平面向量典型例题67629
平面向量专题练习(带答案详解)
平面向量专题练习(带答案详解) 平面向量专题练(附答案详解)一、单选题1.已知向量 $a=(-1,2)$,$b=(1,1)$,则 $a\cdot b$ 等于()A。
3 B。
2 C。
1 D。
02.已知向量 $a=(1,-2)$,$b=(2,x)$,若 $a//b$,则 $x$ 的值是()A。
-4 B。
-1 C。
1 D。
43.已知向量 $a=(1,1,0)$,$b=(-1,0,2)$,且 $ka+b$ 与 $2a-b$ 互相垂直,则 $k$ 的值是()A。
1 B。
5/3 C。
3/5 D。
7/54.等腰直角三角形 $ABC$ 中,$\angle ACB=\frac{\pi}{2}$,$AC=BC=2$,点 $P$ 是斜边 $AB$ 上一点,且 $BP=2PA$,那么 $CP\cdot CA+CP\cdot CB$ 等于()A。
-4 B。
-2 C。
2 D。
45.设 $a,b$ 是非零向量,则 $a=2b$ 是成立的()A。
充分必要条件 B。
必要不充分条件 C。
充分不必要条件 D。
既不充分也不必要条件6.在 $\triangle ABC$ 中 $A=\frac{\pi}{3}$,$b+c=4$,$E,F$ 为边 $BC$ 的三等分点,则 $AE\cdot AF$ 的最小值为()A。
$\frac{8}{3}$ B。
$\frac{26}{9}$ C。
$\frac{2}{3}$ D。
$3$7.若 $a=2$,$b=2$,且 $a-b\perp a$,则 $a$ 与 $b$ 的夹角是()A。
$\frac{\pi}{6}$ B。
$\frac{\pi}{4}$ C。
$\frac{\pi}{3}$ D。
$\frac{\pi}{2}$8.已知非零向量 $a,b$ 满足 $|a|=6|b|$,$a,b$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,且 $a\perp (a-kb)$,则实数 $k$ 的值为()A。
18 B。
平面向量经典练习题(含答案)
高中平面向量经典练习题【编著】黄勇权一、填空题1、向量a=(2,4),b=(-1,-3),则向量3a-2b的坐标是。
2、已知向量a与b的夹角为60°,a=(3,4),|b | =1,则|a+5b | = 。
3、已知点A(1,2),B(2,1),若→AP=(3,4),则→BP= 。
4、已知A(-1,2),B(1,3),C(2,0),D(x,1),若AB与CD共线,则|BD|的值等于________。
5、向量a、b满足|a|=1,|b|= 2 ,(a+b)⊥(2a-b),则向量a与b的夹角为________。
6、设向量a,b满足|a+b|= 10,|a-b|= 6 ,则a·b=。
7、已知a、b是非零向量且满足(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,则a与b的夹角是。
8、在△ABC中,D为AB边上一点,→AD =12→DB,→CD =23→CA + m→CB,则m= 。
9、已知非零向量a,b满足|b|=4|a|,a⊥(2a+b),则a与b的夹角是。
10、在三角形ABC中,已知A(-3,1),B(4,-2),点P(1,-1)在中线AD上,且→AP= 2→PD,则点C的坐标是()。
二、选择题1、设向量→OA=(6,2),→OB=(-2,4),向量→OC垂直于向量→OB,向量→BC平行于→OA,若→OD +→OA=→OC,则→OD坐标=()。
A、(11,6)B、(22,12)C、(28,14)D、(14,7)2、把A(3,4)按向量a(1,-2)平移到A',则点A'的坐标()A、(4 , 2)B、(3,1)C、(2,1)D、(1,0)3、已知向量a,b,若a为单位向量, 且 | a| = | 2b| ,则(2a+ b)⊥(a-2b),则向量a与b的夹角是()。
A、90°B、60°C、30°D、0°4、已知向量ab的夹角60°,| a|= 2,b=(-1,0),则| 2a-3b|=()A、 15B、 14C、 13D、 115、在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|2·→0C +→CD|=4,则,|→BC+→CD|=______.A、12B、8C、4D、26题、7题、8、若向量a=(3,4),向量b=(2,1),则a在b方向上的投影为________.A、2B、4C、8D、169题、10、已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则→AE·→BD=.A、-1B、1C、-2D、2三、解答题1、在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,求→AB·→AC的值。
平面向量知识点+例题+练习+答案
五、平面向量1.向量的概念①向量 既有大小又有方向的量。
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB |即向量的大小,记作|a |。
向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
向量表示方法:(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;(3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
向量和数量的区别:向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))②零向量长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a =0 ⇔|a |=0。
由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件。
(注意与0的区别)③单位向量 模为1个单位长度的向量,向量0a 为单位向量⇔|0a |=1。
(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);④平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量。
任意一组平行向量都可以移到同一直线上,方向相同或相反的向量,称为平行向量,记作a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。
提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的。
平面向量经典例题30道
平面向量经典例题30道一、选择题1.已知|→a| = 3, |→b| = 2, 向量→a 和→b 的夹角为π/3,则→a · →b= A. 3 B. √3 C. -3 D. -√32.已知|→a| = 1, |→b| = 2, →a 与→b 的夹角为π/2,若→a - →b 与→a垂直,则→a 与→b 的夹角为 A. π/6 B. π/4 C. π/3 D. π/23.已知|→a| = 1, |→b| = 2, →a 与→b 的夹角为π/4,若→a - λ→b 与→a +→b 共线,则实数λ 的值为A. -1/2 B. 1/2 C. -√2/4 D. √2/44.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,若(→a +→b) · (→a - λ→b) = 0,则实数λ 的值为A. -1 B. 1 C. -√2 D. √25.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/3,若(→a +→b) · (→a - →b) = 0,则实数λ 的值为A. -1 B. 1 C. -√2 D.√26.已知向量a = (-2, 3),b = (1, -1),若a 与b 的夹角为钝角,则a · b 等于( ) A. -4 B. -2 C. 0 D. 27.若平面向量a,b 满足|a| = 1,|b| = 2,且向量a,b 的夹角为π/4,若 a - λb 与 b 垂直,则实数λ 的值为( ) A. -1/2 B. 1/2 C. -√2/4 D.√2/48.