,则,a b <>r r 应最大,此时()222222min 4327cos ,cos 22438OA OB AB a b BOA OA OB +-+-〈〉=∠===⋅⨯⨯r r .故选:B.【点睛】本题考查向量夹角的最值问题,本题采用数形结合的办法处理,更直观,是一道中档题.5.在平面直角坐标系中,()1,2A -,(),1B a -,(),0C b -,,a b ∈R .当,,A B C 三点共线时,AB BC ⋅u u u r u u u r 的最小值是( )A .0B .1C .2D .2 【答案】B【解析】 【分析】根据向量共线的坐标表示可求得12b a =-,根据数量积的坐标运算可知所求数量积为()211a -+,由二次函数性质可得结果.【详解】 由题意得:()1,1AB a =-u u u r ,(),1BC b a =--u u u r ,,,A B C Q 三点共线,()()111a b a ∴⨯-=⨯--,即12b a =-,()1,1BC a ∴=-u u u r ,()2111AB BC a ∴⋅=-+≥u u u r u u u r ,即AB BC ⋅u u u r u u u r 的最小值为1.故选:B .【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,涉及到向量共线的坐标表示和数量积的坐标运算形式,属于基础题.6.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.7.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r r v v ,且||3a =v ,||1b =r ,则向量b v 与a b -v v 的夹角为( )A .3πB .23πC .6πD .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.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 R λμλμ=+∈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.9.如图,AB,CD是半径为1的圆O的两条直径,3AE EO=u u u v u u u v,则•EC EDu u u v u u u v的值是()A.45-B.1516-C.14-D.58-【答案】B【解析】【分析】根据向量表示化简数量积,即得结果.【详解】 ()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC =++=+-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 2221151416EO OC ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭u u u v u u u v ,选B. 【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.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.11.平面向量a →与b →的夹角为π3,()2,0a →=,1b →=,则2a b →→-=( ) A.BC .0D .2【答案】D【解析】【分析】 根据向量的模的计算和向量的数量积的运算即可求出答案.【详解】()2,0a →=Q ,||2a →∴=22222(2)||4||444421cos 43a b a b a b a b π→→→→∴-=-=+-⋅=+-⨯⨯⨯=r r r r , |2|2a b ∴-=r r , 故选:D【点睛】本题考查了向量的模的计算和向量的数量积的运算,属于中档题.12.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v 方向上的投影为AB.2 C .1 D.5【答案】C【解析】【分析】 根据a v 在b v方向上的投影定义求解.【详解】 a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-r r r , 选C.【点睛】 本题考查a v 在b v 方向上的投影定义,考查基本求解能力.13.在ABC V 中,D 、P 分别为BC 、AD 的中点,且BP AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+=( )A .13-B .13C .12-D .12【答案】C【解析】【分析】 由向量的加减法运算,求得BP BD DP BD PD =+=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,进而得出()()22BP AB AC BD PD λμμλλμ=+=-++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,列式分别求出λ和μ,即可求得λμ+.【详解】解:已知D 、P 分别为BC 、AD 的中点,由向量的加减法运算,得BP BD DP BD PD =+=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r, 2AB AD DB BD PD =+=-+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , 2AC AD DC BD PD =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , 又()()22BP AB AC BD PD λμμλλμ=+=-++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r Q ,则1221μλλμ-=⎧⎨+=-⎩, 则12λμ+=-. 故选:C.【点睛】本题考查平面向量的加减法运算以及向量的基本定理的应用.14.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.15.如图,在圆O中,若弦AB=3,弦AC=5,则AOuuu v·BCuuu v的值是A.-8 B.-1 C.1 D.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D16.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.17.延长线段AB 到点C ,使得2AB BC =u u u r u u u r ,O AB ∉,2OD OA =u u u v u u u v ,则( )A .1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u vB .5263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u v C .5163BD OA OC =-u u u v u u u v u u u v D .1163BD OA OC =+u u u v u u u v u u u v 【答案】A【解析】【分析】利用向量的加法、减法的几何意义,即可得答案;【详解】Q BD OD OB =-u u u v u u u v u u u v ,()22123333OB OA AC OA OC OA OA OC =+=+-=+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 ,12OD OA =u u u v u u u v , ∴1263BD OA OC =-u u u v u u u v u u u v , 故选:A.【点睛】 本题考查向量的线性运算,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力.18.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 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.19.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 ,20.已知向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r 的起点均为原点,而终点依次对应点A ,B ,线段AB 边上的点P ,若OP AB ⊥u u u r u u u r ,OP xa yb =+u u u r r r ,则x ,y 的值分别为( ) A .15,45B .43,13-C .45,15D .13-,43 【答案】C【解析】【分析】 求得向量5(,5)2OP x y =u u u r ,5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r ,根据OP AB ⊥u u u r u u u r 和,,A B P 三点共线,列出方程组,即可求解.【详解】 由题意,向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r ,所以5(,5)2OP xa yb x y =+=u u u r r r , 又由5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r , 因为OP AB ⊥u u u r u u u r ,所以252504OP AB x y ⋅=-+=u u u r u u u r ,可得4x y =, 又由,,A B P 三点共线,所以1x y +=, 联立方程组41x y x y =⎧⎨+=⎩,解得41,55x y ==. 故选:C .【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,以及向量垂直的坐标运算和向量共线定理的应用,着重考查了运算与求解能力.。
高考数学压轴专题专题备战高考《平面向量》难题汇编附答案解析
【最新】数学《平面向量》高考复习知识点一、选择题1.在ABC V 中,AD AB ⊥,3,BC BD =u u u r u u u r ||1AD =u u u r ,则AC AD ⋅u u u r u u u r的值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】C 【解析】 【分析】由题意转化(3)AC AD AB BD AD ⋅=+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,利用数量积的分配律即得解. 【详解】AD AB ⊥Q ,3,BC BD =u u u r u u u r ||1AD =u u u r, ()(3)AC AD AB BC AD AB BD 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 u u u r u u u r 2333AB AD BD AD AD =⋅+⋅==u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r故选:C 【点睛】本题考查了平面向量基本定理和向量数量积综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于中档题.2.已知点M 在以1(,2)C a a -为圆心,以1为半径的圆上,距离为,P Q 在圆222:8120C x y y +-+=上,则MP MQ ⋅u u u r u u u u r的最小值为( )A .18-B .19-C .18+D .19+【答案】B 【解析】 【分析】设PQ 中点D ,得到,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r ,求得23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,再利用圆与圆的位置关系,即可求解故()223MP MQ ⋅≥-u u u r u u u u r ,得到答案.【详解】依题意,设PQ 中点D ,则,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r,所以23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,221C D ==Q ,D ∴在以1为半径,以2C 为圆心的圆上,21C C ==≥Q ,1221min min MD C C C D MC ∴=--故()22319MP MQ ⋅≥-=-u u u r u u u u r【点睛】本题主要考查了圆的方程,圆与圆的位置关系的应用,以及平面向量的数量积的应用,着重考查了推理论证能力以及数形结合思想,转化与化归思想.3.在ABC ∆中,若点D 满足3CD DB =u u u r u u u r ,点M 为线段AC 中点,则MD =u u u u r( )A .3144AB AC -u u ur u u u r B .1136AB AC -u u u r u u u rC .2133AB AC -u u u r u u u rD .3144AB AC +u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】根据MD MA AB BD =++u u u r u u u u u u r u r u u u r,化简得到答案. 【详解】()11312444MD MA AB BD AC 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 uu u u u r r u u u r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力.4.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC 的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =u u u v( )A .43AD BE +u u uv u u u vB .53AD BE +u u uv u u u vC .4132AD BE +u u uv u u u vD .5132AD BE +u u uv u u u v【答案】B 【解析】 【分析】利用向量的加减运算求解即可 【详解】 据题意,2533AC DC DA BD AD BE ED AD BE AD AD AD BE =-=+=++=++=+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 u u u r u u u r u u u r .故选B . 【点睛】本题考查向量加法、减法以及向量的数乘运算,是基础题5.如图,已知1OA OB ==u u u v u u u v ,2OC =u u u v ,4tan 3AOB ∠=-,45BOC ∠=︒,OC mOA nOBu u u v u u u v u u u v =+,则mn等于( )A .57B .75C .37D .73【答案】A 【解析】 【分析】依题意建立直角坐标系,根据已知角,可得点B 、C 的坐标,利用向量相等建立关于m 、n 的方程,求解即可. 【详解】以OA 所在的直线为x 轴,过O 作与OA 垂直的直线为y 轴,建立直角坐标系如图所示:因为1OA OB ==u u u r u u u r ,且4tan 3AOB ∠=-,∴34cos sin 55AOB AOB ∠=-∠=,,∴A (1,0),B (3455-,),又令θAOC ∠=,则θ=AOB BOC ∠-∠,∴413tan θ413--=-=7,又如图点C 在∠AOB 内,∴cos θ=2,sin θ=72,又2OC u u u v =,∴C (1755,), ∵OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r ,(m ,n ∈R ),∴(1755,)=(m,0)+(3455n n -,)=(m 35n -,45n ) 即15= m 35n -,7455n =,解得n=74,m=54,∴57m n =, 故选A . 【点睛】本题考查了向量的坐标运算,建立直角坐标系,利用坐标解决问题是常用的处理向量运算的方法,涉及到三角函数的求值,属于中档题.6.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:7 ,又23 tan BED3BDED∠===所以22 1tan1cos1tan7BEDBECBED-∠∠==-+∠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.7.在平行四边形ABCD中,4AB=,2AD=,3BADπ∠=,M为DC的中点,N为平面ABCD内一点,若AB NB AM AN-=-u u u v u u u v u u u u v u u u v,则AM AN⋅=u u u u v u u u v()A.16 B.12 C.8 D.6【答案】D【解析】【分析】根据条件及向量加减法的几何意义即可得出|ANu u u r|=|MNu u u u r|,再根据向量的数量积公式计算即可【详解】由|AB NB-u u u r u u u r|=|AM AN-u u u u r u u u r|,可得|ANu u u r|=|NMu u u u r|,取AM的中点为O,连接ON,则ON⊥AM,又12AM AD AB=+u u u u r u u u r u u u r,所以AMu u u u r•21122AN AM==u u u r u u u u r(12AD AB+u u u r u u u r)212=(2214AD AB AD++u u u r u u u r u u u r•ABu u u r)12=(414+⨯16+2×412⨯)=6,故选:D.【点睛】本题主要考查了平面向量的几何表示,数量积的几何意义,运算求解能力,属于中档题8.如图,AB,CD是半径为1的圆O的两条直径,3AE EO=u u u v u u u v,则•EC EDu u u v u u u v的值是()A .45-B .1516-C .14-D .58-【答案】B 【解析】 【分析】根据向量表示化简数量积,即得结果. 【详解】()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC =++=+-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 v2221151416EO OC ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭u u u v u u u v ,选B.【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.9.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.10.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O 点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1, ∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.11.在边长为2的等边三角形ABC 中,若1,3AE AC BF FC ==u u u v u u u v u u u v u u u v ,则BE AF ⋅=u u u v u u u v( )A .23-B .43-C .83-D .2-【答案】D 【解析】 【分析】运用向量的加减运算和向量数量积的定义计算可得所求值. 【详解】在边长为2的等边三角形ABC 中,若13AE AC =u u u r u u u r,则BE AF ⋅=u u u r u u u v (AE AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u ur u u u r )=(13AC AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u ur u u u r )1123AC =u u u r (2AB -u u u r 223AB -u u u r •AC =u u u r )142142222332⎛⎫--⨯⨯⨯=- ⎪⎝⎭故选:D 【点睛】本题考查向量的加减运算和向量数量积的定义和性质,向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于基础题.12.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.13.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP →→g 的最大值为( ) A .4 B .5C .6D .7【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,由数量积的运算及点P 在椭圆上,可把OP FP ⋅u u u r u u u r表示成为x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】设(),P x y ,()()1,0,0,0F O -,则()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r,则 22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r,因为点P 为椭圆上,所以有:22143x y +=即22334y x =-,所以()222223132244x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r又因为22x -≤≤,所以当2x =时,OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为6 故选:C 【点睛】本题考查了数量积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题.14.如图,在等腰直角ABC ∆中,D ,E 分别为斜边BC 的三等分点(D 靠近点B ),过E 作AD 的垂线,垂足为F ,则AF =u u u v( )A .3155AB AC +u u uv u u u vB .2155AB AC +u u uv u u u vC .481515AB AC +u u uv u u u v D .841515AB AC +u u uv u u u v 【答案】D 【解析】 【分析】设出等腰直角三角形ABC 的斜边长,由此结合余弦定理求得各边长,并求得cos DAE ∠,由此得到45AF AD =u u u r u u u r,进而利用平面向量加法和减法的线性运算,将45AF AD =u u u r u u u r 表示为以,AB AC u u u r u u u r为基底来表示的形式.【详解】设6BC =,则32,2AB AC BD DE EC =====,22π2cos4AD AE BD BA BD BA ==+-⋅⋅10=,101044cos 2105DAE +-∠==⨯, 所以45AF AF AD AE ==,所以45AF AD =u u u r u u u r . 因为()1133AD AB BC 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 2133AB AC =+u u ur u u u r , 所以421845331515AF AB AC AB AC ⎛⎫=⨯+=+ ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r. 故选:D【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形,考查利用基底表示向量,属于中档题.15.在ABC V 中,E 是AC 的中点,3BC BF =u u u r u u u r ,若AB a =u u u r r ,AC b =u u u r r ,则EF =u u u r( )A .2136a b -r rB .1133a b +r rC .1124a b +r rD .1133a b -r r【答案】A 【解析】 【分析】根据向量的运算法则计算得到答案.