已知F1,F2 是椭圆C:(x^2)/9 + (y^2)/4 = 1 的两个焦点,P 是C 上一点,且与F1,F2 在同一直线上,若|PF1| × |PF2| = 12,则P 到椭圆C 的两个焦点的距离之和为( ) A. 8 B. 9 C. 10 D. 129.已知a = ,b = (-1, 1),若a 与b 的夹角为锐角,则实数k 的取值范围是( ) A. (0, +∞) B. (0, 1) ∪ (1, +∞) C. (-∞, 0) ∪ (0, +∞) D. (-∞, 0) ∪(1, +∞)10.已知向量a = (-2, 4),b = (-1, 2),若向量a - λb 与b 共线,则实数λ 的值为_______.11.已知向量a = (-2, 3),b = (λ, 2),若a 与b 的夹角为锐角,则λ 的取值范围是_______.12.已知向量a = (-2, 3),b = (-4, 1),若a 与b 的夹角为锐角,则实数m的取值范围是_______.13.已知向量a = (-2, 1),b = (λ, 2),若a 与b 的夹角为锐角,则λ 的取值范围是_______.14.在△ABC中,AB = (-1, 1),AC = (2, 3),则∠BAC = _______(用反三角函数的值表示)15.在△ABC中,AB = (-4, 3),AC = (1, 2),则BC = _______16.在△ABC中,AB = (-4, 3),AC = (-1, 2),且AB⊥AC,则BC = _______17.在△ABC中,AB = (2, -1),AC = (-4, 3),则BC = _______18.在△ABC中,AB = (3, -4),AC = (-2, 3),则BC = _______19.若点P 在直线l₁:x - 2y - 3 = 0 和直线l₂:3x + y - 1 = 0 的夹角平分线上,则点P 到直线l₃:x + 2y - 5 = 0 的距离为_______.20.已知等差数列{an} 中,a₁ = -1,且a₁,a₂,a₃ 三项及格率为5/4,若an= λ(n为正整数),则实数λ 的取值集合为_______.二、填空题21.已知|→a| = 3, |→b| = 4, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则→a · _______ = 9√2.22.已知|→a| = 2, |→b| = 4, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,则_______ =(√3 + 1)/4.23.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,若_______ =(-√5)/5,则实数λ 的值为_______.24.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则_______ =_______.25.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则_______ =_______.三、解答题26.若|→a| = 3, |→b| = 5, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,求向量→a 在向量→b 上的投影.27.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/3,求(→a +→b) · (→a - λ→b).28.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,求(→a +λ→b) · (→a - λ→b).29.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,求(→a +λ→b) · (→a - λ→b).30.已知|a| = 1, |b| = 2, a与b的夹角为π/3, 若a - λb与b垂直,求实数λ的值.31.在△ABC中,AD为BC边上的中线,G为AD上靠近D的三等分点,若(1/2AB) · (AC - GC) = 0 ( ·表示向量的数量积),求AG与BC边的夹角.32.在△ABC中,AB = AC = 2, 点D在BC上,且BD = DC, E,F分别是AB,AC上的点,且AE/EB = AF/FC = 1/2, AD与EF交于点G, 求向量EF ·向量AD 的值.33.若点A(x,y)在圆x²+y²=4上运动时,点B(x-3,y-4)也在圆上运动,求线段AB中点M的轨迹方程.34.在△ABC中,D是BC的中点,E、F分别在AB、AC上,且EF平行于BC,AD与EF交于点M,BD=CD=1,AD=3,求向量EF ·向量BC.。
高中数学平面向量经典题型练习题(有答案)
高中数学平面向量经典题型练习题姓名 班级 学号 得分注意事项:1、本试题满分100分,考试时间120分钟2、填写答题卡的内容用2B 铅笔填写3、提前5 分钟收取答题卡一、选择题(每题3分,共30分)1.在△ABC 中,E 为AC 上一点,→AC ·3→AE ,P 为BE 上任一点,若→AP=m →AB+ n →AC(m 、n 均为正),则3m + 1n 的最小值是( )A .9B .10C .11D .122.已知向量,,若,则实数m=( )A .2B .C .D .3.在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD ,AB=2DC ,,点P 在线段BC 上,且BP=2PC,则( )A. B.C.D.4.已知三角形ABC,∠BAC=60°,AB=2,AC=1,E,F为边BC的两个三等分点,则()A. B.C. D.5.设O是△ABC内部一点,且的面积之比为A.B.1C.2 D.6.设向量a=(1,2),b=(x,1),当向量a+2b与2a-b平行时,a・b等于A.B.2C.1 D.7.如图所示,已知△是等腰直角三角形,,则A.4 B.C.2 D.8.向量满足的夹角为60°,则。
A.1 B.C. D.9.已知,,和的夹角为,则丨b丨=。
A.B.C. D.10.已知是边长为2的等边三角形,D为的中点,且,则( )A. B.1C. D. 3二、填空题(每题3分,共30分)1.若= 。
2.如图,在平面四边形ABCD中,己知AD=3,,E,F为AB,CD的中点,P,Q为对角线AC,BD的中点,则的值为________.3.设为的外心,且,则的内角的值为_ ____4.已知平面向量,,且,则向量与的夹角为.5.已知向量满足,,则的取值范围为.6.已知,,则与的夹角为.7.已知,则= .8.已知向量,且A.B.C三点共线,则k= 。
9.若外接圆的半径为1,圆心为O,且,,则等于___.10.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,其中a、b不共线,则四边形ABCD为___________三、解答题((每题8分,共40分))1.已知△ABC内接于,AB=c,BC=a,CA=b,的半径为r.(1)若,试求的大小;(2)若为动点,,,试求的最大值.2.已知|a|,|b| = 1,a与b的夹角为45°.(1)求a在b方向上的投影;(2)求|a+2b|的值;(3)若向量(2a-b)与(a-3b)的夹角是锐角,求实数的取值范围.3.在△ABC中,内角A,B,C所对边长分别为,,,.(1)求的最大值及的取值范围;(2)求函数的最大值和最小值.4.已知,且向量的夹角是.(Ⅰ)求;(Ⅱ)k为何值时,互相垂直.5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量,,且(Ⅰ)若,求角A的大小;(Ⅱ)若,求实数的取值范围.参考答案一、选择题1、【答案】D2、【答案】D3、【答案】C4、【答案】D5、【答案】B6、【答案】A7、【答案】B8、【答案】D9、【答案】C10、【答案】D二、填空题1、2、3、4、5、6、所以则故:7、8、9、310、梯形三、解答题1、2、3、4、5、。
平面向量典型例题
平面向量经典例题:1.已知向量a =(1,2),b =(2,0),若向量λa +b 与向量c =(1,-2)共线,则实数λ等于( ) A .-2 B .-13C .-1D .-23[答案] C[解析] λa +b =(λ,2λ)+(2,0)=(2+λ,2λ),∵λa +b 与c 共线,∴-2(2+λ)-2λ=0,∴λ=-1. 2.(文)已知向量a =(3,1),b =(0,1),c =(k ,3),若a +2b 与c 垂直,则k =( ) A .-1 B .- 3 C .-3 D .1 [答案] C[解析] a +2b =(3,1)+(0,2)=(3,3),∵a +2b 与c 垂直,∴(a +2b )·c =3k +33=0,∴k =-3.(理)已知a =(1,2),b =(3,-1),且a +b 与a -λb 互相垂直,则实数λ的值为( ) A .-611B .-116C.611D.116 [答案] C[解析] a +b =(4,1),a -λb =(1-3λ,2+λ), ∵a +b 与a -λb 垂直,∴(a +b )·(a -λb )=4(1-3λ)+1×(2+λ)=6-11λ=0,∴λ=611.3.设非零向量a 、b 、c 满足|a |=|b |=|c |,a +b =c ,则向量a 、b 间的夹角为( ) A .150° B .120° C .60° D .30°[答案] B[解析] 如图,在▱ABCD 中,∵|a |=|b |=|c |,c =a +b ,∴△ABD 为正三角形,∴∠BAD =60°,∴〈a ,b 〉=120°,故选B.(理)向量a ,b 满足|a |=1,|a -b |=32,a 与b 的夹角为60°,则|b |=( ) A.12 B.13 C.14 D.15 [答案] A [解析] ∵|a -b |=32,∴|a |2+|b |2-2a ·b =34,∵|a |=1,〈a ,b 〉=60°, 设|b |=x ,则1+x 2-x =34,∵x >0,∴x =12.4.若AB →·BC →+AB →2=0,则△ABC 必定是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰直角三角形[答案] B[解析] AB →·BC →+AB →2=AB →·(BC →+AB →)=AB →·AC →=0,∴AB →⊥AC →, ∴AB ⊥AC ,∴△ABC 为直角三角形. 5.若向量a =(1,1),b =(1,-1),c =(-2,4),则用a ,b 表示c 为( ) A .-a +3b B .a -3b C .3a -b D .-3a +b [答案] B[解析] 设c =λa +μb ,则(-2,4)=(λ+μ,λ-μ), ∴⎩⎨⎧ λ+μ=-2λ-μ=4,∴⎩⎨⎧λ=1μ=-3,∴c =a -3b ,故选B. 在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若AC →=a ,BD →=b ,则AF →等于( )A.14a +12bB.23a +13b C.12a +14b D.13a +23b [答案] B[解析] ∵E 为OD 的中点,∴BE →=3ED →, ∵DF ∥AB ,∴|AB ||DF |=|EB ||DE |,∴|DF |=13|AB |,∴|CF |=23|AB |=23|CD |,∴AF →=AC →+CF →=AC →+23CD →=a +23(OD →-OC →)=a +23(12b -12a )=23a +13b .6.若△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,CA =6,则AB →·BC →的值为( ) A .19 B .14 C .-18 D .-19 [答案] D[解析] 据已知得cos B =72+52-622×7×5=1935,故AB →·BC →=|AB →|×|BC →|×(-cos B )=7×5×()-1935=-19.7.若向量a =(x -1,2),b =(4,y )相互垂直,则9x +3y 的最小值为( ) A .12 B .2 3 C .3 2 D .6[答案] D[解析] a ·b =4(x -1)+2y =0,∴2x +y =2,∴9x +3y =32x +3y ≥232x +y =6,等号在x =12,y =1时成立.8.若A ,B ,C 是直线l 上不同的三个点,若O 不在l 上,存在实数x 使得x 2OA →+xOB →+BC →=0,实数x 为( ) A .-1 B .0 C.-1+52D.1+52[答案] A[解析] x 2OA →+xOB →+OC →-OB →=0,∴x 2OA →+(x -1)OB →+OC →=0,由向量共线的充要条件及A 、B 、C 共线知,1-x -x 2=1,∴x =0或-1,当x =0时,BC →=0,与条件矛盾,∴x =-1. 9.(文)已知P 是边长为2的正△ABC 边BC 上的动点,则AP →·(AB →+AC →)( ) A .最大值为8 B .最小值为2 C .是定值6 D .与P 的位置有关[答案] C[解析] 以BC 的中点O 为原点,直线BC 为x 轴建立如图坐标系,则B (-1,0),C (1,0),A (0,3),AB →+AC →=(-1,-3)+(1,-3)=(0,-23),设P (x,0),-1≤x ≤1,则AP →=(x ,-3),∴AP →·(AB →+AC →)=(x ,-3)·(0,-23)=6,故选C.(理)在△ABC 中,D 为BC 边中点,若∠A =120°,AB →·AC →=-1,则|AD →|的最小值是( )A.12B.32C. 2D.22[答案] D[解析] ∵∠A =120°,AB →·AC →=-1,∴|AB →|·|AC →|·cos120°=-1, ∴|AB →|·|AC →|=2,∴|AB →|2+|AC →|2≥2|AB →|·|AC →|=4,∵D 为BC 边的中点,∴AD →=12(AB →+AC →),∴|AD →|2=14(|AB →|2+|AC →|2+2AB →·AC →)=14(|AB →|2+|AC →|2-2)≥14(4-2)=12,∴|AD →|≥22.10. 如图所示,点P 是函数y =2sin(ωx +φ)(x ∈R ,ω>0)的图象的最高点,M ,N 是该图象与x 轴的交点,若PM →·PN →=0,则ω的值为( ) A.π8B.π4C .4D .8[答案] B[解析] ∵PM →·PN →=0,∴PM ⊥PN ,又P 为函数图象的最高点,M 、N 是该图象与x 轴的交点,∴PM =PN ,y P =2,∴MN =4,∴T =2πω=8,∴ω=π4. 11. 如图,一直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD 分别交于E 、F 两点,且交其对角线于K ,其中AE →=13AB →,AF→=12AD →,AK →=λAC →,则λ的值为( )A.15B.14C.13D.12[答案] A[解析] 如图,取CD 的三等分点M 、N ,BC 的中点Q ,则EF∥DG ∥BM ∥NQ ,易知AK →=15AC →,∴λ=15.12. 已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +4b 与a -2b 共线,则m 的值为( )A.12 B .2 C .-2 D .-12[答案] C[解析] m a +4b =(2m -4,3m +8),a -2b =(4,-1), 由条件知(2m -4)·(-1)-(3m +8)×4=0,∴m =-2,故选C.13. 在△ABC 中,C =90°,且CA =CB =3,点M 满足BM →=2MA →,则CM →·CB →等于( )A .2B .3C .4D .6 [答案] B[解析] CM →·CB →=(CA →+AM →)·CB →=(CA →+13AB →)·CB →=CA →·CB →+13AB →·CB →=13|AB →|·|CB →|·cos45°=13×32×3×22=3.14. 在正三角形ABC 中,D 是BC 上的点,AB =3,BD =1,则AB →·AD →=________. [答案]152[解析] 由条件知,|AB →|=|AC →|=|BC →|=3,〈AB →,AC →〉=60°,〈AB →,CB →〉=60°,CD →=23CB →,∴AB →·AD →=AB →·(AC →+CD →)=AB →·AC →+AB →·23CB →=3×3×cos60°+23×3×3×cos60°=152.15. 已知向量a =(3,4),b =(-2,1),则a 在b 方向上的投影等于________.[答案] -255。
平面向量专题(优秀经典专题梳理练习及答案详解)
n=-1.