【详解】1223EF EC CF AC CB =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()12212336AC AB AC AB AC =+-=-u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r 2136a b =-r r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的基本定理,意在考查学生的计算能力和转化能力.16.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2x =时,22x =为有理数,故①错误;对于②中,若0a b ⋅=r 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 x e e e e f 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.17.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 ,18.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 r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α= C .若()f a b α=⋅r r 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -r r 51【答案】B【解析】【分析】A 选项利用向量平行的坐标表示来判断正确性.B 选项利用向量垂直的坐标表示来判断正确性.C 选项求得()f α的表达式,结合三角函数最值的求法,判断C 选项的正确性.D 选项利用向量模的运算来判断正确性.【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,si (n )2cos in()f a b ααααϕ+==⋅=+r r ,其中tan 2ϕ=.取得最大值时,22k παϕπ+=+,22k πϕπα=+-,tan 2tan 2k πϕπα=+-⎛⎫ ⎪⎝⎭1tan 22tan παα⎛⎫=== ⎪⎝⎭-,则1tan 2α=,则C 正确.D 选项,由向量减法、模的几何意义可知||a b -r r 1,此时5a =-r r ,,a b r r 反向.故选项D 正确.故选:B【点睛】本小题主要考查向量平行、垂直的坐标表示,考查向量数量积的运算,考查向量减法的模的几何意义,属于中档题.19.已知向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r 的起点均为原点,而终点依次对应点A ,B ,线段AB 边上的点P ,若OP AB ⊥u u u r u u u r ,OP xa yb =+u u u r r r ,则x ,y 的值分别为( )A .15,45B .43,13-C .45,15D .13-,43 【答案】C【解析】【分析】 求得向量5(,5)2OP x y =u u u r ,5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r ,根据OP AB ⊥u u u r u u u r 和,,A B P 三点共线,列出方程组,即可求解.【详解】 由题意,向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r ,所以5(,5)2OP xa yb x y =+=u u u r r r ,又由5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r , 因为OP AB ⊥u u u r u u u r ,所以252504OP AB x y ⋅=-+=u u u r u u u r ,可得4x y =, 又由,,A B P 三点共线,所以1x y +=,联立方程组41x y x y =⎧⎨+=⎩,解得41,55x y ==. 故选:C .【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,以及向量垂直的坐标运算和向量共线定理的应用,着重考查了运算与求解能力.20.已知单位向量,a b r r满足3a b +=r r ,则a r 与b r 的夹角为A .6πB .4πC .3πD .2π 【答案】C【解析】由3a b +=r r 22236913a b a a b b +=+⋅+=r r r r r r ,又因为单位向量,a b r r ,所以1632a b a b ⋅=⇒⋅=r r r r , 所以向量,a b r r 的夹角为1cos ,2a b a b a b ⋅〈〉==⋅r r r r r r ,且,[0,]a b π〈〉∈r r ,所以,3a b π〈〉∈r r ,故选C.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》难题汇编及解析
高中数学《平面向量》复习知识点一、选择题1.在ABC V 中,D 、P 分别为BC 、AD 的中点,且BP AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+=( ) A .13- B .13C .12-D .12【答案】C 【解析】 【分析】由向量的加减法运算,求得BP BD DP BD PD =+=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,进而得出()()22BP AB AC BD PD λμμλλμ=+=-++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,列式分别求出λ和μ,即可求得λμ+.【详解】解:已知D 、P 分别为BC 、AD 的中点, 由向量的加减法运算, 得BP BD DP BD PD =+=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,2AB AD DB BD PD =+=-+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , 2AC AD DC BD PD =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,又()()22BP AB AC BD PD λμμλλμ=+=-++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r Q ,则1221μλλμ-=⎧⎨+=-⎩,则12λμ+=-. 故选:C.【点睛】本题考查平面向量的加减法运算以及向量的基本定理的应用.2.下列说法中说法正确的有( )①零向量与任一向量平行;②若//a b rr,则()a b R λλ=∈rr;③()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r④||||||a b a b +≥+r r r r ;⑤若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则A ,B ,C为一个三角形的三个顶点;⑥一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所有向量的基底; A .①④ B .①②④C .①②⑤D .③⑥【答案】A 【解析】 【分析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果. 【详解】对于①:零向量与任一向量平行,故①正确;对于②:若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ,必须有0b ≠r r,故②错误;对于③:()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ,a r 与c r不共线,故③错误;对于④:a b a b +≥+r r r r ,根据三角不等式的应用,故④正确; 对于⑤:若0AB BC CA ++=u u u r u u r r ,则,,A B C 为一个三角形的三个顶点,也可为0r,故⑤错误;对于⑥:一个平面内,任意一对不共线的向量都可以作为该平面内所有向量的基底,故⑥错误. 综上:①④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查的知识要点:向量的运算的应用以及相关的基础知识,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.3.若向量a b r r ,的夹角为3π,|2|||a b a b -=+r r r r ,若()a ta b ⊥+r r r ,则实数t =( )A .12-B .12C D . 【答案】A 【解析】 【分析】由|2|||a b a b -=+r r r r 两边平方得22b a b =⋅r r r ,结合条件可得b a =r r ,又由()a ta b ⊥+r r r,可得20t a a b ⋅+⋅=r r r,即可得出答案.【详解】由|2|||a b a b -=+r r r r两边平方得2222442a a b b a a b b -⋅+=+⋅+r r r r r r r r .即22b a b =⋅r r r ,也即22cos 3b a b π=r r r ,所以b a =r r .又由()a ta b ⊥+r r r ,得()0a ta b ⋅+=r r r,即20t a a b ⋅+⋅=rr r .所以2221122ba b t a b⋅=-=-=-r r r r r 故选:A 【点睛】本题考查数量积的运算性质和根据向量垂直求参数的值,属于中档题.4.在平面直角坐标系中,()1,2A -,(),1B a -,(),0C b -,,a b ∈R .当,,A B C 三点共线时,AB BC ⋅u u u r u u u r的最小值是( ) A .0 B .1C .2D .2【答案】B 【解析】 【分析】根据向量共线的坐标表示可求得12b a =-,根据数量积的坐标运算可知所求数量积为()211a -+,由二次函数性质可得结果.【详解】由题意得:()1,1AB a =-u u u r ,(),1BC b a =--u u u r,,,A B C Q 三点共线,()()111a b a ∴⨯-=⨯--,即12b a =-,()1,1BC a ∴=-u u u r, ()2111AB BC a ∴⋅=-+≥u u u r u u u r ,即AB BC ⋅u u u r u u u r 的最小值为1.故选:B . 【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,涉及到向量共线的坐标表示和数量积的坐标运算形式,属于基础题.5.如图,圆O 是等边三角形ABC 的外接圆,点D 为劣弧AC 的中点,则OD =u u u r( )A .2133BA AC +u uu r u u u rB .2133BA AC -u uu r u u u rC .1233BA AC +u uu r u u u rD .4233BA AC +u uu r u u u r【答案】A 【解析】【分析】连接BO ,易知B ,O ,D 三点共线,设OD 与AC 的交点为E ,列出相应式子得出结论. 【详解】解:连接BO ,易知B ,O ,D 三点共线,设OD 与AC 的交点为E ,则()()221121332333OD BO BE BA BC BA BA AC BA 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 uu r u u u r . 故选:A.【点睛】本题考查向量的表示方法,结合几何特点,考查分析能力,属于中档题.6.已知5MN a b =+u u u u r r r ,28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r ,则( )A .,,M N P 三点共线B .,,M N Q 三点共线C .,,N P Q 三点共线D .,,M P Q 三点共线【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可. 【详解】因为28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r ,因为5MN a b =+u u u u r rr ,所以MN NQ =u u u u r u u u r由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuur 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuur 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线.故选: B 【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.7.已知ABC V 中,2,3,60,2,AB BC ABC BD DC AE EC ==∠=︒==,则AD BE ⋅=u u u r u u u r( )A .1B .2-C .12D .12-【答案】C 【解析】 【分析】以,BA BC u u u r u u u r为基底,将,AD BE u u u r u u u r 用基底表示,根据向量数量积的运算律,即可求解.【详解】222,,33BD DC BD BC AD BD BA BC BA ===-=-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,11,22AE EC BE BC BA =∴=+u u u r u u u r u u u r,211()()322AD BE BC BA BC BA ⋅=-⋅+u u u r u u u r u u ur u u u r u u u r u u u r22111362BC BC BA BA =-⋅-u u ur u u u r u u u r u u u r 111123622=-⨯⨯⨯=.故选:C. 【点睛】本题考查向量的线性运算以及向量的基本定理,考查向量数量积运算,属于中档题.8.已知P 为边长为2的正方形ABCD 所在平面内一点,则PC uuu r ()PB PD +⋅u u ur u u u r 的最小值为( ) A .1- B .3-C .12-D .32-【答案】A 【解析】 【分析】建立坐标系,写出各点坐标,表示出对应的向量坐标,代入数量积整理后即可求解. 【详解】建立如图所示坐标系,设(,)P x y ,则(0,0),(2,0),(2,2),(0,2)A B C D ,所以(2,2),(2,)(,2)(22,22)PC x y PB PD x y x y x y =--+=--+--=--u u u r u u u r u u u r,故223131()(2)(22)(2)(22)222222PC PB PD x x y y x y ⎛⎫⎛⎫⋅+=--+--=--+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r223322122x y ⎛⎫⎛⎫=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以当32x y ==时,PC uuu r ()PB PD +⋅u u u r u u u r 的最小值为1-.故选:A . 【点睛】本题考查利用坐标法求向量数量积的最值问题,涉及到向量的坐标运算,考查学生的运算求解能力,是一道中档题.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3e =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a =,b =,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1y =,2y =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.12.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP →→g 的最大值为( ) A .4 B .5C .6D .7【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,由数量积的运算及点P 在椭圆上,可把OP FP ⋅u u u r u u u r表示成为x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】设(),P x y ,()()1,0,0,0F O -,则()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r,则 22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r,因为点P 为椭圆上,所以有:22143x y +=即22334y x =-,所以()222223132244x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r 又因为22x -≤≤,所以当2x =时,OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为6 故选:C 【点睛】本题考查了数量积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题.13.已知向量m →,n →的夹角为60︒,且1m →=,m n →→-=n →=( )A .1B .2C .3D .4【答案】B 【解析】 【分析】设||n x →=,利用数量积的运算法则、性质计算即可. 【详解】 设||n x →=,因为1m →=,向量m →,n →的夹角为60︒, 所以2213m n x x →→-=-+=, 即220x x --=,解得2x =,或1x =-(舍去), 所以2n →=. 故选:B 【点睛】本题主要考查了向量的模的性质,向量数量积的运算,属于中档题.14.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.15.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.16.在四边形ABCD 中,//AD BC ,2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,点M 在边CD 所在直线上,则AM ME ⋅u u u u r u u u r 的最大值为( )A .714-B .24-C .514-D .30-【答案】A【解析】【分析】依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,表示出点的坐标,根据AE BE =求出E 的坐标,求出边CD 所在直线的方程,设(,M x +,利用坐标表示,AM ME u u u u r u u u r ,根据二次函数的性质求出最大值.【详解】解:依题意,如图以A 为坐标原点建立平面直角坐标系,由2AB =,5AD =,3BC =,60A ∠=︒,()0,0A ∴,(B ,(C ,()5,0D因为点E 在线段CB 的延长线上,设(0E x ,01x < AE BE =Q()222001x x +=-解得01x =-(E ∴-(C Q ,()5,0DCD ∴所在直线的方程为y =+因为点M 在边CD 所在直线上,故设(,M x + (,AM x ∴=+u u u u r(1E x M -=--u u u r()1AM ME x x -∴⋅=--++u u u u r u u u r 242660x x =-+-242660x x =-+-23714144x ⎛⎫= ⎪⎭---⎝当134x =时()max 714AM ME ⋅=-u u u u r u u u r 故选:A【点睛】本题考查向量的数量积,关键是建立平面直角坐标系,属于中档题.17.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,()2225552a 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.18.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 AB =u 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|AD u u u r |=|BC uuu r |,所以四边形ABCD 是等腰梯形.选C19.已知1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,M 为双曲线右支上一点且满足120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v ,若直线2MF 与双曲线的另一个交点为N ,则1MF N ∆的面积为( )A .12B .C .24D .【答案】C【解析】【分析】 设1MF m =,2MF n =,根据双曲线的定义和12MF MF ⊥,可求出6m =,2n =,再设2NF t =,则14NF t =+根据勾股定理求出6t =即可求出三角形的面积.【详解】 解:设1MF m =,2MF n =,∵1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,∴24m n a -==,122F F c ==∵120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v , ∴12MF MF ⊥,∴222440m n c +==,∴()2222m n m n mn -=+-,即2401624mn =-=,∴12mn =,解得6m =,2n =, 设2NF t =,则124NF a t t =+=+,在1Rt NMF ∆中可得()()222426t t +=++,解得6t =, ∴628MN =+=,∴1MF N ∆的面积111862422S MN MF =⋅=⨯⨯=. 故选C .【点睛】本题考查了双曲线的定义和向量的数量积和三角形的面积,考查了运算能力和转化能力,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 19B 11C 3D .74【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19||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.。
高考数学压轴专题专题备战高考《平面向量》难题汇编及解析
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
∵ ,∴ ,
又∵ ,∴ ,
∴ ,
故选 .
4.延长线段 到点 ,使得 , , ,则()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
利用向量的加法、减法的几何意义,即可得答案;
【详解】
, , ,
,
故选:A.
【点睛】
本题考查向量的线性运算,考查函数与方程思想、转化与化归思想,考查运算求解能力.
新《平面向量》专题解析
一、选择题
1.在 中, , ,则 的值为()
A.1B.2C.3D.4
【答案】C
【解析】
【分析】
由题意转化 ,利用数量积的分配律即得解.
【详解】
, ,
故选:C
【点睛】
本题考查了平面向量基本定理和向量数量积综合,考查了学生综合分析,转化划归,数学运算能力,属于中档题.
2.已知 是平面上一定点,满足 , , ,则 的轨迹一定通过 的()
19.如图,向量 等于
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由向量减法的运算法则可得 ,
20.在 中,已知 , , ,点 满足 ,其中 , 满足 ,则 的最小值为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
根据 , , ,由正弦定理可得 为等腰直角三角形,进而求得点 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用 , 表示出 .再由 ,将 化为关于 的二次表达式,由二次函数性质即可求得 的最小值.
A.-8B.-1C.1D.8
高考数学压轴专题《平面向量及其应用》难题汇编百度文库
一、多选题1.若a →,b →,c →是任意的非零向量,则下列叙述正确的是( ) A .若a b →→=,则a b →→= B .若a c b c →→→→⋅=⋅,则a b →→= C .若//a b →→,//b c →→,则//a c →→D .若a b a b →→→→+=-,则a b →→⊥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 .23π 3.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764.以下关于正弦定理或其变形正确的有( ) A .在ABC 中,a :b :c =sin A :sin B :sin C B .在ABC 中,若sin 2A =sin 2B ,则a =bC .在ABC 中,若sin A >sin B ,则A >B ,若A >B ,则sin A >sin B 都成立D .在ABC 中,sin sin sin +=+a b cA B C5.在ABC 中,角A ,B ,C 所对各边分别为a ,b ,c ,若1a =,b =30A =︒,则B =( )A .30B .45︒C .135︒D .150︒6.设向量a ,b 满足1a b ==,且25b a -=,则以下结论正确的是( ) A .a b ⊥B .2a b +=C .2a b -=D .,60a b =︒7.已知M 为ABC 的重心,D 为BC 的中点,则下列等式成立的是( ) A .1122AD AB AC =+ B .0MA MB MC ++= C .2133BM BA BD =+ D .1233CM CA CD =+8.下列各组向量中,不能作为基底的是( ) A .()10,0e =,()21,1=e B .()11,2e =,()22,1e =-C .()13,4e =-,234,55⎛⎫=-⎪⎝⎭e D .()12,6=e ,()21,3=--e9.在下列结论中,正确的有( )A .若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合B .平行向量又称为共线向量C .两个相等向量的模相等D .两个相反向量的模相等10.已知平行四边形的三个顶点的坐标分别是(3,7),(4,6),(1,2)A B C -.则第四个顶点的坐标为( ) A .(0,1)-B .(6,15)C .(2,3)-D .(2,3)11.设a 、b 是两个非零向量,则下列描述正确的有( ) A .若a b a b +=-,则存在实数λ使得λa bB .若a b ⊥,则a b a b +=-C .若a b a b +=+,则a 在b 方向上的投影向量为aD .若存在实数λ使得λab ,则a b a b +=-12.设a 、b 、c 是任意的非零向量,则下列结论不正确的是( ) A .00a ⋅= B .()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅ C .0a b a b ⋅=⇒⊥D .()()22b b a b a a +-=⋅-13.如图,46⨯的方格纸(小正方形的边长为1)中有一个向量OA (以图中的格点O 为起点,格点A 为终点),则( )A .分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有11个B .满足10OA OB -=B 共有3个C .存在格点B ,C ,使得OA OB OC =+D .满足1OA OB ⋅=的格点B 共有4个 14.已知ABC ∆的面积为32,且2,3b c ==,则A =( ) A .30°B .60°C .150°D .120°15.题目文件丢失!二、平面向量及其应用选择题16.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 17.若O 为ABC 所在平面内任意一点,且满足()20BC OB OC OA ⋅+-=,则ABC 一定为( )A .锐角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .钝角三角形18.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 .119.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 .20m20.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 .3:521.在ABC 中,若A B >,则下列结论错误的是( ) A .sin sin A B >B .cos cos A B <C .sin2sin2A B >D .cos2cos2A B <22.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⎡⎤⎢⎥⎣⎦23.在ABC ∆中,若cos cos a A b B =,则ABC 的形状一定是( )A .等腰直角三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .等腰或直角三角形24.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.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 .3226.如图所示,在坡度一定的山坡A 处测得山顶上一建筑物CD 的顶端C 对于山坡的斜度为15°,向山顶前进50 m 到达B 处,又测得C 对于山坡的斜度为45°,若CD =50 m ,山坡对于地平面的坡度为θ,则cos θ等于( )A .3 B .2 C .31- D .21- 27.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若(),DE AB AD R λμλμ=+∈,则λμ⋅等于( )A .316- B .316 C .12D .12-28.已知,m n 是两个非零向量,且1m =,2||3m n +=,则||+||m n n +的最大值为 A .5B .10C .4D .529.三角形ABC 的三边分别是,,a b c ,若4c =,3C π∠=,且sin sin()2sin 2C B A A +-=,则有如下四个结论:①2a b = ②ABC ∆的面积为833③ABC ∆的周长为443+ ④ABC ∆外接圆半径433R =这四个结论中一定成立的个数是( ) A .1个B .2个C .3个D .4个30.如图,在ABC 中,14AD AB →→=,12AE AC →→=,BE 和CD 相交于点F ,则向量AF →等于( )A .1277AB AC →→+B .1377AB AC →→+C .121414AB AC →→+ D .131414AB AC →→+ 31.奔驰定理:已知O 是ABC ∆内的一点,BOC ∆,AOC ∆,AOB ∆的面积分别为A S ,B S ,C S ,则0A B C S OA S OB S OC ⋅+⋅+⋅=.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”轿车(Mercedes benz )的logo 很相似,故形象地称其为“奔驰定理”若O 是锐角ABC ∆内的一点,A ,B ,C 是ABC ∆的三个内角,且点O 满足OA OB OB OC OC OA ⋅=⋅=⋅,则必有( )A .sin sin sin 0A OAB OBC OC ⋅+⋅+⋅= B .cos cos cos 0A OA B OB C OC ⋅+⋅+⋅= C .tan tan tan 0A OA B OB C OC ⋅+⋅+⋅=D .sin 2sin 2sin 20A OA B OB C OC ⋅+⋅+⋅= 32.已知1a b ==,12a b ⋅=,(),1c m m =-,(),1d n n =-(m ,n R ∈).存在a ,b ,对于任意实数m ,n ,不等式ac bd T -+-≥恒成立,则实数T 的取值范围为( ) A .(,32⎤-∞+⎦B .)32,⎡++∞⎣C .(,32⎤-∞-⎦D .)32,⎡-+∞⎣33.已知平面向量a ,b ,c 满足2a b ==,()()20c a c b ⋅--=,则b c ⋅的最大值为( ) A .54B .2C .174D .434.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.中华人民共和国国歌有84个字,37小节,奏唱需要46秒,某校周一举行升旗仪式,旗杆正好处在坡度15︒的看台的某一列的正前方,从这一列的第一排和最后一排测得旗杆顶部的仰角分别为60︒和30,第一排和最后一排的距离为2米(如图所示),旗杆底部与第一排在同一个水平面上.要使国歌结束时国旗刚好升到旗杆顶部,升旗手升旗的速度应为(米/秒)A 33B 53C 73D 83【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题 1.ACD 【分析】根据平面向量的定义、数量积定义、共线向量定义进行判断. 【详解】对应,若,则向量长度相等,方向相同,故,故正确; 对于,当且时,,但,可以不相等,故错误; 对应,若,,则方向相同 解析:ACD 【分析】根据平面向量的定义、数量积定义、共线向量定义进行判断. 【详解】对应A ,若a b =,则向量,a b 长度相等,方向相同,故||||a b =,故A 正确; 对于B ,当a c ⊥且b c ⊥时,··0a c b c ==,但a ,b 可以不相等,故B 错误; 对应C ,若//a b ,//b c ,则,a b 方向相同或相反,,b c 方向相同或相反, 故,a c 的方向相同或相反,故//a c ,故C 正确;对应D ,若||||a b a b +=-,则22222?2?a a b b a a b b ++=-+,∴0a b =,∴a b ⊥,故D 正确.故选:ACD 【点睛】本题考查平面向量的有关定义,性质,数量积与向量间的关系,属于中档题.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, ,而, , , 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.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,,【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),()3E A B C D -, 设123(0,),3),(1,),(,3O y y BO y DO y ∈==-,BO ∥DO , 所以2313y y =-,解得:32y =, 即O 是CE 中点,0OE OC +=,所以选项B 正确;322OA 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;123(,33ED =,(1,3)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.4.ACD 【分析】对于A ,由正弦定理得a :b :c =sinA :sinB :sinC ,故该选项正确; 对于B ,由题得A =B 或2A+2B =π,即得a =b 或a2+b2=c2,故该选项错误; 对于C ,在ABC 中【分析】对于A ,由正弦定理得a :b :c =sin A :sin B :sin C ,故该选项正确; 对于B ,由题得A =B 或2A +2B =π,即得a =b 或a 2+b 2=c 2,故该选项错误; 对于C ,在ABC 中,由正弦定理可得A >B 是sin A >sin B 的充要条件,故该选项正确; 对于D ,由正弦定理可得右边=2sin 2sin 2sin sin R B R CR B C+=+=左边,故该选项正确.【详解】对于A ,由正弦定理2sin sin sin a b cR A B C===,可得a :b :c =2R sin A :2R sin B :2R sin C =sin A :sin B :sin C ,故该选项正确;对于B ,由sin2A =sin2B ,可得A =B 或2A +2B =π,即A =B 或A +B =2π,∴a =b 或a 2+b 2=c 2,故该选项错误;对于C ,在ABC 中,由正弦定理可得sin A >sin B ⇔a >b ⇔A >B ,因此A >B 是sin A >sin B 的充要条件,故该选项正确;对于D ,由正弦定理2sin sin sin a b cR A B C===,可得右边=2sin 2sin 2sin sin sin sin b c R B R CR B C B C ++==++=左边,故该选项正确.故选:ACD. 【点睛】本题主要考查正弦定理及其变形,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.5.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 a b 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. 6.AC【分析】由已知条件结合向量数量积的性质对各个选项进行检验即可.【详解】,且,平方得,即,可得,故A 正确;,可得,故B 错误;,可得,故C 正确;由可得,故D 错误;故选:AC【点睛】解析:AC【分析】由已知条件结合向量数量积的性质对各个选项进行检验即可.【详解】1a b ==,且25b a -=,平方得22445b a a b +-⋅=,即0a b ⋅=,可得a b ⊥,故A 正确;()22222a b a b a b +=++⋅=,可得2a b +=,故B 错误; ()22222a b a b a b -=+-⋅=,可得2a b -=,故C 正确; 由0a b ⋅=可得,90a b =︒,故D 错误;故选:AC【点睛】本题考查向量数量积的性质以及向量的模的求法,属于基础题.7.ABD【分析】根据向量的加减法运算法则依次讨论即可的答案.【详解】解:如图,根据题意得为三等分点靠近点的点.对于A 选项,根据向量加法的平行四边形法则易得,故A 正确;对于B 选项,,由于为三解析:ABD【分析】根据向量的加减法运算法则依次讨论即可的答案.【详解】解:如图,根据题意得M 为AD 三等分点靠近D 点的点.对于A 选项,根据向量加法的平行四边形法则易得1122AD AB AC =+,故A 正确; 对于B 选项,2MB MC MD +=,由于M 为AD 三等分点靠近D 点的点,2MA MD =-,所以0MA MB MC ++=,故正确;对于C 选项,()2212=3333BM BA AD BA BD BA BA BD =+=+-+,故C 错误; 对于D 选项,()22123333CM CA AD CA CD CA CA CD =+=+-=+,故D 正确. 故选:ABD【点睛】本题考查向量加法与减法的运算法则,是基础题.8.ACD【分析】依次判断各选项中的两向量是否共线即可.【详解】A ,C ,D 中向量与共线,不能作为基底;B 中,不共线,所以可作为一组基底.【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理及基底的定义,属解析:ACD【分析】依次判断各选项中的两向量是否共线即可.【详解】A ,C ,D 中向量1e 与2e 共线,不能作为基底;B 中1e ,2e 不共线,所以可作为一组基底.【点睛】本题主要考查平面向量的基本定理及基底的定义,属于基础题.9.BCD【分析】根据向量的定义和性质依次判断每个选项得到答案.【详解】A. 若两个向量相等,它们的起点和终点不一定不重合,故错误;B. 平行向量又称为共线向量,根据平行向量定义知正确解析:BCD【分析】根据向量的定义和性质依次判断每个选项得到答案.【详解】A. 若两个向量相等,它们的起点和终点不一定不重合,故错误;B. 平行向量又称为共线向量,根据平行向量定义知正确;C. 相等向量方向相同,模相等,正确;D. 相反向量方向相反,模相等,故正确;故选:BCD【点睛】本题考查了向量的定义和性质,属于简单题.10.ABC【分析】设平行四边形的四个顶点分别是,分类讨论点在平行四边形的位置有:,,,将向量用坐标表示,即可求解.【详解】第四个顶点为,当时,,解得,此时第四个顶点的坐标为;当时,,解得解析:ABC【分析】设平行四边形的四个顶点分别是(3,7),(4,6),(1,2),(,)A B C D x y -,分类讨论D 点在平行四边形的位置有:AD BC =,AD CB =,AB CD =,将向量用坐标表示,即可求解.【详解】第四个顶点为(,)D x y ,当AD BC =时,(3,7)(3,8)x y --=--,解得0,1x y ==-,此时第四个顶点的坐标为(0,1)-;当AD CB =时,(3,7)(3,8)x y --=,解得6,15x y ==,此时第四个顶点的坐标为(6,15);当AB CD =时,(1,1)(1,2)x y -=-+,解得2,3x y ==-,此时第四个项点的坐标为(2,3)-.∴第四个顶点的坐标为(0,1)-或(6,15)或(2,3)-.故选:ABC .【点睛】本题考查利用向量关系求平行四边形顶点坐标,考查分类讨论思想,属于中档题.11.AB【分析】根据向量模的三角不等式找出和的等价条件,可判断A 、C 、D 选项的正误,利用平面向量加法的平行四边形法则可判断B 选项的正误.综合可得出结论.【详解】当时,则、方向相反且,则存在负实数解析:AB【分析】 根据向量模的三角不等式找出a b a b +=-和a b a b +=+的等价条件,可判断A 、C 、D 选项的正误,利用平面向量加法的平行四边形法则可判断B 选项的正误.综合可得出结论.【详解】 当a b a b +=-时,则a 、b 方向相反且a b ≥,则存在负实数λ,使得λa b ,A选项正确,D 选项错误; 若a b a b +=+,则a 、b 方向相同,a 在b 方向上的投影向量为a ,C 选项错误; 若a b ⊥,则以a 、b 为邻边的平行四边形为矩形,且a b +和a b -是这个矩形的两条对角线长,则a b a b +=-,B 选项正确.故选:AB.【点睛】本题考查平面向量线性运算相关的命题的判断,涉及平面向量模的三角不等式的应用,考查推理能力,属于中等题. 12.AB【分析】利用平面向量数量积的定义和运算律可判断各选项的正误.【详解】对于A 选项,,A 选项错误;对于B 选项,表示与共线的向量,表示与共线的向量,但与不一定共线,B 选项错误;对于C 选项,解析:AB【分析】利用平面向量数量积的定义和运算律可判断各选项的正误.【详解】对于A 选项,00a ⋅=,A 选项错误;对于B 选项,()a b c ⋅⋅表示与c 共线的向量,()a b c ⋅⋅表示与a 共线的向量,但a 与c 不一定共线,B 选项错误;对于C 选项,0a b a b ⋅=⇒⊥,C 选项正确;对于D 选项,()()2222a b a b a b a b +⋅-=-=-,D 选项正确.故选:AB.【点睛】本题考查平面向量数量积的应用,考查平面向量数量积的定义与运算律,考查计算能力与推理能力,属于基础题. 13.BCD【分析】根据向量的定义及运算逐个分析选项,确定结果.【详解】解:分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与是相反向量的共有 18个,故错,以为原点建立平面直角坐标系,,设,若,所以解析:BCD【分析】根据向量的定义及运算逐个分析选项,确定结果.【详解】解:分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有 18个,故A 错, 以O 为原点建立平面直角坐标系,()1,2A , 设(,)B m n ,若10OA OB -=(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈,得(0,1)B -,(2,1)-,(2,1)-共三个,故B 正确.