7、设向量 a=(4cos α,sin α),b=(sin β,4cos β),c=(cos β,-4sin β). (1)若 a 与 b-2c 垂直,求 tan(α+β)的值; (2)求|b+c|的最大值; (3)若 tan αtan β=16,求证:a∥b.
7、解析:(1)因为 a 与 b-2c 垂直,所以 a·(b-2c)=0,即 4cos αsin β-8cos αcos β+4sin αcos β+8sin αsin β=0,4sin (α+β)-8cos(α+β)=0,
643 2
5、解析:由 a·(b-a)=a·b-|a|2=2=6cos θ-1,
∴cos θ=1, 2
∴θ=π. 答案:C 3
→
→
→
→
→
6、已知 A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).设AB=a,BC=b,CA=c,且CM=3c,CN
=-2b.
(1)求 3a+b-3c;(2)求满足 a=mb+nc 的实数 m,n;
②若
Ax1
,
y1
,
Bx2
,
y
2
,则
uuur AB
x2
x1,
y2
y1
;
③若 ar =(x,y),则 ar =( x, y);
④若
ar
x1,
y1
,
r b
x2 ,
y2
,则
ar
//
r b
x1 y2
x2
y1
0
。
3、平面向量的相关计算
rr ①向量的模与平方的关系: a a
ar 2
|
ar
|2
。
②乘法公式成立
平面向量经典练习题(含答案)
平面向量经典练习题(含答案)1、向量a=(2,4),b=(-1,-3),则向量3a-2b的坐标是(8,22)。
2、已知向量a与b的夹角为60°,a=(3,4),|b|=1,则|a+5b|=√61.3、已知点A(1,2),B(2,1),若AP=(3,4),则BP=(-1,-1)。
4、已知A(-1,2),B(1,3),C(2,0),D(x,1),若AB与CD共线,则|BD|=2.5、向量a、b满足|a|=1,|b|=2,(a+b)⊥(2a-b),则向量a与b的夹角为30°。
6、设向量a,b满足|a+b|=10,|a-b|=6,则a·b=7.7、已知a、b是非零向量且满足(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,则a与b的夹角是60°。
8、在△ABC中,D为AB边上一点,AD=2DB,CD=3CA+mCB,则m=1.9、已知非零向量a,b满足|b|=4|a|,a⊥(2a+b),则a与b的夹角是53.13°。
10、在三角形ABC中,已知A(-3,1),B(4,-2),点P(1,-1)在中线AD上,且AP=2PD,则点C的坐标是(6,-3)。
二、选择题1、设向量OA=(6,2),OB=(-2,4),向量OC垂直于向量OB,向量BC平行于OA,若OD+OA=OC,则OD坐标=(11,6)。
2、把A(3,4)按向量a(1,-2)平移到A',则点A'的坐标(4,2)。
3、已知向量a,b,若a为单位向量,且|a|=|2b|,则(2a+b)⊥(a-2b),则向量a与b的夹角是30°。
4、已知向量ab的夹角60°,|a|=2,b=(-1,√3),则|2a-3b|=13.5、在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|2·0C+CD|=4,则|BC+CD|=2.6、略。
7、略。
8、若向量a=(3,4),向量b=(2,1),则a在b方向上的投影为2.9、略。
含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)
含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)1.已知向量.(1)若,求x的值;(2)记,求函数y=f(x)的最大值和最小值及对应的x的值.【答案】(1)(2)时,取到最大值3;时,取到最小值.【解析】【分析】(1)根据,利用向量平行的充要条件建立等式,即可求x的值.(2)根据求解求函数y=f(x)解析式,化简,结合三角函数的性质即可求解最大值和最小值及对应的x的值.【详解】解:(1)∵向量.由,可得:,即,∵x∈[0,π]∴.(2)由∵x∈[0,π],∴∴当时,即x=0时f(x)max=3;当,即时.【点睛】本题主要考查向量的坐标运用以及三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.2.已知中,点在线段上,且,延长到,使.设.(1)用表示向量;(2)若向量与共线,求的值.【答案】(1),;(2)【解析】【分析】(1)由向量的线性运算,即可得出结果;(2)先由(1)得,再由与共线,设,列出方程组求解即可.【详解】解:(1)为BC的中点,,可得,而(2)由(1)得,与共线,设即,根据平面向量基本定理,得解之得,.【点睛】本题主要考查向量的线性运算,以及平面向量的基本定理,熟记定理即可,属于常考题型.3.(1)已知平面向量、,其中,若,且,求向量的坐标表示;(2)已知平面向量、满足,,与的夹角为,且(+)(),求的值.【答案】(1)或;(2)【解析】【分析】(1)设,根据题意可得出关于实数、的方程组,可求得这两个未知数的值,由此可得出平面向量的坐标;(2)利用向量数量积为零表示向量垂直,化简并代入求值,可解得的值.【详解】(1)设,由,可得,由题意可得,解得或.因此,或;(2),化简得,即,解得4.已知向量,向量.(1)求向量的坐标;(2)当为何值时,向量与向量共线.【答案】(1)(2)【解析】【详解】试题分析:(1)根据向量坐标运算公式计算;(2)求出的坐标,根据向量共线与坐标的关系列方程解出k;试题解析:(1)(2),∵与共线,∴∴5.已知向量与的夹角,且,.(1)求,;(2)求与的夹角的余弦值.【答案】(1),;(2).【解析】【分析】(1)利用平面向量数量积的定义可计算得出的值,利用平面向量数量积的运算性质计算得出的值;(2)计算出的值,利用平面向量夹角的余弦公式可求得与的夹角的余弦值.【详解】(1)由已知,得,;(2)设与的夹角为,则,因此,与的夹角的余弦值为.6.设向量,,记(1)求函数的单调递减区间;(2)求函数在上的值域.【答案】(1);(2).【解析】【详解】分析:(1)利用向量的数量积的坐标运算式,求得函数解析式,利用整体角的思维求得对应的函数的单调减区间;(2)结合题中所给的自变量的取值范围,求得整体角的取值范围,结合三角函数的性质求得结果.详解:(1)依题意,得.由,解得故函数的单调递减区间是.(2)由(1)知,当时,得,所以,所以,所以在上的值域为.点睛:该题考查的是有关向量的数量积的坐标运算式,三角函数的单调区间,三角函数在给定区间上的值域问题,在解题的过程中一是需要正确使用公式,二是用到整体角思维.7.在中,内角,,的对边分别是,,,已知,点是的中点.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求中线的最大值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】【分析】(1)由正弦定理,已知条件等式化边为角,结合两角和的正弦公式,可求解;(2)根据余弦定理求出边的不等量关系,再用余弦定理把用表示,即可求解;或用向量关系把用表示,转化为求的最值.