当(1,0)B ,(0,2)C 时,使得OA OB OC =+,故C 正确.若1OA OB ⋅=,则21m n +=,(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈,得(1,0)B ,(3,1)-,(1,1)-,(3,2)-共4个,故D 正确.故选:BCD .【点睛】本题考查向量的定义,坐标运算,属于中档题.14.BD【分析】由三角形的面积公式求出即得解.【详解】因为,所以,所以,因为,所以或120°.故选:BD【点睛】本题主要考查三角形面积的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 解析:BD【分析】 由三角形的面积公式求出3sin A =即得解. 【详解】 因为13sin 22S bc A ==, 所以132322A ⨯=, 所以3sin A =,因为0180A ︒︒<<, 所以60A =或120°.故选:BD【点睛】本题主要考查三角形面积的应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.15.无二、平面向量及其应用选择题16.D【分析】过点C 作CE 平行于MN 交AB 于点E ,结合题设条件和三角形相似可得出21312AM n n n AB n n ==--+,再根据AMmAB =可得231n m n =-,整理可得213m n +=,最后选出正确答案即可.【详解】如图,过点C 作CE 平行于MN 交AB 于点E ,由AN nAC =可得1AC AN n=,所以11AE AC EM CN n ==-,由12BD DC =可得12BM ME =,所以21312AM n n n AB n n ==--+,因为AM mAB =,所以231n m n =-, 整理可得213m n+=.故选:D .【点睛】本题考查向量共线的应用,考查逻辑思维能力和运算求解能力,属于常考题.17.C【分析】由向量的线性运算可知2OB OC OA AB AC +-=+,所以()0BC AB AC ⋅+=,作出图形,结合向量加法的平行四边形法则,可得BC AD ⊥,进而可得AB AC =,即可得出答案.【详解】由题意,()()2OB OC OA OB OA OC OA AB AC +-=-+-=+,所以()0BC AB AC ⋅+=,取BC 的中点D ,连结AD ,并延长AD 到E ,使得AD DE =,连结BE ,EC ,则四边形ABEC 为平行四边形,所以AB AC AE +=.所以0BC AE ⋅=,即BC AD ⊥,故AB AC =,ABC 是等腰三角形.故选:C.【点睛】本题考查三角形形状的判断,考查平面向量的性质,考查学生的计算求解能力,属于基础题.18.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()22++222M a b b c a c ==+=≥(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()2++2224N a b a b ab ==+=≤(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22(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.19.D【分析】由正弦定理确定BC 的长,再tan30ABBC 求出AB .【详解】 15BCD ∠=︒,45BDC ∠=︒120CBD由正弦定理得:302sin120sin 45BC 302sin 45203sin120BC 3tan 30203203ABBC故选D 【点睛】本题是正弦定理的实际应用,关键是利用正弦定理求出BC ,属于基础题.20.A【解析】分析:由题意,在ABC ∆内有一点O ,满足3450++=OA OB OC ,利用三角形的奔驰定理,即可求解结论.详解:由题意,在ABC ∆内有一点O ,满足3450++=OA OB OC ,由奔驰定理可得::3:4:5BOC AOC BOA S S S ∆∆∆=,所以:3:121:4BOC ABC S S ∆∆==, 故选A .点睛:本题考查了向量的应用,对于向量的应用问题,往往有两种形式,一是利用数量积的定义式,二是利用数量积的坐标运算公式,涉及几何图形的问题,先建立适当的平面直角坐标系,可起到化繁为简的妙用,利用向量夹角公式、模公式及向量垂直的充要条件,可将有关角度问题、线段长问题及垂直问题转化为向量的数量积来解决.21.C【分析】由正弦定理结合三角形中的大边对大角得sin sin A B >,由余弦函数性质判断B ,然后结合二倍角公式判断CD .【详解】设ABC 三边,,a b c 所对的角分别为,,A B C ,由A B >,则,a b >∴sin sin 0A B >>,A 正确;由余弦函数性质知cos cos A B <,B 正确;sin 22sin cos A A A =,sin 22sin cos B B B =,当A 为钝角时就有sin 2sin 2A B <,C 错误,;2cos 212sin A A =-,2cos 212sin B B =-,∴cos2cos2A B <,D 正确. 故选:C .【点睛】本题考查三角形内角和定理,考查正弦定理、余弦函数性质,考查正弦、余弦的二倍角公式,考查学生的逻辑推理能力,属于中档题.22.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.23.D【分析】首先利用正弦定理求得sin 2sin 2A B =,进一步利用三角函数的诱导公式求出结果.【详解】解:已知:cos cos a A b B =,利用正弦定理:2sin sin sin a b c R A B C===, 解得:sin cos sin cos A A B B =,即sin 2sin 2A B =,所以:22A B =或21802A B =︒-,解得:A B =或90A B +=︒所以:ABC 的形状一定是等腰或直角三角形故选:D .【点评】本题考查的知识要点:正弦定理的应用,三角函数的诱导公式的应用,属于中档题. 24.C【解析】【分析】取BC 的中点D ,因为G 、W 分别为ABC ∆的重心和外心,则0DW BC ⋅=, 再用AB 、AC 表示AW ,AG ,BC 再根据向量的数量积的运算律计算可得.【详解】解:如图,取BC 的中点D ,因为G 、W 分别为ABC ∆的重心和外心0DW BC ∴⋅= ()()22113323AG AD AB AC AB AC ∴==⨯+=+ ()12AW AD DW AB AC DW =+=++ ()()()115326AW AG AB AC AB AC DW AB AC DW +=++++=++ ()()()5566AB AC DW AB AG AW BC BC B W C BC AC D ⎡⎤∴+⋅=⋅=⋅⋅⎢++++⎥⎣⎦ ()56AB A BC C =⋅+ ()()56C AC AB AB A =⋅+- ()()222242105566AC AB =-=-= 故选:C【点睛】本题考查平面向量的数量积的定义和性质,考查三角形的重心和外心的性质及向量中点的向量表示,考查运算能力,属于中档题.25.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 sin 0A B C +-=,所以222b c 0a +-=, C 为直角,因为2220a c b ac +--=,所以2221cosB ,223a c b B ac π+-===, 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.26.C【分析】易求30ACB ∠=︒,在ABC 中,由正弦定理可求BC ,在BCD 中,由正弦定理可求sin BDC ∠,再由90BDC θ∠=+︒可得答案.【详解】45CBD ∠=︒,30ACB ∴∠=︒,在ABC 中,由正弦定理,得sin sin BC AB CAB ACB =∠∠,即50sin15sin30BC =︒︒,解得BC =-,在BCD 中,由正弦定理,得sin sin BC CD BDC CBD =∠∠50sin 45=︒,sin BDC ∴∠=sin(90)θ+︒=cos θ∴= 故选:C .【点睛】该题考查正弦定理在实际问题中的应用,由实际问题恰当构建数学模型是解题关键. 27.A【分析】利用平面向量的线性运算,将DE 用AB 和AD 表示,可得出λ和μ的值,由此可计算出λμ⋅的值.【详解】 E 为AO 的中点,且O 为AC 的中点,所以,()111244AE AO AC AB AD ===+, ()113444DE AE AD AB AD AD AB AD ∴=-=+-=-,14λ∴=,34μ=-. 因此,1334416λμ⎛⎫⋅=⨯-=- ⎪⎝⎭,故选:A. 【点睛】 本题考查利用基底表示向量,要充分利用平面向量的加减法法则,考查运算求解能力,属于中等题.28.B【分析】先根据向量的模将||+||m n n +转化为关于||n 的函数,再利用导数求极值,研究单调性,进而得最大值.【详解】()22224419||=1||3m m n m nn m n =+∴+=+⋅+=,,,22n m n +⋅=,()2222=52-m n m m n n n ∴+=++⋅,25||+||m n n n n∴+=-+, 令()(0x x f x xn =<≤=,则()'1f x=,令()'0f x =,得x =∴当0x << ()'0f x >x <<()'0f x <, ∴当x =时, ()f x 取得最大值f =⎝⎭,故选B. 【点睛】 向量的两个作用:①载体作用:关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用:利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题. 29.C【分析】由正弦定理可得三角形的外接圆的半径;由三角函数的恒等变换化简2A π=或sin 2sin B A =,即2b a =;分别讨论,结合余弦定理和三角形面积公式,计算可得所求值,从而可得结论.【详解】4c =,3C π∠=,可得42sinsin 3c R C π===,可得ABC ∆外接圆半径R =④正确; ()sin sin 2sin2C B A A +-=,即为()()sin sin 2sin2A B B A A ++-=,即有sin cos cos sin sin cos cos sin 2sin cos 4sin cos A B A B B A B A B A A A ++-==, 则cos 0A =,即2A π=或sin 2sin B A =,即2b a =; 若2A π=,3C π=,6B π=,可得2a b =,①可能成立;由4c =可得a =,b =4+;面积为12bc =;则②③成立;若2b a =,由2222222cos 316c a b ab C a b ab a =+-=+-==,可得a =,b =则三角形的周长为4a b c ++=+11sin sin 223333S ab C π==⋅⋅= 则②③成立①不成立;综上可得②③④一定成立,故选C .【点睛】本题考查三角形的正弦定理、余弦定理和面积公式,考查三角函数的恒等变换,属于中档题.以三角形为载体,三角恒等变换为手段,正弦定理、余弦定理为工具,对三角函数及解三角形进行考查是近几年高考考查的一类热点问题,一般难度不大,但综合性较强.解答这类问题,两角和与差的正余弦公式、诱导公式以及二倍角公式,一定要熟练掌握并灵活应用,特别是二倍角公式的各种变化形式要熟记于心.30.B【分析】过点F 分别作//FM AB 交AC 于点M ,作//FN AC 交AB 于点N ,由平行线得出三角形相似,得出线段成比例,结合14AD AB →→=,12AE AC →→=,证出37AM AC →→=和17AN AB →→=,最后由平面向量基本定理和向量的加法法则,即可得AB →和AC →表示AF →. 【详解】 解:过点F 分别作//FM AB 交AC 于点M ,作//FN AC 交AB 于点N , 已知14AD AB →→=,12AE AC →→=, //FN AC ,则MFE ABE △△和MCF ACD △△, 则:MF ME AB AE =且MF MC AD AC=, 即:2MF ME AB AC =且14MF MC AC AB =,所以124MC MF ME AB AC AC ==, 则:8MC ME =,所以37AM AC =, 解得:37AM AC →→=, 同理//FM AB ,NBF ABE △△和NFD ACD △△, 则:NF NB AE AB =且NF ND AC AD=,即:12NF NB AB AC =且14NF ND AC AB =,所以142NB NF ND AC AB AB ==, 则:8NB ND =,即()8AB AN AD AN -=-,所以184AB AN AB AN ⎛⎫-=-⎪⎝⎭,即28AB AN AB AN -=-, 得:17AN AB =, 解得:17AN AB →→=, 四边形AMFN 是平行四边形,∴由向量加法法则,得AF AN AM →→→=+, 所以1377AF AB AC →→→=+. 故选:B.【点睛】本题考查平面向量的线性运算、向量的加法法则和平面向量的基本定理,考查运算能力. 31.C【分析】利用已知条件得到O 为垂心,再根据四边形内角为2π及对顶角相等,得到AOB C π∠=-,再根据数量积的定义、投影的定义、比例关系得到::cos :cos :cos OA OB OC A B C =,进而求出::A B C S S S 的值,最后再结合“奔驰定理”得到答案.【详解】如图,因为OA OB OB OC OC OA ⋅=⋅=⋅,所以()00OB OA OC OB CA ⋅-=⇒⋅=,同理0OA BC ⋅=,0OC AB ⋅=, 所以O 为ABC ∆的垂心。
完整版)平面向量历年高考题汇编——难度高
完整版)平面向量历年高考题汇编——难度高1.题目中给出了两个命题p和q,要求判断哪个是真命题。
p是关于向量a、b、c的等式,q是关于向量a、b、c的平行关系。
因为p和q都是关于向量a、b、c的命题,所以可以将它们合并成一个命题,即“若a·b=,b·c=,且a∥b,b∥c,则a·c=”。
然后通过代入向量的坐标进行计算,可以得出a·c =,因此命题p和q都是真命题,答案为B。
2.已知AO=(AB+AC),需要求出∠BAC的大小。
可以通过向量的几何意义进行推导,将向量AB和AC分别平移至点O,得到向量AO=AB+AC,这说明向量AO是向量AB和AC的合成向量。
根据三角形余弦定理,有cos∠BAC=(AB·AC)/(AB*AC),化简后得到cos∠BAC=1/2,所以∠BAC =60°,答案为60.3.首先计算出向量a和向量b的夹角θ,有cosθ=a·b/(|a||b|),代入向量的坐标计算得到cosθ=9/(√5*√21),然后可以根据向量的线性运算得到向量c=(m+4.2m+4),并且c与a的夹角等于θ,c与b的夹角也等于θ。
根据向量的数量积公式,有cosθ=c·a/(|c||a|)=(m+6)/(√[(m+4)²+(2m+4)²]*√5),代入cosθ的值计算得到m=-2,因此答案为A。
4.根据中线定理,有EB=FC=AB/2,因此EB+FC=AB=11,答案为A。
5.根据平行四边形对角线的性质,有OA+OC=OB+OD=2OM,因此OA+OB+OC+OD=4OM,答案为4OM。
6.根据向量的数量积公式,有a·b=|a||b|cosθ,其中θ为向量a和向量b的夹角。
因为a=1,|b|≤1,所以a·b=|b|cosθ≤cosθ。
根据平行四边形面积公式,有|a×b|=|a||b|sinθ/2,因此|a×b|≤|a||b|/2=1/2.将a=1,b=1/2代入可得cosθ≥1/4,因此-3π/4≤θ≤3π/4,答案为[-3π/4.3π/4]。
平面向量全国高考难题荟萃
平面向量全国高考难题荟萃1.(2006年高考•四川)如图,已知正六边形123456PP P P P P ,下列向量的数量积中最大的是( ) (A )1213PP PP ( B )1214PP PP (C )1215PP PP (D )1216PP PP2.(2007年高考•浙江)若非零向量a 与b 满足a b b +=,则( ) (A )22a a b >+ (B )22a a b <+ (C )22b a b >+ (D )22b a b <+3.(2005年高考•全国)点O 是三角形ABC 所在平面内的一点,满足OA OB OB OC OC OA ==,则点O 是∆ABC 的 ( )(A )三个内角的角平分线的交点 ( B )三条边的垂直平分线的交点 (C )三条中线的交点 (D )三条高的交点4.(2007年高考•山东) 在Rt ⊿ABC 中,CD 是斜边AB 上的高,则下列等式不成立的是( ) (A )2AC AC AB = (B )2BC BA BC = (C )2AB AC CD = (D )22())AC AB BA BC CD AB⨯(=5.(2007年高考•重庆)如图,在四边形ABCD 中,4A B B D D C ++=, 4AB BD BD DC ⋅+⋅=,0AB BD BD DC ==, 则()AB DC AC +⋅的值为( )(A )2 ( B )22 (C )4 (D )42P1P2P3P6P5P4 AB CD第1题图 第5题图6.(2007年高考•北京)已知O 是⊿ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且20OA OB OC ++=,那么( ) (A )AO OD = (B )2AO OD = (C )3AO OD = (D )2AO OD =7.(2007年高考⋅辽宁)0()a aa b a b c a b a c a b⋅⋅≠=-⋅若向量与不共线,,且,则向量与的夹角为( ) A.0 B.6π C.3π D.2π8.(2005年高考•全国)已知点A (3,1),(0,0)B ,(3,0)C 。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》难题汇编含答案解析
【最新】数学《平面向量》复习知识点一、选择题1.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.2.已知5MN a b =+u u u u r r r ,28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r ,则( )A .,,M N P 三点共线B .,,M N Q 三点共线C .,,N P Q 三点共线D .,,M P Q 三点共线【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可. 【详解】因为28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r ,因为5MN a b =+u u u u r rr ,所以MN NQ =u u u u r u u u r由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuur 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuur 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线.故选: B 【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.3.下列说法中说法正确的有( )①零向量与任一向量平行;②若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ;③()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r④||||||a b a b +≥+r r r r ;⑤若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则A ,B ,C为一个三角形的三个顶点;⑥一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所有向量的基底; A .①④ B .①②④C .①②⑤D .③⑥【答案】A 【解析】 【分析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果. 【详解】对于①:零向量与任一向量平行,故①正确;对于②:若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ,必须有0b ≠r r,故②错误;对于③:()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ,a r 与c r 不共线,故③错误;对于④:a b a b +≥+r r r r,根据三角不等式的应用,故④正确;对于⑤:若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则,,A B C 为一个三角形的三个顶点,也可为0r,故⑤错误;对于⑥:一个平面内,任意一对不共线的向量都可以作为该平面内所有向量的基底,故⑥错误. 综上:①④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查的知识要点:向量的运算的应用以及相关的基础知识,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.4.在平行四边形OABC 中,2OA =,OC =6AOC π∠=,动点P 在以点B 为圆心且与AC 相切的圆上,若OP OA OC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则43λμ+的最大值为( )A .2+B .3+C .5+D .7+【答案】D 【解析】 【分析】先通过计算证明圆B 与AC 相切于点A ,再求出43OB OA BP OA λμ+=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,再求出7OB OA ⋅=u u u r u u u r ,BP OA ⋅u u u r u u u r的最大值为.【详解】如图所示,由2OA =,6AOC π∠=,由余弦定理得24+3221,1AC AC =-⨯=∴=, ∴90OCA BAC ∠=∠=o , ∴圆B 与AC 相切于点A ,又OP OA OC λμ=+u u u r u u u r u u u r , ∴243OP OA OA OC OA λμλμ⋅=+⋅=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r;∴()43OP OA OB BP OA OB OA BP OA λμ+=⋅=+⋅=⋅+⋅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;如图,过点B 作,BD OA ⊥连接,OB 由题得6BAD π∠=,所以3,,222AD DB OB ===∴==, 所以7cosBOA ∠==,所以27OB OA ⋅==u u u r u u u r ,因为BP OA ⋅u u u r u u u r2cos0⨯=o ,∴43λμ+的最大值是7+. 故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数和余弦定理解三角形,考查平面向量的数量积运算和范围的求解,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.5.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 .0D .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 uv 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.6.若向量(1,1)a =r ,(1,3)b =-r ,(2,)c x =r满足(3)10a b c +⋅=rrr,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 +=rr,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 +=+-=rr ,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.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 rr8.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 ru u u ru u u ru u u r u u u ru u u r u u u ru 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.9.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 r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α=C .若()f a b α=⋅rr 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -r r 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.10.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 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11.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v方向上的投影为A 13B .22C .1D .655【答案】C 【解析】 【分析】根据a v在b v方向上的投影定义求解. 【详解】a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-rr r , 选C. 【点睛】本题考查a v在b v方向上的投影定义,考查基本求解能力.12.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.13.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.14.已知椭圆C:2212xy+=的右焦点为F,直线l:2x=,点∈A l,线段AF交椭圆C 于点B,若3FA FB=u u u v u u u v,则AFu u u v=()A.2B.2C.3D.3【答案】A【解析】【分析】设点()2,A n,()00,B x y,易知F(1,0),根据3FA FB=u u u v u u u v,得43x=,13y n=,根据点B在椭圆上,求得n=1,进而可求得2AF=u u u v【详解】根据题意作图:设点()2,A n ,()00,B x y .由椭圆C :2212x y += ,知22a =,21b =,21c =, 即1c =,所以右焦点F (1,0).由3FA FB =u u u v u u u v ,得()()001,31,n x y =-.所以()0131x =-,且03n y =. 所以043x =,013y n =. 将x 0,y 0代入2212x y +=, 得221411233n ⎛⎫⎛⎫⨯+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.解得21n =,所以AF u u u v ===故选A【点睛】本题考查了椭圆的简单性质,考查了向量的模的求法,考查了向量在解析几何中的应用;正确表达出各点的坐标是解答本题的关键.15.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.16.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 ,17.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.18.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 r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α=C .若()f a b α=⋅r r 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -r r 1 【答案】B【解析】【分析】A 选项利用向量平行的坐标表示来判断正确性.B 选项利用向量垂直的坐标表示来判断正确性.C 选项求得()f α的表达式,结合三角函数最值的求法,判断C 选项的正确性.D 选项利用向量模的运算来判断正确性.【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,si (n )2cos in()f a b ααααϕ+==⋅=+r r ,其中tan 2ϕ=.取得最大值时,22k παϕπ+=+,22k πϕπα=+-,tan 2tan 2k πϕπα=+-⎛⎫ ⎪⎝⎭1tan 22tan παα⎛⎫=== ⎪⎝⎭-,则1tan 2α=,则C 正确.D 选项,由向量减法、模的几何意义可知||a b -r r 1,此时a =r ,,a b r r 反向.故选项D 正确.故选:B【点睛】本小题主要考查向量平行、垂直的坐标表示,考查向量数量积的运算,考查向量减法的模的几何意义,属于中档题.19.已知,A B 是圆22:16O x y +=的两个动点,524,33AB OC OA OB ==-u u u vu 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.20.三角形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.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》难题汇编及解析
高中数学《平面向量》复习知识点一、选择题uuur uuur uuur1.在 VABC 中, D 、 P 分别为 BC 、 AD 的中点,且 BP ABAC,则( )A .1 B .1C .1332【答案】 C【分析】【剖析】 uuur uuur uuur uuur uuur由向量的加减法运算,求得 ,从而得出 BP BD DP BD PD uuur uuur uuur uuur 2 2 uuur BPABAC BD PD ,列式分别求出.【详解】解:已知 D 、 P 分别为 BC 、 AD 的中点,由向量的加减法运算,uuuruuur uuur uuur uuur 得BP BD DPBD PD ,uuur uuur uuur uuur uuur ,AB AD DB BD 2PD uuur uuur uuur uuuruuurACAD DC BD 2PD,uuuruuur uuur uuuruuur 又Q BP AB ACBD 2 2 PD ,1则,2211则.2应选: C.【点睛】此题观察平面向量的加减法运算以及向量的基本定理的应用.2.以下说法中说法正确的有( )r① 零向量与任一直量平行;r rr② 若 a / /b ,则 ab(R) ;1 D .2和 ,即可求得r rrr rrrrrruuur uuur uuur r③ (a b ) c a (b c)④ | a | | b | |a b |; ⑤ 若AB BC CA 0,则 A ,B ,C 为一个三角形的三个极点; ⑥ 一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内全部向量的基底;A .①④B . ①②④C . ①②⑤D . ③⑥【答案】 A【分析】【剖析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果 .【详解】关于 ① :零向量与任一直量平行,故① 正确;r r rr 关于 ② :若 a / / b ,则 abR ,一定有r rb 0,故 ② 错误;r rr r r r r r关于 ③ : a bc ab c , a 与 c 不共线,故 ③ 错误;r rr r 关于 ④ : a bab ,依据三角不等式的应用,故④ 正确;关于⑤ :若uuur uuur uuur r rAB BC CA0 ,则 A, B,C 为一个三角形的三个极点,也可为 0 ,故⑤错误;关于 ⑥ :一个平面内,随意一对不共线的向量都能够作为该平面内全部向量的基 底,故 ⑥ 错误.综上: ①④ 正确 .应选: A.【点睛】此题观察的知识重点:向量的运算的应用以及有关的基础知识,主要观察学生的运算能力和变换能力,属于基础题.3.若向量 r rr r r r r r r, 的夹角为, |a 2b | | a b |,若 a(ta b)a b3,则实数 t ( )1 1 C .3A .B .D .3222【答案】 A【分析】【剖析】2rr rr r 2 r rr r rrr由 | a2b | | a b | 两边平方得 b2a b ,联合条件可得ba,又由 a(ta b) ,可得 t r 2r r0 ,即可得出答案 .aa b【详解】r r r r r 2r r r 2 r 2 由 | a 2b | | a b | 两边平方得 a4a b4 b a r 2 r r r 2 r rrr即 b2a b ,也即 b2 a b cos ,所以 ba .r r r 2 2a bb .3rr r r r r r 2 r r又由 a(ta b) ,得 a (tab) 0 ,即 t aa b 0.r r 1 r 2a bb1所以 t2r 2r 2 2ab应选: A【点睛】此题观察数目积的运算性质和依据向量垂直求参数的值,属于中档题.4.在平面直角坐标系中, A 1,2 , B a,1 , Cb,0 , a,bR .当 A, B,C 三点uuur uuur共线时, AB BC 的最小值是( )A . 0B . 1C . 2D . 2【答案】 B 【分析】【剖析】依据向量共线的坐标表示可求得b 1 2a ,依据数目积的坐标运算可知所求数目积为a 12,由二次函数性质可得结果 .1 【详解】uuuruuura 1,1b a,1 ,由题意得: AB, BCuuurQ A, B, C 三点共线, 1a 11 b a ,即 b 1a 1,1 ,2a , BC uuur uuur a 2 1uuur uuurAB BC 1 1,即 AB BC 的最小值为 1.应选: B .【点睛】此题观察平面向量的坐标运算,波及到向量共线的坐标表示和数目积的坐标运算形式,属 于基础题 .uuur5.如图,圆 O 是等边三角形 ABC 的外接圆,点 D 为劣弧 AC 的中点,则 OD ( )A .2 uuur BA1 uuur ACB .2 uuurBA1 uuur ACC .1 uuurBA2 uuur ACD .4 uuurBA2 uuurAC33333333【答案】A【分析】【剖析】连结 BO ,易知 B , O , D 三点共线,设 OD 与 AC 的交点为 E ,列出相应式子得出结论 . 【详解】 解:连结 BO ,易知 B , O , D 三点共线,设 OD 与 AC 的交点为 E ,uuur uuur 2 uuur2 1 uuur uuur 1 uuur uuur uuur 2 uuur 1 uuur则 ODBOBE3 BABCBABAACBAAC .3 233 3应选: A.【点睛】此题观察向量的表示方法,联合几何特色,观察剖析能力,属于中档题.uuuur rr uuur r r uuurr r6.已知 MN a 5b ,NP2a 8b , PQ 3(a b) A .M ,N,P 三点共线 B . M,N,Q C . N , P,Q 三点共线 D .M ,P,Q 【答案】 B 【分析】【剖析】利用平面向量共线定理进行判断即可 .【详解】,则( )三点共线三点共线uuurr r uuur r r 由于 NP 2a 8b , PQ 3(a b )uuur uuur uuurr r rrr r 所以 NQ NP PQ2a 8b 3 aba 5b ,uuuur r r uuuur uuur由于 MN a 5b ,所以 MN NQuuuur uuur由平面向量共线定理可知 , MN 与 NQ 为共线向量 ,uuuur uuur又由于 MN 与 NQ 有公共点 N ,所以 M ,N ,Q 三点共线 . 应选:B 【点睛】此题观察利用平面向量共线定理判断三点共线 ;娴熟掌握共线定理的内容是求解此题的重点 ; 属于中档题、常考题型 .7.已知 VABC 中, AB 2,BC 3, ABC 60 , BDuuur uuur2DC, AE EC ,则 AD BE( )1 1 A .1B . 2C .D .22【答案】 C【分析】【剖析】uuur uuur uuur uuur以 BA, BC 为基底,将 AD , BE 用基底表示,依据向量数目积的运算律,即可求解.【详解】BDuuur2 uuur uuur uuur uuur 2 uuur uuur2DC, BD3 BC, ADBD BA BC BA ,3AEEC,uuur 1 uuur 1 uuurBEBCBA ,22uuur uuur2 uuuruuur 1 uuur 1 uuurAD BE( BCBA) ( BCBA)3 221uuur 21 uuur uuur 1 uuur 23 BCBC BABA62 11 11.2 3262应选 :C. 【点睛】此题观察向量的线性运算以及向量的基本定理,观察向量数目积运算,属于中档题.uuur uuur uuur8.已知 P 为边长为 2 的正方形 ABCD 所在平面内一点,则PC ( PB PD ) 的最小值为( )1 3 A . 1B . 3C .D .22【答案】 A【分析】【剖析】成立坐标系,写出各点坐标,表示出对应的向量坐标,代入数目积整理后即可求解.【详解】成立如下图坐标系,设 P( x, y) ,则 A(0,0), B(2,0), C (2,2), D (0,2) ,所以uuur (2 x,2 uuur uuur(2x, y)( x,2y)(2 2x,2 2 y),PC y), PBPDuuur uuur uuur21 3 2x)(2 2 x)(2 y)(2 2 y)2 31故 PC ( PBPD) (2x2 y22 22222 x32 312 y2所以当 xy 3uuur uuur uuur1.2 时, PC ( PBPD ) 的最小值为应选: A .【点睛】此题观察利用坐标法求向量数目积的最值问题,波及到向量的坐标运算,观察学生的运算求解能力,是一道中档题 .9.已知椭圆 T :x 2 y 21(a b 0) 的离心率为3 ,过右焦点 F 且斜率为 k k 0 的 a 2b 2uuur uur 2TAB直线与 订交于 , 两点,若 AF3FB,则k( )A .2B . 3C .2D . 