【详解】(Ⅰ)由已知及正弦定理得.又,且,∴,即.(Ⅱ)方法一:在中,由余弦定理得,∵,当且仅当时取等号,∴.∵是边上的中线,∴在和中,由余弦定理得,,①.②由①②,得,当且仅当时,取最大值.方法二:在中,由余弦定理得,∵,当且仅当时取等号,∴.∵是边上的中线,∴,两边平方得,∴,当且仅当时,取最大值.【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理在三角形中应用,考查基本不等式和向量的模长公式的灵活运用,是一道综合题.8.已知平面向量,.(1)若,求的值;(2)若,与共线,求实数m的值.【答案】(1);(2)4.【解析】(1)求出,即可由坐标计算出模;(2)求出,再由共线列出式子即可计算.【详解】(1),所以;(2),因为与共线,所以,解得m=4.9.已知向量.(Ⅰ)若,求的值;(Ⅱ)若,求向量与夹角的大小.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】【分析】(Ⅰ)首先求出的坐标,再根据,可得,即可求出,再根据向量模的坐标表示计算可得;(Ⅱ)首先求出的坐标,再根据计算可得;【详解】解:(Ⅰ)因为,所以,由,可得,即,解得,即,所以;(Ⅱ)依题意,可得,即,所以,因为,所以与的夹角大小是.10.如图,在中,,,,,.(1)求的长;(2)求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)将用和表示,利用平面向量数量积的运算律和定义计算出的值,即可得出的长;(2)将利用和表示,然后利用平面向量数量积的运算律和定义计算出的值.【详解】(1),,,,,,.;(2),,,.【点睛】本题考查平面向量模与数量积的计算,解题的关键就是选择合适的基底将题中所涉及的向量表示出来,考查计算能力,属于中等题.11.如图所示,在中,,,,分别为线段,上一点,且,,和相交于点.(1)用向量,表示;(2)假设,用向量,表示并求出的值.【答案】(1);(2),.【解析】【分析】(1)把放在中,利用向量加法的三角形法则即可;(2)把,作为基底,表示出,利用求出.【详解】解:由题意得,,所以,(1)因为,,所以.(2)由(1)知,而而因为与不共线,由平面向量基本定理得解得所以,即为所求.【点睛】在几何图形中进行向量运算:(1)构造向量加、减法的三角形法则和平行四边形法则;(2)树立“基底”意识,利用基向量进行线性运算.12.已知向量与的夹角为,且,.(1)若与共线,求k;(2)求,;(3)求与的夹角的余弦值【答案】(1);(2),;(3).【解析】【分析】(1)利用向量共线定理即可求解.(2)利用向量数量积的定义:可得数量积,再将平方可求模.(3)利用向量数量积即可夹角余弦值.【详解】(1)若与共线,则存在,使得即,又因为向量与不共线,所以,解得,所以.(2),,(3).13.已知.(1)当为何值时,与共线(2)当为何值时,与垂直?(3)当为何值时,与的夹角为锐角?【答案】(1);(2);(3)且.【解析】【分析】(1)利用向量共线的坐标表示:即可求解.(2)利用向量垂直的坐标表示:即可求解.(3)利用向量数量积的坐标表示,只需且不共线即可求解.【详解】解:(1).与平行,,解得.(2)与垂直,,即,(3)由题意可得且不共线,解得且.14.如图,在菱形ABCD中,,.(1)若,求的值;(2)若,,求.(3)若菱形ABCD的边长为6,求的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解析】【分析】(1)由向量线性运算即可求得值;(2)先化,再结合(1)中关系即可求解;(3)由于,,即可得,根据余弦值范围即可求得结果.【详解】解:(1)因为,,所以,所以,,故.(2)∵,∴∵ABCD为菱形∴∴,即.(3)因为,所以∴的取值范围:.【点睛】(1)应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算;(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.15.已知,,与夹角是.(1)求的值及的值;(2)当为何值时,?【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)利用数量积定义及其向量的运算性质,即可求解;(2)由于,可得,利用向量的数量积的运算公式,即可求解.【详解】(1)由向量的数量积的运算公式,可得,.(2)因为,所以,整理得,解得.即当值时,.【点睛】本题主要考查了数量积定义及其运算性质、向量垂直与数量积的关系,其中解答中熟记向量的数量积的运算公式,以及向量垂直的坐标运算是解答的关键,着重考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.设向量(I)若(II)设函数【答案】(I)(II)【解析】【详解】(1)由=(sinx)2+(sinx)2=4sin2x,=(cosx)2+(sinx)2=1,及,得4sin2x=1.又x∈,从而sinx=,所以x=.(2)sinx·cosx+sin2x=sin2x-cos2x+=sin+,当x∈时,-≤2x-≤π,∴当2x-=时,即x=时,sin取最大值 1.所以f(x)的最大值为.17.化简.(1).(2).【答案】(1);(2).【解析】(1)利用平面向量加法的三角形法则化简可得所求代数式的结果;(2)利用平面向量加法的三角形法则化简可得所求代数式的结果.【详解】(1);(2).18.已知点,,,是原点.(1)若点三点共线,求与满足的关系式;(2)若的面积等于3,且,求向量.【答案】(1)(2)或【解析】【分析】(1)由题意结合三点共线的充分必要条件确定m,n满足的关系式即可;(2)由题意首先求得n的值,然后求解m的值即可确定向量的坐标.【详解】(1),,由点A,B,C三点共线,知∥,所以,即;(2)由△AOC的面积是3,得,,由,得,所以,即,当时,,?解得或,当时,,方程没有实数根,所以或.【点睛】本题主要考查三点共线的充分必要条件,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.如图,在直角梯形中,为上靠近B的三等分点,交于为线段上的一个动点.(1)用和表示;(2)求;(3)设,求的取值范围.【答案】(1);(2)3;(3).【解析】【分析】(1)根据给定条件及几何图形,利用平面向量的线性运算求解而得;(2)选定一组基向量,将由这一组基向量的唯一表示出而得解;(3)由动点P设出,结合平面向量基本定理,建立为x的函数求解.【详解】(1)依题意,,,;(2)因交于D,由(1)知,由共起点的三向量终点共线的充要条件知,,则,,;(3)由已知,因P是线段BC上动点,则令,,又不共线,则有,,在上递增,所以,故的取值范围是.【点睛】由不共线的两个向量为一组基底,用该基底把相关条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.20.设向量满足,且.(1)求与的夹角;(2)求的大小.【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)由已知得,展开求得,结合夹角公式即可求解;(2)由化简即可求解.【详解】(1)设与的夹角为θ由已知得,即,因此,得,于是,故θ=,即与的夹角为;(2)由.21.已知,,(t∈R),O是坐标原点.(1)若点A,B,M三点共线,求t的值;(2)当t取何值时,取到最小值?并求出最小值.【答案】(1)t;(2)当t时,?的最小值为.【解析】【分析】(1)求出向量的坐标,由三点共线知与共线,即可求解t的值.(2)运用坐标求数量积,转化为函数求最值.【详解】(1),,∵A,B,M三点共线,∴与共线,即,∴,解得:t.(2),,,∴当t时,?取得最小值.【点睛】关键点点睛:(1)由三点共线,则由它们中任意两点构成的向量都共线,求参数值.(2)利用向量的数量积的坐标公式得到关于参数的函数,即可求最值及对应参数值.22.设向量,,.(1)求;(2)若,,求的值;(3)若,,,求证:A,,三点共线.【答案】(1) 1(2)2(3)证明见解析【解析】【分析】(1)先求,进而求;(2)列出方程组,求出,进而求出;(3)求出,从而得到,得到结果.(1),;(2),所以,解得:,所以;(3)因为,所以,所以A,,三点共线.23.在平面直角坐标系中,已知,.(Ⅰ)若,求实数的值;(Ⅱ)若,求实数的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)求出向量和的坐标,然后利用共线向量的坐标表示得出关于的方程,解出即可;(Ⅱ)由得出,利用向量数量积的坐标运算可得出关于实数的方程,解出即可.【详解】(Ⅰ),,,,,,解得;(Ⅱ),,,解得.【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查利用共线向量和向量垂直求参数,考查计算能力,属于基础题.24.在中,,,,点,在边上且,.(1)若,求的长;(2)若,求的值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)先设,,根据题意,求出,,再由向量模的计算公式,即可得出结果;(2)先由题意,得到,,再由向量数量积的运算法则,以及题中条件,得到,即可求出结果.【详解】(1)设,,则,,因此,所以,,(2)因为,所以,同理可得,,所以,∴,即,同除以可得,.【点睛】本题主要考查用向量的方法求线段长,考查由向量数量积求参数,熟记平面向量基本定理,以及向量数量积的运算法则即可,属于常考题型.25.已知向量,,,且.(1)求,;(2)求与的夹角及与的夹角.【答案】(1),;(2),.【解析】【分析】(1)由、,结合平面向量数量积的运算即可得解;(2)记与的夹角为,与的夹角为,由平面向量数量积的定义可得、,即可得解.【详解】(1)因为向量,,,且,所以,所以,又,所以;(2)记与的夹角为,与的夹角为,则,所以.,所以.【点睛】本题考查了平面向量数量积的运算与应用,考查了运算求解能力,属于基础题.26.平面内给定三个向量,,.(1)求满足的实数,;(2)若,求实数的值.【答案】(1),;(2).【解析】【分析】(1)依题意求出的坐标,再根据向量相等得到方程组,解得即可;(2)首先求出与的坐标,再根据向量共线的坐标表示计算可得;【详解】解:(1)因为,,,且,,,,.,解得,.(2),,,.,,,.,解得.27.如图,已知中,为的中点,,交于点,设,.(1)用分别表示向量,;(2)若,求实数t的值.【答案】(1),;(2).【解析】(1)根据向量线性运算,结合线段关系,即可用分别表示向量,;(2)用分别表示向量,,由平面向量共线基本定理,即可求得t的值.【详解】(1)由题意,为的中点,,可得,,.∵,∴,∴(2)∵,∴∵,,共线,由平面向量共线基本定理可知满足,解得.【点睛】本题考查了平面向量的线性运算,平面向量共线基本定理的应用,属于基础题.28.已知,向量,.(1)若向量与平行,求k的值;(2)若向量与的夹角为钝角,求k的取值范围【答案】(1)或;(2).【解析】(1)利用向量平行的坐标表示列式计算即得结果;(2)利用,且不共线,列式计算即得结果.【详解】解:(1)依题意,,,又,得,即解得或;(2)与的夹角为钝角,则,即,即,解得或.由(1)知,当时,与平行,舍去,所以.【点睛】思路点睛:两向量夹角为锐角(或钝角)的等价条件:(1)两向量夹角为锐角,等价于,且不共线;(2)两向量夹角为钝角,等价于,且不共线.29.已知.(1)若,求的值;(2)若,求向量在向量方向上的投影.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)先得到,根据可得,即可求出m;(2)根据求出m=2,再根据求在向量方向上的投影.【详解】;;;;;;;在向量方向上的投影为.【点睛】本题主要考查了向量坐标的加法和数量积的运算,向量垂直的充要条件及向量投影的计算公式,属于中档题.30.平面内给定三个向量.(1)求;(2)求满足的实数m和n;(3)若,求实数k.【答案】(1)6;(2);(3).【解析】(1)利用向量加法的坐标运算得到,再求模长即可;(2)先写的坐标,再根据使对应横纵坐标相等列方程组,解方程组即得结果;(3)利用向量垂直则数量积为零,再利用数量积的坐标运算列关系求出参数即可.【详解】解:(1)由,得,;(2),,,,故,解得;(3),,,,,,即,解得.【点睛】结论点睛:若,则等价于;等价于.试卷第1页,共3页试卷第1页,共3页。
平面向量经典试题(含答案)
平面向量1.(2007年天津理15)如图,在ABC △中,12021B A C A B A C ∠===,,°,D 是边BC 上一点,2DC BD =,则AD BC ⋅= .〖解析〗在ABC ∆中,有余弦定理得2222cos1207BC AB AC AB AC ︒=+-⋅⋅=,BC =由正弦定理得sin C ∠=,则c o s C ∠=,在A D C ∆中,由余弦定理求得222132cos 9AD DC AC DC AC C =+-⋅⋅∠=,则AD =coc ADC ∠=,138||||cos ,(33AD BC AD BC AD BC ⋅=⋅==-. 〖答案〗83-.2.(浙江省09年高考省教研室第一次抽样测试数学试题(理)5)已知AOB ∆,点P 在直线AB 上,且满足2()OP tPA tOB t R =+∈,则PA PB=( )A 、13 B 、12C 、 2D 、3 〖解析〗如图所示,不妨设,OA a OB b ==;找共线,对于点P 在直线AB 上,有AP AB λ=;列方程,因此有AP AO OP =+2a tPA tb =-++,即12a tb AP t -+=+;而AB AO OB a b =+=-+,即有11212tt tλλ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,因此1t =时13λ=.即有PA PB=12. 〖答案〗B .3(江苏省南通市2008-2009学年度第一学期期末调研测试数学试卷13) .