1【答案】 C【分析】【剖析】由 e3可得 a2 c , bc ,可设椭圆的方程为 3 x 2 3y 2 c 2 ,233 4A x 1, y 1 ,B x 2 , y 2uuur uur x 1 3x 2 4c ,其实不如设 B 在 x 轴上方,由 AF3FB获得y 1 3y 2 ,再由3x 123 y 12c 2, 3x 223y 22 c 2 获得 A 、B 两点的坐标,利用两点的斜率公式计算即可.44【详解】由于 ec 1 b 23,所以a 2b ,aa 22所以 a2 c , b c ,则椭圆方程 x 2 y 21 变成3 x 2 3y 2 c 2 .3 3a 2b 24设 A x 1, y 1 , B x 2 , y 2 ,不如设 B 在 x 轴上方,则 y 2 0, y 10 ,uuuruurc x 1,y 1 3 x 2 c, y 2又AF 3FB,所以,c x 13 x 2c x 1 3x 2 4c所以y 1 3y 2 ,y 1 3y 2由于 A , B 在椭圆上,所以3 2 2 24 x 1 3 y 1 c , ①3x 22 3 y 22 c 2 ②.4由①— 9×② ,得 3( x 13x 2 )( x 1 3x 2 ) 3(y 1 3y 2 )( y 1 3y 2 )8c 2 ,4所以34c( x 1 3x 2 )8c 2,所以 x 1 3x 28c ,43所以 x 12 10 2c , y 22 c3 c , x 2c ,从而 y 19392 2 1022 c 2 c所以 A( c,k932 ,c,c) , B(c) ,故10 c 2 c339993应选: C.【点睛】此题观察直线与椭圆的地点关系,自然此题也能够利用根与系数的关系来解决,观察学生的数学运算求解能力,是一道中档题.10. 已知四边形 ABCD 是平行四边形,点uuurE 为边 CD 的中点,则 BE1 uuur uuur1 uuur uuurA .ABADB . ABAD22uuur 1 uuuruuur 1 uuurC . AB2 ADD . ABAD2【答案】 A【分析】【剖析】由平面向量的加法法例运算即可.【详解】如图,过 E 作EF / / BC ,由向量加法的平行四边形法uuuv uuuv uuuv 1 uuuv uuuv则可知 BE BF BC AB AD .2应选 A.【点睛】此题观察平面向量的加法法例,属基础题.11.已知AB是圆C : ( x1)2y21的直径,点P为直线 x y 1 0 上随意一点,则uuuv uuuvPA PB 的最小值是()A.21B.2C. 0D. 1【答案】 D【分析】试题剖析:由题意得,设,,,所以,所以案选 D.考点: 1.圆的性质; 2.平面向量的数目积的运算.,又由于uuur uuurPA PB的最小值为1,故答12.若点O和点F分别为椭圆x2y2 1 的中心和左焦点,点P 为椭圆上的随意一点,43则OPgFP的最大值为()A.4B. 5C. 6D. 7【答案】 C【分析】【剖析】uuur uuur设 P x, y P 在椭圆上,可把,由数目积的运算及点OP FP表示成为 x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值.【详解】设 P x, y , F 1,0 , O 0,0 ,则uuurx, y uuurx+1, y ,则OP, FPuuur uuurx2x y2,OP FP由于点 P 为椭圆上,所以有:x 2 y 2 1 即 y 23 2 ,433xuuur uuur4x y2x2x 33 x 2 1 22所以 OP FP x 2x 244又由于2 x 2,uuur所以当 xuuur2时,OP FP 的最大值为 6应选: C【点睛】此题观察了数目积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题.13. 已知向量 m , n 的夹角为 60 ,且 m1 , m n3 ,则 n( )A .1B . 2C . 3D . 4【答案】 B【分析】【剖析】设| n |x ,利用数目积的运算法例、性质计算即可.【详解】设| n | x,由于 m1 ,向量m , n 的夹角为 60 ,2所以 m nx 2 x 1 3 ,即 x 2 x 20 ,解得 x2 ,或 x 1 (舍去),所以 n2 .应选: B【点睛】此题主要观察了向量的模的性质,向量数目积的运算,属于中档题.14uuur 2 uuur 1 uuur uuuv uuuv. 在 V ABC 中, D 为边 AC 上的点,若 BD 3 BA3 BC ,ADDC,则()1 B .1D . 2A .C . 332【答案】 B【分析】【剖析】依据 uuuv2 uuuv1 uuuvuuur uuuruuur uuuruuuv uuuv 求解 . ,将 都用基底, 表示,再依据 BDBABCAD,DCBA BCAD DC33【详解】uuuv2 uuuv 1 uuuv由于 BD BABC ,3 3uuur uuur uuur1 uuur1 uuur uuur uuuruuur2 uuur 2 uuur所以 ADBDBABABC, DC BCBDBA+BC ,uuuvuuuv3333由于 ADDC,所以1 ,2应选: B【点睛】此题主要观察平面向量的基本定理和共线向量定理,还观察运算求解的能力,属于中档题.r r r r r r r rr r r r r r15. 已知平面向量 a, b, c 知足 | a | |b | 2 , a b , (a c)(b c) ,则 ( a+b) c 的取值范围是 ( )A . [0,2]B . [0, 2 2]C . [0,4]D . [0,8]【答案】 D【分析】【剖析】uuur uuurAC BC ,以点 O 为原点, OA , OB 分别为 x 轴, y 轴的正方向成立直角坐标系,依据获得点 C 在圆 (x 1)2 ( y 1)2 2 ,再联合直线与圆的地点关系,即可求解.【详解】r uuur r uuur ruuur设 OA a, OB b,OC c ,uuur uuur以点 O 为原点, OA , OB 分别为 x 轴, y 轴的正方向成立直角坐标系,则A(2,0), B(0,2) ,依题意,得 ACBC ,所以点 C 在以 AB 为直径的圆上运动,设点 C (x, y) ,则 ( x1)2 ( y 1)2 rr r2x 2 y ,2 , (a b) c 由圆心到直线 2x 2 y t 的距离 d 2 2 t,可得 t [0,8] .22 2 22应选: D .【点睛】此题主要观察了向量的数目积的坐标运算,以及直线与圆的地点关系的综合应用,侧重观察了转变思想,以及推理与运算能力.16. 在四边形 ABCD 中, AD / / BC , AB 2, AD5, BC 3,A 60 ,点 E 在 线段 CB 的延伸线上,且 AE BE ,点 M 在边 CD 所在直线上,则uuuur uuur的最大值为AM ME ( )71 B . 2451D . 30A .C .44【答案】 A【分析】【剖析】依题意,如图以 A 为坐标原点成立平面直角坐标系,表示出点的坐标,依据 AE BE 求 出 E 的坐标,求出边 CD 所在直线的方程,设 M x, 3xuuuur uuurAM , ME ,依据二次函数的性质求出最大值.【详解】解:依题意,如图以A 为坐标原点成立平面直角坐标系,由A 60 ,5 3 ,利用坐标表示AB 2, AD5, BC 3,A0,0 ,B1, 3 ,C 4,3 , D 5,0由于点 E 在线段 CB 的延伸线上,设E x 0 , 3 , x 01Q AEBEx 0 23 21 x 0 21解得 x 0E1, 3Q C 4, 3,D 5,0CD 所在直线的方程为y 3x 5 3由于点 M 在边 CD 所在直线上,故设M x,3x 53uuuur x, 3x 5 3AM uuur 1 x, 3x 4 3 MEuuuur uuur 3x 4 33x 5 3AM ME x 1 x 4x 2 26 x60 4x 2 26 x 60213714 x4 413uuuur uuur当 x时 AM ME4max714应选: A【点睛】此题观察向量的数目积,重点是成立平面直角坐标系,属于中档题.v v3,m v v,则17.已知向量a1, 3 , b,若 a bv v)2a b 等于(A.10B.16C.52D.410【答案】 C【分析】【剖析】r r rm 的值,得出向量先利用向量垂直的坐标表示求出实数 b 的坐标,并计算出向量2a b ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】rr1,3,m r r r r3m0,得 m1,r3,1Q a 3 ,b, a b ,则a b 1 3b,r r21, 33,15,5r r52522 ,应选 C.则 2a b,所以, 2a b5【点睛】此题观察向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在观察学生对这些公式的理解掌握状况,观察运算求解能力,属于中等题.uuur uuuruuuruuur18.在四边形 ABCD中 ,若DC1 AB ,且|AD|=|BC| ,则这个四边形是()2A.平行四边形B.矩形C.等腰梯形D.菱形【答案】 C【分析】uuur uuur1 uuuruuur由 DC1AB 知 DC ∥ AB,且 |DC|=|AB| ,所以四边形 ABCD 是梯形 .又由于 | AD |=| BC |,22所以四边形 ABCD 是等腰梯形 .选 C19. 已知 F 1 、 F 2 分别为双曲线 x 2y 2 1 的左、右焦点, M 为双曲线右支上一点且满 uuuuv uuuuv460 ,若直线 MF 2 与双曲线的另一个交点为N ,则 MF 1 N 的面积为(足MF 1 MF 2 )A .12B .12 2C . 24D .24 2【答案】 C【分析】【剖析】设 MF 1 m , MF 2 n ,依据双曲线的定义和 MF 1MF 2 ,可求出 m 6 , n 2 ,再设 NF 2 t ,则 NF 14 t 依据勾股定理求出 t 6 即可求出三角形的面积 .【详解】解:设 MF 1m , MF 2 n ,∵ F 1 、 F 2 分别为双曲线x 2y 21 的左、右焦点,46∴ m n 2a 4 , F 1F 2 2c 2 10 .uuuuv uuuuv,∵MF 1 MF 2∴ MF 1 MF 2 ,∴ m 2 n 24c 2 40 ,∴ m2m 2 n 2 2mn ,n即 2mn 40 16 24 , ∴ mn 12 ,解得 m 6 , n 2 ,设 NF 2t ,则 NF 12a t4 t ,在 Rt NMF 1 中可得 42t 222 ,t6 解得 t 6 ,∴ MN 628,∴ MF 1N 的面积 S1MN MF 11 8624.22应选 C .【点睛】此题观察了双曲线的定义和向量的数目积和三角形的面积,观察了运算能力和转变能力,属于中档题.20. 在 V ABC 中, AD 为 BC 边上的中线,uuur uuur 2 ,E 为AD 的中点,且 |AB| 1,| AC | BACuuur120 ,则 |EB| ( )A .19B .11C . 3D .74424【答案】 A【分析】【剖析】uuuruuuruuuruuur uuur 2 uuur uuur 2 ,依据向量的线性运算可得EB3AB1AC ,利用|EB |2 EB 及|AB| 1,| AC |44BAC 120 计算即可 .【详解】uuur uuur uuur1 uuuruuur1 1 uuur uuur uuur 3 uuur 1 uuur由于 EBEA AB2ADAB2 2 ( AB AC )AB AB AC ,44uuur 2 uuur 2 9 uuur 23 1 uuur uuur 1 uuur 2所以 |EB |EBAB2ABACAC164 4169 12 3 1 2 ( 1 ) 1 22 16 8 2 16 19 ,16uuur19 ,所以|EB |4应选: A【点睛】此题主要观察了向量的线性运算,向量数目积的运算,向量数目积的性质,属于中档题.。
高考数学压轴专题新备战高考《平面向量》难题汇编含答案解析
数学《平面向量》期末复习知识要点一、选择题1.平面向量a →与b →的夹角为π3,()2,0a →=,1b →=,则2a b →→-=( )A .BC .0D .2【答案】D 【解析】 【分析】根据向量的模的计算和向量的数量积的运算即可求出答案. 【详解】()2,0a →=Q ,||2a →∴=22222(2)||4||444421cos 43a b a b a b a b π→→→→∴-=-=+-⋅=+-⨯⨯⨯=r r r r ,|2|2a b ∴-=r r,故选:D 【点睛】本题考查了向量的模的计算和向量的数量积的运算,属于中档题.2.已知5MN a b =+u u u u r r r ,28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r ,则( )A .,,M N P 三点共线B .,,M N Q 三点共线C .,,N P Q 三点共线D .,,M P Q 三点共线【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可. 【详解】因为28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r ,因为5MN a b =+u u u u r rr ,所以MN NQ =u u u u r u u u r由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuur 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuur 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线.故选: B 【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.3.已知,a r b r 是平面向量,满足||4a =r ,||1b ≤r 且|3|2b a -≤r r ,则cos ,a b 〈〉rr 的最小值是( ) A .1116B .78C .158D .31516【答案】B 【解析】 【分析】设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,利用几何意义知B 既在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,又在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,结合图象即可得到答案. 【详解】 设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,由题意,知B 在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,由|3|2b a -≤r r,知B 在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,如图所示则B 只能在阴影部分区域,要cos ,a b 〈〉rr 最小,则,a b <>r r 应最大,此时()222222min4327cos ,cos 22438OA OB AB a b BOA OA OB +-+-〈〉=∠===⋅⨯⨯rr .故选:B. 【点睛】本题考查向量夹角的最值问题,本题采用数形结合的办法处理,更直观,是一道中档题.4.已知6a =r 2b =r ,且()(2)b a a b -⊥+r rr r ,则向量a r 在向量b r 方向上的投影为( ) A .-4 B .-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.5.在ABC ∆中,5,6,7AB BC AC ===,点E 为BC 的中点,过点E 作EF BC ⊥交AC 所在的直线于点F ,则向量AF u u u r在向量BC uuu r 方向上的投影为( )A .2B .32C .1D .3【答案】A 【解析】 【分析】由1()2AF AE EF AB AC EF =+=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , EF BC ⊥,得12AF BC ⋅=u u u r u u u r,然后套用公式向量AF u u u r 在向量BC uuu r 方向上的投影||AF BCBC ⋅=u u u r u u u ru u u r ,即可得到本题答案. 【详解】因为点E 为BC 的中点,所以1()2AF AE EF AB AC EF =+=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,又因为EF BC ⊥,所以()22111()()()12222AF BC AB AC 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 ur u u u r , 所以向量AF u u u r 在向量BC uuu r 方向上的投影为2||AF BCBC ⋅=u u u r u u u ru u u r . 故选:A. 【点睛】本题主要考查向量的综合应用问题,其中涉及平面向量的线性运算及平面向量的数量积,主要考查学生的转化求解能力.6.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC 的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =u u u v( )A .43AD BE +u u uv u u u v B .53AD BE +u u uv u u u v C .4132AD BE +u u uv u u u vD .5132AD BE +u u uv u u u v【答案】B 【解析】 【分析】利用向量的加减运算求解即可 【详解】 据题意,2533AC DC DA BD AD BE ED AD BE AD AD AD BE =-=+=++=++=+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 u u u r u u u r u u u r.故选B . 【点睛】本题考查向量加法、减法以及向量的数乘运算,是基础题7.如图,AB ,CD 是半径为1的圆O 的两条直径,3AE EO =u u u v u u u v ,则•EC ED u u u v u u u v的值是( )A .45-B .1516-C .14-D .58-【答案】B 【解析】 【分析】根据向量表示化简数量积,即得结果.【详解】()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC =++=+-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 v2221151416EO OC ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭u u u v u u u v ,选B.【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.8.如图,已知1OA OB ==u u u v u u u v ,2OC =u u u v ,4tan 3AOB ∠=-,45BOC ∠=︒,OC mOA nOBu u u v u u u v u u u v =+,则mn等于( )A .57B .75C .37D .73【答案】A 【解析】 【分析】依题意建立直角坐标系,根据已知角,可得点B 、C 的坐标,利用向量相等建立关于m 、n 的方程,求解即可. 【详解】以OA 所在的直线为x 轴,过O 作与OA 垂直的直线为y 轴,建立直角坐标系如图所示:因为1OA OB ==u u u r u u u r ,且4tan 3AOB ∠=-,∴34cos sin 55AOB AOB ∠=-∠=,,∴A (1,0),B (3455-,),又令θAOC ∠=,则θ=AOB BOC ∠-∠,∴413tan θ413--=-=7,又如图点C 在∠AOB 内,∴cos θ=10,sin θ=10,又OC u u u v =C (1755,), ∵OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r ,(m ,n ∈R ),∴(1755,)=(m,0)+(3455n n -,)=(m 35n -,45n ) 即15= m 35n -,7455n =,解得n=74,m=54,∴57m n =, 故选A . 