在△ABC 中,π6A ∠=,D 是BC 边上任意一点(D 与B 、C 不重合),且22||||AB AD BD DC =+⋅,则B ∠等于 ▲ . 〖解析〗当点D 无限逼近点C 时,由条件知BD DC ⋅趋向于零,||||AB AC =,即△ABC 是等边三角形.ABDCABOPab(第2题图)〖答案〗5π12. 4.【2010·茂名市二模】如右图,在ABC ∆中,04,30A B B C A B C ==∠=,AD 是边BC 上的高,则AD AC ⋅的值等于 ( )A .0B .4C .8D .-4【答案】B【解析】因为04,30AB BC ABC ==∠=,AD 是边BC 上的高, AD=2BD =1()2442AD AC AD AB BC AD AB AD BC ⋅=⋅+=⋅+⋅=⨯⨯=,选择B 5(2007年山东理11). 在直角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⋅⨯⋅=〖解析〗由于||||AC AB AC AB ⋅=⋅cso ∠CAB=|AC |2, 可排除A.||||BA BC BA BC ⋅=⋅cos ∠ABC=||AC 2, 可排除 B , 而||||AC CD AC CD ⋅=⋅cos(π-∠ACD)=-||||AC CD ⋅cos ∠ACD<0 , |2|AB >0 , ∴|2|AB ≠AC CD ⋅,可知选C . 〖答案〗C .6.(2009湖北卷理)函数cos(2)26y x π=+-的图象F 按向量a 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),y f x =当()y f x =为奇函数时,向量a 可以等于( ).(,2)6A π-- .(,2)6B π-.(,2)6C π-.(,2)6D π答案 B解析 直接用代入法检验比较简单.或者设(,)a x y ''=v ,根据定义cos[2()]26y y x x π''-=-+-,根据y 是奇函数,对应求出x ',y '7.(2009安徽卷文)在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,且AC AE AF λμ=+,其中,R λμ∈,则+λμ= _________.第4题图答案: 4/3解析:设BC b =、BA a =则12AF b a =- ,12AE b a =- ,AC b a =-代入条件得2433u u λλ==∴+= 8. (2008·广东理,8)在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O E ,是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若AC =a ,BD =b ,则AF =( )A .1142+a b B .2133+a b C .1124+a bD .1233+a b 答案 B9.(2009昆明市期末)在△ABC 中,=++===n m AC n AB m AP PR CP RB AR 则若,,2,2 ( ) A .32B .97 C .98 D .1答案:B10.(2007天津)设两个向量22(2cos )λλα=+-,a 和sin 2mm α⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,b ,其中m λα,,为实数.若2=a b ,则mλ的取值范围是 ( )A.[-6,1] B.[48], C.(-6,1]D.[-1,6]答案:A11.(2006四川)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.1213,PP PPB. 1214,PP PPC. 1215,PP PPD. 1216,PP PP答案 A12.(江西省五校2008届高三开学联考)已知向量a ≠e ,|e |=1,对任意t ∈R ,恒有|a -t e |≥|a -e |,则()A.a ⊥eB.e ⊥(a -e )C.a ⊥(a -e )D.(a +e )⊥(a -e ) 答案:B※※13.(山东省博兴二中高三第三次月考)已知A ,B ,C 是平面上不共线上三点,动点P 满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+-=→→→→OC OB OA OP )21()1()1(31λλλ)0(≠∈λλ且R ,则P 的轨迹一定通过ABC ∆的A .内心 B. 垂心 C.重心 D.AB 边的中点 答案 C14. 如图所示,在△ABO 中,=41,=21,AD 与BC 相交于点M ,设=a ,=b .试用a 和b 表示向量______OM a b =+. 解 设=m a +n b ,则=-=m a +n b -a =(m-1)a +n b .=-=21-=-a +21b . 又∵A 、M 、D 三点共线,∴与共线. ∴存在实数t,使得=t , 即(m-1)a +n b =t(-a +21b ). ∴(m-1)a +n b =-t a +21t b .⎪⎩⎪⎨⎧=-=-21t n tm ,消去t 得:m-1=-2n ,即m+2n=1. ①又∵=-OC =m a +n b -41a =(m-41)a +n b .=-=b -41a =-41a +b .又∵C 、M 、B 三点共线,∴与共线. 8分∴存在实数t 1,使得=t 1,∴(m-41)a +n b =t 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-41, ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=-114141t n t m , 消去t 1得,4m+n=1 ② 由①②得m=71,n=73, ∴=71a +73b .15.如图所示,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 上,且AN=2NC ,AM 与BN 相交于点P ,AP ∶PM 的值为______. 解 方法一 设e 1=,e 2=, 则=+=-3e 2-e 1, =+=2e 1+e 2.因为A 、P 、M 和B 、P 、N 分别共线,所以存在实数μ、λ,使AP =λ=-3λe 2-λe 1,a b∴=μ=2μe 1+μe 2,∴=-=(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2,另外BA =+=2e 1+3e 2,⎩⎨⎧=+=+3322μλμλ,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==5354μλ, ∴=54,=53,∴AP ∶PM=4∶1. 方法二 设=λ, ∵AM =21(+)=21+43, ∴=2λ+43λ. ∵B 、P 、N 三点共线,∴-=t(-),∴=(1+t)-t AN∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t t λλ4312∴2λ+43λ=1,λ=54,∴AP ∶PM=4∶1. 16.