【点睛】本题考查了向量的坐标运算,建立直角坐标系,利用坐标解决问题是常用的处理向量运算的方法,涉及到三角函数的求值,属于中档题.9.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.10.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v方向上的投影为AB.2C .1 D.5【答案】C 【解析】【分析】 根据a v 在b v方向上的投影定义求解.【详解】a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-rr r , 选C. 【点睛】本题考查a v在b v方向上的投影定义,考查基本求解能力.11.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.12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n +1=a n +a (n ∈N *,a 为常数),若平面内的三个不共线的非零向量OAOB OC u u u r u u u r u u u r,,满足10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,A ,B ,C 三点共线且该直线不过O 点,则S 2010等于( ) A .1005 B .1006C .2010D .2012【答案】A 【解析】 【分析】根据a n +1=a n +a ,可判断数列{a n }为等差数列,而根据10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r,及三点A ,B ,C 共线即可得出a 1+a 2010=1,从而根据等差数列的前n 项和公式即可求出S 2010的值. 【详解】由a n +1=a n +a ,得,a n +1﹣a n =a ; ∴{a n }为等差数列;由10051006OC a OA a OB =+u u u r u u u r u u u r ,所以A ,B ,C 三点共线; ∴a 1005+a 1006=a 1+a 2010=1, ∴S 2010()12010201020101100522a a +⨯===. 故选:A. 【点睛】本题主要考查等差数列的定义,其前n 项和公式以及共线向量定理,还考查运算求解的能力,属于中档题.13.已知向量()()75751515a b ︒︒︒︒==r r cos ,sin ,cos ,sin ,则a b -r r 的值为A .12B .1C .2D .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||1a b -===r r ,故选B.点睛:在向量问题中,注意利用22||a a =rr ,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.14.在复平面内,虚数z 对应的点为A ,其共轭复数z 对应的点为B ,若点A 与B 分别在24y x =与y x =-上,且都不与原点O 重合,则OA OB ⋅=u u u v u u u v( )A .-16B .0C .16D .32【答案】B 【解析】 【分析】先求出(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r,再利用平面向量的数量积求解. 【详解】∵在复平面内,z 与z 对应的点关于x 轴对称, ∴z 对应的点是24y x =与y x =-的交点.由24y x y x ⎧=⎨=-⎩得(4,4)-或(0,0)(舍),即44z i =-,则44z i =+,(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r, ∴444(4)0OA OB ⋅=⨯+⨯-=u u u r u u u r.故选B 【点睛】本题主要考查共轭复数和数量积的坐标运算,考查直线和抛物线的交点的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.15.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2222222t 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.16.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.17.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【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 ,18.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 r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α= C .若()f a b α=⋅r r 取得最大值,则1tan 2α=D .||a b -r r1 【答案】B【解析】【分析】 A 选项利用向量平行的坐标表示来判断正确性.B 选项利用向量垂直的坐标表示来判断正确性.C 选项求得()f α的表达式,结合三角函数最值的求法,判断C 选项的正确性.D 选项利用向量模的运算来判断正确性.【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,si (n )2cos in()f a b ααααϕ+==⋅=+r r ,其中tan 2ϕ=.取得最大值时,22k παϕπ+=+,22k πϕπα=+-,tan 2tan 2k πϕπα=+-⎛⎫ ⎪⎝⎭1tan 22tan παα⎛⎫=== ⎪⎝⎭-,则1tan 2α=,则C 正确. D 选项,由向量减法、模的几何意义可知||a b -r r1,此时a =r,,a b r r 反向.故选项D 正确.故选:B【点睛】 本小题主要考查向量平行、垂直的坐标表示,考查向量数量积的运算,考查向量减法的模的几何意义,属于中档题.19.向量1,tan 3a α⎛⎫= ⎪⎝⎭r ,()cos ,1b α=r ,且//a b r r ,则cos 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .13 B. C.D .13-【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.20.已知向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r 的起点均为原点,而终点依次对应点A ,B ,线段AB 边上的点P ,若OP AB ⊥u u u r u u u r ,OP xa yb =+u u u r r r ,则x ,y 的值分别为( )A .15,45B .43,13-C .45,15D .13-,43 【答案】C【解析】【分析】 求得向量5(,5)2OP x y =u u u r ,5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r ,根据OP AB ⊥u u u r u u u r 和,,A B P 三点共线,列出方程组,即可求解.【详解】 由题意,向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r ,所以5(,5)2OP xa yb x y =+=u u u r r r , 又由5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r , 因为OP AB ⊥u u u r u u u r ,所以252504OP AB x y ⋅=-+=u u u r u u u r ,可得4x y =, 又由,,A B P 三点共线,所以1x y +=, 联立方程组41x y x y =⎧⎨+=⎩,解得41,55x y ==. 故选:C .【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,以及向量垂直的坐标运算和向量共线定理的应用,着重考查了运算与求解能力.。
高考数学压轴专题通化备战高考《平面向量》难题汇编及答案
【高中数学】《平面向量》知识点汇总一、选择题1.设双曲线()222210,0x y a b a b-=>>的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交两渐近线于,A B 两点,且与双曲线在第一象限的交点为P ,设O 为坐标原点,若(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,225+=8λμ,则双曲线的离心率为( )A .233B .35C .322D .98【答案】A 【解析】 【分析】先根据已知求出,u λ,再代入225+=8λμ求出双曲线的离心率. 【详解】由题得双曲线的渐近线方程为b y x a =±,设F(c,0),则2(,),(,),(,),bc bc b A c B c P c a a a-因为(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,所以2(,)((),())b bc c u c u a aλλ=+-.所以,,bu c u cλλ+=-= 解之得,.22b c c bu c cλ+-== 因为225+=8λμ,所以22522()(),3, 3.22833b c c b c e c c a +-+=∴=∴= 故答案为A 【点睛】本题主要考查双曲线的几何性质和离心率的求法,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力.解答本题的关键是根据(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v求出,u λ.2.如图,在ABC V 中,AD AB ⊥,3BC BD =u u u v u u u v ,1AD =u u u v ,则AC AD ⋅=u u u v u u u v( )A .B .2C .3D 【答案】D 【解析】∵AC AB BC AB =+=u u u v u u u v u u u v u u u v u u v ,∴()AC AD AB AD AB AD AD ⋅=+⋅=⋅⋅u u u v 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 ,又∵AB AD ⊥,∴0AB AD ⋅=uuu r,∴cos cos AC AD AD AD ADB BD ADB AD u u u v u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u u v u u u v⋅=⋅=⋅∠=⋅∠==, 故选D .3.已知,a r b r 是平面向量,满足||4a =r ,||1b ≤r 且|3|2b a -≤r r ,则cos ,a b 〈〉rr 的最小值是( )A .1116B .78C D 【答案】B 【解析】 【分析】设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,利用几何意义知B 既在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,又在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,结合图象即可得到答案. 【详解】设OA a =u u u r r ,3OB b =u u u r r,由题意,知B 在以O 为圆心,半径为3的圆上及圆的内部,由|3|2b a -≤r r,知B 在以A 为圆心,半径为2的圆上及圆的内部,如图所示则B 只能在阴影部分区域,要cos ,a b 〈〉rr 最小,则,a b <>r r 应最大,此时()222222min4327cos ,cos 22438OA OB AB a b BOA OA OB +-+-〈〉=∠===⋅⨯⨯rr .故选:B. 【点睛】本题考查向量夹角的最值问题,本题采用数形结合的办法处理,更直观,是一道中档题.4.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 ur 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 .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.5.平面向量a →与b →的夹角为π3,()2,0a →=,1b →=,则2a b →→-=( )A .BC .0D .2【答案】D 【解析】 【分析】根据向量的模的计算和向量的数量积的运算即可求出答案. 【详解】()2,0a →=Q ,||2a →∴=22222(2)||4||444421cos 43a b a b a b a b π→→→→∴-=-=+-⋅=+-⨯⨯⨯=r r r r ,|2|2a b ∴-=r r,故选:D 【点睛】本题考查了向量的模的计算和向量的数量积的运算,属于中档题.6.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.7.在ABC ∆中,5,6,7AB BC AC ===,点E 为BC 的中点,过点E 作EF BC ⊥交AC 所在的直线于点F ,则向量AF u u u r在向量BC uuu r 方向上的投影为( )A .2B .32C .1D .3【答案】A 【解析】 【分析】由1()2AF AE EF AB AC EF =+=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , EF BC ⊥,得12AF BC ⋅=u u u r u u u r,然后套用公式向量AF u u u r 在向量BC uuu r 方向上的投影||AF BCBC ⋅=u u u r u u u ru u u r ,即可得到本题答案. 【详解】因为点E 为BC 的中点,所以1()2AF AE EF AB AC EF =+=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,又因为EF BC ⊥,所以()22111()()()12222AF BC AB AC 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 ur u u u r , 所以向量AF u u u r 在向量BC uuu r 方向上的投影为2||AF BCBC ⋅=u u u r u u u ru u u r . 故选:A. 【点睛】本题主要考查向量的综合应用问题,其中涉及平面向量的线性运算及平面向量的数量积,主要考查学生的转化求解能力.8.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:11226223acsinB =⨯⨯=22. 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.9.如图,AB ,CD 是半径为1的圆O 的两条直径,3AE EO =u u u v u u u v ,则•EC ED u u u v u u u v的值是( )A .45-B .1516-C .14-D .58-【答案】B 【解析】 【分析】根据向量表示化简数量积,即得结果. 【详解】()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC =++=+-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 v2221151416EO OC ⎛⎫=-=-=- ⎪⎝⎭u u u v u u u v ,选B.【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.10.已知椭圆2222:1(0)x y T a b a b +=>>的离心率为32,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c e a ===,所以2a b =,所以a =,b =,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 cy 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9102393c k 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.11.在平行四边形ABCD 中,4AB =,2AD =,3BAD π∠=,M 为DC 的中点,N为平面ABCD 内一点,若AB NB AM AN -=-u u u v u u u v u u u u v u u u v ,则AM AN ⋅=u u u u v u u u v( )A .16B .12C .8D .6【答案】D【分析】根据条件及向量加减法的几何意义即可得出|AN u u u r |=|MN u u u u r|,再根据向量的数量积公式计算即可 【详解】由|AB NB -u u u r u u u r |=|AM AN -u u u u r u u u r |,可得|AN u u u r|=|NM u u u u r |, 取AM 的中点为O ,连接ON ,则ON ⊥AM , 又12AM AD AB =+u u u u r u u u r u u u r ,所以AM u u u u r •21122AN AM ==u u u r u u u u r (12AD AB +u u u r u u u r )212=(2214AD AB AD ++u u u r u u u r u u u r •AB u u u r )12=(414+⨯16+2×412⨯)=6, 故选:D .【点睛】本题主要考查了平面向量的几何表示,数量积的几何意义,运算求解能力,属于中档题12.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【点睛】本题考查平面向量的加法法则,属基础题.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 .1 B.2 C .3 D .6 【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 C cos 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 uuvuu u v uu u v uu u v uu u v uu u v ()所以32AB 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,在等腰直角ABC ∆中,D ,E 分别为斜边BC 的三等分点(D 靠近点B ),过E 作AD 的垂线,垂足为F ,则AF =u u u v( )A .3155AB AC +u u uv u u u vB .2155AB AC +u u uv u u u vC .481515AB AC +u u uv u u u v D .841515AB AC +u u uv u u u v 【答案】D 【解析】 【分析】设出等腰直角三角形ABC 的斜边长,由此结合余弦定理求得各边长,并求得cos DAE ∠,由此得到45AF AD =u u u r u u u r,进而利用平面向量加法和减法的线性运算,将45AF AD =u u u r u u u r 表示为以,AB AC u u u r u u u r为基底来表示的形式.【详解】设6BC =,则2AB AC BD DE EC =====,AD AE ===,101044cos 2105DAE +-∠==⨯, 所以45AF AF AD AE ==,所以45AF AD =u u u r u u u r . 因为()1133AD AB BC 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 2133AB AC =+u u ur u u u r , 所以421845331515AF AB AC AB AC ⎛⎫=⨯+=+ ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r. 故选:D 【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形,考查利用基底表示向量,属于中档题.15.已知平面向量,,a b c r r r满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( ) ABC.2-D【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,易知a r 与b r的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r,可得221202x y x +-+=,所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果.【详解】 因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r 的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r , 因为()()21a c b c -⋅-=r r r r,所以221202x y x +-+=, 又b c -=r r所以原问题等价于,圆221202x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆221202x y x +-+=的圆心坐标为1⎛ ⎝⎭,所以点()20,与圆221202x y x +-+=上一动点距离的最小值为=. 故选:A.【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.16.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v 方向上的投影为AB.2 C .1 D .5 【答案】C【解析】【分析】根据a v 在b v 方向上的投影定义求解.【详解】 a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-r r r , 选C.【点睛】本题考查a v 在b v方向上的投影定义,考查基本求解能力.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.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 AB =u 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|AD u u u r |=|BC uuu r |,所以四边形ABCD 是等腰梯形.选C19.已知单位向量,a b r r满足3a b +=r r ,则a r 与b r 的夹角为A .6πB .4πC .3πD .2π 【答案】C【解析】由3a b +=r r 22236913a b a a b b +=+⋅+=r r r r r r ,又因为单位向量,a b r r ,所以1632a b a b ⋅=⇒⋅=r r r r , 所以向量,a b r r 的夹角为1cos ,2a b a b a b ⋅〈〉==⋅r r r r r r ,且,[0,]a b π〈〉∈r r ,所以,3a b π〈〉∈r r ,故选C.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||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.。
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数 学平面向量 平面向量的概念及其线性运算1.★★(2014·辽宁卷L) 设a ,b ,c 是非零向量,已知命题p :若a ·b =0,b ·c =0,则a ·c =0,命题q :若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ,则下列命题中真命题是 ( )A .p ∨qB .p ∧qC .)()(q p ⌝∧⌝D .)(q p ⌝∨ 2.★★(·新课标全国卷ⅠL ) 已知A ,B ,C 为圆O 上的三点,若AO →=12(AB →+AC →),则AB→与AC →的夹角为________.3.★★(2014·四川卷) 平面向量a =(1,2),b =(4,2),c =m a +b (m ∈R ),且c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角,则m =( )A .-2B .-1C .1D .2 4. ★★ (2014·新课标全国卷ⅠW)设D 、E 、F 分别为△ABC 的三边BC 、CA 、AB 的中点,则=+FC EB ( )A . B.21 C. D. 215. ★★(2014福建W)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OD OC OB OA +++等于 ( )A .OM B. OM 2 C. OM 3 D. OM 4 6. ★★(2011浙江L )若平面向量,αβ满足1,1a β=≤,且以向量,αβ为邻边的平行四边形的面积为12,则α与β的夹角θ的取值范围是 。
7. ★★(2014浙江 L )记,max{,},x x y x y y x y ≥⎧=⎨<⎩,,min{,},y x yx y x x y≥⎧=⎨<⎩,设,a b为平面向量,则( )A.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≤B.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≥C.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≥+ D.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≤+8. ★★ (2013广东W)设a 是已知的平面向量且a ≠0.关于向量a 的分解,有如下四个命题:①给定向量b ,总存在向量c ,使a =b +c ;②给定向量b 和c ,总存在实数λ和μ,使a =λb +μc ;③给定单位向量b 和正数μ,总存在单位向量c 和实数λ,使a =λb +μc ; ④给定正数λ和μ,总存在单位向量b 和单位向量c ,使a =λb +μc .上述命题中的向量b ,c 和a 在同一平面内且两两不共线,则真命题的个数是( ).A .1B .2C .3D .4 9. ★★(2010浙江L )已知平面向量,(0,)αβααβ≠≠满足1β=,且α与βα-的夹角为120°,则α的取值范围是__________________ .10. ★★(2010安徽L)设向量(1,0)a =,11(,)22b =,则下列结论中正确的是(A )a b = (B)2·a b = (C) a b -与b 垂直 (D )a b ∥ 11. ★★ (2013课标全国Ⅱ,理)已知正方形ABCD 的边长为2,E 为CD 的中点,则AE BD ⋅=__________.12. ★★(2013山东卷L )已知向量AB 与AC 的夹角为0120,且3=AB ,2=AC ,若AC AB AP +=λ,且BC AP ⊥,则实数λ的值为 。
13. ★★(2012山东L )如图,在平面直角坐标系xOy 中,一单位圆的圆心的初始位置在(0,1),此时圆上一点P 的位置在(0,0),圆在x 轴上沿正向滚动。
当圆滚动到圆心位于(2,1)时,的坐标为______________。
14. ★★(2010浙江W )已知平面向量,,1,2,(2),αβαβααβ==⊥-则2a β+的值是 。
15. ★★★(2013重庆L)在平面上,1AB ⊥2AB ,|1OB |=|2OB |=1,AP =1AB +2AB .若|OP |<12,则|OA |的取值范围是( ).A .2⎛ ⎝⎦B .22⎛⎝⎦C .2⎛ ⎝ D .2⎛ ⎝16. ★★★(2014浙江 W) 设θ为两个非零向量,的夹角,已知对任意实数t 的最小值为1.则( )A.若θB.若θ唯一确定C.θ唯一确定D.确定,则θ唯一确定平面向量基本定理及向量坐标运算1.★(2014·重庆卷) 已知向量a =(k ,3),b =(1,4),c =(2,1),且(2a -3b )⊥c ,则实数k =( )A .-92B .0C .3 D.1522.★(2014·福建卷 )在下列向量组中,可以把向量a =(3,2)表示出来的是( ) A .e 1=(0,0),e 2=(1,2) B .e 1=(-1,2),e 2=(5,-2) C .e 1=(3,5),e 2=(6,10) D .e 1=(2,-3),e 2=(-2,3)3. ★(2014山东W )已知向量(1,3),(3,)a b m ==. 若向量,a b 的夹角为6π,则实数m =(A)(B)(C) 0(D) 4. ★(2014广东W )已知向量)2,1(=,)1,3(=,则=-a b(A)(B)(C) 0(D) 5. ★(2014北京W )已知向量)1,1(),4,2(-==b a ,则=-2 A .(5,7) B. (5,9) C. (3,7) D. (3,9)6. ★(2013辽宁卷L )已知点)3,1(A ,)1,4(-B ,则与向量AB 同方向的单位向量为.A )54,53(- .B )53,54(- .C )54,53(- .D )53,54(-7. ★(2013陕西卷W )已知向量),1(m a =,)2,(m b =,若∥,则实数m 等于.A 2- .B 2 .C 2-或2 .D 08. ★(2012广东W )若向量AB =(1,2),BC =(3,4),则AC =( )A (4,6B (-4,-6)C (-2,-2)D (2,2) 9. ★★(2013福建卷L )在四边形ABCD 中,)2,1(=AC ,)2,4(-=BD ,则该四边形的面积为.A 5 .B 52 .C 5 .D 1010. ★★(2014•四川)平面向量=(1,2),=(4,2),=m +(m ∈R ),且与的夹角等于与的夹角,则m=( ) . A .﹣2B . ﹣1C . 1D . 211. ★★(2013浙江卷L )设0,P ABC ∆是边AB 上一定点,满足AB B P 40=,且对于边AB 上任一点P ,恒有C P B P 00•≥•。
则A. 090=∠ABCB. 090=∠BAC C. AC AB = D.BC AC = 12. ★★(2012安徽L )在平面直角坐标系中,(0,0),(6,8)O P ,将向量OP 按逆时针旋转34π后,得向量OQ ,则点Q 的坐标是( ) ()A (72,2)-- ()B (2,2)- ()C (46,2)-- ()D (6,2)- 13. ★★(2011广东w ) 已知向量(1,2),(1,0),(3,4)a b c ===.若λ为实数,()//,a b c λλ+=则 A .14 B .12C .1D . 2 14. ★★(2010新课标全国W ) a ,b 为平面向量,已知a=(4,3),2a+b=(3,18),则a ,b 夹角的余弦值等于(A )865 (B )865- (C )1665(D )1665-15. ★★(2013山东卷L )已知向量AB 与的夹角为01203=AB 2=AC ,若AC AB AP +=λ,且BC AP ⊥,则实数λ的值为 。
16. ★★(2013江苏L )设D 、E 分别是△ABC 的边AB 、BC 上的点,且12,23AD AB BE BC ==。
若12DE AB AC λλ=+(1λ、2λ均为实数),则1λ+2λ的值为 。
17. ★★(2011北京L )已知向量a =(3,1),b =(0,-1),c =(k ,3)。
若a -2b 与c 共线,则k=___________________。
18. ★★(2010陕西L )已知向量a=(2,-1),b=(-1,m ),c=(-1,2),若(a+b )∥c则m= . 19. ★(2012福建W )若向量a=(1,1),b=(-1,2),则a ·b 等于_____________. 20★(2014北京L ) 已知向量α、b 满足1=a ,()2,1=b ,且()λλ+=∈0R a b ,则λ= .21. ★★(2014陕西L )设20πθ<<,向量()()sin 2cos cos 1a b θθθ==,,,,若b a //,则=θtan _______.22. ★★(2014•江西W )已知单位向量与的夹角为α,且cos α=,若向量=3﹣2,则||= _________ .23.★★[2014·江西卷L] 已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________. 24.★★(2014·山东卷)已知向量a =(m ,cos 2x ),b =(sin 2x ,n ),函数f (x )=a ·b ,且y =f (x )的图像过点⎝⎛⎭⎫π12,3和点⎝⎛⎭⎫2π3,-2. (1)求m ,n 的值;(2)将y =f (x )的图像向左平移φ(0<φ<π)个单位后得到函数y =g (x )的图像,若y =g (x )图像上各最高点到点(0,3)的距离的最小值为1,求y =g (x )的单调递增区间.25.★★(2014·陕西卷L)设0<θ<π2,向量a =(sin 2θ,cos θ),b =(cos θ,1),若a ∥b ,则tan θ=________.26.★★(2014·陕西卷L) 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.(1)若P A →+PB →+PC →=0,求|OP →|;(2)设OP →=mAB →+nAC →(m ,n ∈R ),用x ,y 表示m -n ,并求m -n 的最大值.平面向量的数量积及应用1.★(2014·北京卷) 已知向量a ,b 满足|a |=1,b =(2,1),且λa +b =0(λ∈R ),则|λ|=________.2.★★(2014·湖北卷) 设向量a =(3,3),b =(1,-1).若(a +λb )⊥(a -λb ),则实数λ=________.3.★★(2014·江西卷) 已知单位向量e 1与e 2的夹角为α,且cos α=13,向量a =3e 1-2e 2与b =3e 1-e 2的夹角为β,则cos β=________.5.★★(2014·新课标全国卷Ⅱ) 设向量a ,b 满足|a +b |=10,|a -b |=6,则=•( )A .1B .2C .3D .56. ★★★(2014安徽L)设,a b 为非零向量,2b a =,两组向量1234,,,x x x x 和1234,,,y y y y 均由2个a 和2个b 排列而成,若11223344x y x y x y x y ⋅+⋅+⋅+⋅所有可能取值中的最小值为24a ,则a 与b 的夹角为( ) A.23π B.3π C.6πD.07. ★★(2014重庆L)已知向量(,3),(1,4),(2,1)a k b c ===,且()c b ⊥-32,则实数=k ( )9.2A - .0B .C 3 215.D8. ★★(2014山东L )在ABC ∆中,已知tan AB AC A ⋅=,当6A π=时,ABC ∆的面积为 .9.★★(2014·天津卷) 已知菱形ABCD 的边长为2,∠BAD =120°,点E ,F 分别在边BC ,DC 上,BE =λBC ,DF =μDC .若AE →·AF →=1,CE →·CF →=-23,则λ+μ=( )A.12B.23C.56D.71210. ★★(2014湖北L )设向量(3,3)a =,(1,1)b =-,若()()a b a b λλ+⊥-,则实数λ=________.11. ★★(2014陕西)设20πθ<<,向量)cos ,1(),cos ,2(sin θθθ-==b a ,若0=⋅b a ,则=θtan ______.12. ★★★(2013湖南卷L )已知b a ,是单位向量,0=⋅b a ,若向量c 满足b a c --=1,则c 的取值范围是.A ]12,12[+- .B ]22,12[+- .C ]12,1[+ .D ]22,1[+13. ★★ (2011·广东卷L ) 若向量a ,b ,c 满足a ∥b 且a ⊥c ,则c·(a +2b )=( ) A .4 B .3 C .2 D .014. ★★ (2011·湖南卷L ) 在边长为1的正三角形ABC 中,设BC →=2BD →,CA →=3CE →,则AD →·BE →=________.15. ★★ (2011·辽宁卷L ) 若a ,b ,c 均为单位向量,且a·b =0,(a -c )·(b -c )≤0,则|a +b -c |的最大值为( )A.2-1 B .1 C. 2 D .216. ★★ (2011·全国卷)设向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=1,a ·b =-12,〈a -c ,b -c 〉=60°,则|c |的最大值等于( )A .2 B. 3 C. 2 D .1 17. ★( 2011·重庆卷) 已知向量a =(1,k ),b =(2,2),且a +b 与a 共线,那么a·b 的值( )A .1B .2C .3D .418. ★★ (2011·江苏卷) 已知e 1,e 2是夹角为2π3的两个单位向量,a =e 1-2e 2,b =k e 1+e 2, 若a ·b =0,则实数k 的值为________.19. ★★ (2011·江西卷)已知两个单位向量e 1,e 2的夹角为π3,若向量b 1=e 1-2e 2,b 2=3e 1+4e 2,则b 1·b 2=________.20. ★★ (2011·湖北卷)若向量a =(1,2),b =(1,-1),则2a +b 与a -b 的夹角等于 ( )A .-π4 B.π6 C.π4 D .3π421. ★ (2011·安徽卷) 已知向量a ,b 满足(a +2b )·(a -b )=-6,且|a |=1,|b |=2,则a 与b 的夹角为________.22. ★★(2011·浙江卷) 若平面向量α,β满足|α|=1,|β|≤1,且以向量α,β为邻边的平行四边形的面积为12,则α和β的夹角θ的取值范围是________.23. ★★(2011·山东卷)设A 1,A 2,A 3,A 4是平面直角坐标系中两两不同的四点,若A 1A 3→=λA1A2→(λ∈R),A1A4→=μA1A2→(μ∈R),且1λ+1μ=2,则称A3,A4调和分割A1,A2,已知点C(c,0),D(d,0)(c ,d ∈R)调和分割点A(0,0),B(1,0),则下面说法正确的是( )A .C 可能是线段AB 的中点 B .D 可能是线段AB 的中点C .C 、D 可能同时在线段AB 上D .C 、D 不可能同时在线段AB 的延长线上24. ★★(2013安徽卷W )若非零向量,a b 满足32a b a b ==+,则,a b 夹角的余弦值为_______.25. ★★(2013浙江卷W )设1e ,2e 的是单位向量,非零向量21e y e x b +=(R y x ∈,)若21,ee 的夹角为6π的最大值等于 。