设0≤θ<2π,已知两个向量1OP =(cos θ,sin θ),2OP =(2+sin θ,2-cos θ),则向量21P P 长度的最大值是 . A.2B.3C.23 D.32答案 C 17.( 2010年高考全国卷I 理科11)已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么PA PB ∙的最小值为(A) 4-(B)3-(C) 4-+(D)3-+答案:D【命题意图】本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理,着重考查最值的求法——判别式法,同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力. 【解析】如图所示:设PA=PB=x (0)x >,∠APO=α,则∠APB=2α,22221tan 1cos 21tan 1x x ααα--==++.PA PB ∙22221cos 21x x x x α-=⋅=⋅+,令21t x =+,……使用基本不等式得min ()3PA PB ∙=-+.18.(2010年高考福建卷理科7)若点O 和点(2,0)F -分别是双曲线2221(a>0)ax y -=的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,则OP FP ⋅的取值范围为 ( )A.)3⎡-+∞⎣B. )3⎡++∞⎣C. 7,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D. 7[,)4+∞【答案】B【解析】因为(2,0)F -是已知双曲线的左焦点,所以214a +=,即23a =,所以双曲线方程为2213x y -=,设点P 00(,)x y ,则有220001(3x y x -=≥,解得220001(3x y x =-≥,因为00(2,)FP x y =+,00(,)OP x y =,所以2000(2)OP FP x x y ⋅=++=00(2)x x ++2013x -=2004213x x +-,此二次函数对应的抛物线的对称轴为034x =-,因为0x ≥,所以当0x 时,O P F P ⋅取得最小值4313⨯+=3+OP FP ⋅的取值范围是[3)++∞,选B 。
平面向量(附例题_习题及答案)
向量的线性运算一.教学目标1.理解向量的概念;2.掌握向量的线性运算;3.理解向量线性运算的几何意义、向量共线的含义、平行向量基本定理;4.理解平面向量基本定理,掌握平面向量的正交分解及其坐标表示、平面向量的坐标运算;5.理解用坐标表示平面向量的共线条件。
二.知识清单1.向量基本概念(1)向量的定义:既有又有称为向量;(2)向量的大小(或称模):有向线段的表示向量的大小;(3)零向量与单位向量:叫做零向量,叫做单位向量;(4)共线向量与相等向量:叫做共线向量(或平行向量),叫做相等向量。
2.向量的线性运算(1)向量的加法a.向量加法的三角形法则、平行四边形法则和多边形法则。
b.向量加法满足的运算律:交换律:a+b=b+a;结合律:(a+b)+c=a+(b+c).(2)向量的减法a.定义:a-b=a+(-b),即减去一个向量相当于加上这个向量的相反向量。
一个向量等于终点位置向量减始点位置向量,即AB=OB-OA。
b.三角形法则:“共始点,连终点,指向被减”。
(3)数乘向量a.定义:一般地,实数λ和向量a的乘积是一个向量,记作λa.b.数乘向量满足的运算律:(λ+μ)a=λ(μa)=λ(a+b)=3.向量共线的条件与轴上向量坐标运算(1)向量共线的条件平行向量基本定理:如果,则;反之,如果,且,则一定存在,使。
(2)轴上向量的坐标运算4. 向量的分解与向量的坐标运算(1)平面向量基本定理如果是一平面内的的向量,那么该平面内的任一向量a,存在,使。
(2)平面向量的正交分解定义:把一个向量分解为,叫做把向量正交分解。
(3)向量的坐标表示在平面直角坐标系中,分别取与x轴、y轴方向相同的两个_______作为基底。
对于平面内的任一个向量,由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y使得____________,这样,平面内的任一向量a都可由__________唯一确定,我们把有序数对________叫做向量的坐标,记作___________此式叫做向量的坐标表示,其中x叫做a在x轴上的坐标,y叫做a在y轴上的坐标。
(完整版)平面向量专项训练(含答案)
平面向量专题训练知识点回顾1.向量的三种线性运算及运算的三种形式。
向量的加减法,实数与向量的乘积,两个向量的数量积都称为向量的线性运算,前两者的结果是向量,两个向量数量积的结果是数量。
每一种运算都可以有三种表现形式:图形、符号、坐标语言。
主要内容列表如下:运 算图形语言符号语言坐标语言加法与减法→--OA +→--OB =→--OC→--OB -→--OA =→--AB记→--OA =(x 1,y 1),→--OB =(x 1,y 2) 则→--OA +→--OB =(x 1+x 2,y 1+y 2)AB OB --→=u u u r -→--OA =(x 2-x 1,y 2-y 1)→--OA +→--AB =→--OB实数与向量 的乘积→--AB =λ→aλ∈R记→a =(x,y) 则λ→a =(λx,λy)两个向量 的数量积→a ·→b =|→a ||→b | cos<→a ,→b >记→a =(x 1,y 1), →b =(x 2,y 2) 则→a ·→b =x 1x 2+y 1y 2(3)两个向量平行 :设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b ⇔a b λ=r r⇔x 1y 2-x 2y 1=0(4)两个向量垂直:设→a =(x 1,y 1), →b =(x 2,y 2),则→a ⊥→b⇔a 0b •=r r ⇔x 1x 2+y 1y 2=0 课堂精练一、选择题1. 已知平面向量a =,1x () ,b =2,x x (-), 则向量+a b ( )A 平行于x 轴 B.平行于第一、三象限的角平分线C.平行于y 轴D.平行于第二、四象限的角平分线2. 已知向量(1,2)=a ,(2,3)=-b .若向量c 满足()//+c a b ,()⊥+c a b ,则c =( ) A .77(,)93 B .77(,)39-- C .77(,)39 D .77(,)93--ECBA 3.已知向量(1,0),(0,1),(),a b c ka b k R d a b ===+∈=-,如果//c d 那么 ( ) A .1k =且c 与d 同向B .1k =且c 与d 反向C .1k =-且c 与d 同向D .1k =-且c 与d 反向 4已知平面向量(11)(11)==-,,,a b ,则向量1322-=a b ( ) A.(21)--, B.(21)-,C.(10)-,D.(12),5.设P 是△ABC 所在平面内的一点,2BC BA BP +=u u u r u u u r u u u r,则( )A.0PA PB +=u u u r u u u r rB.0PC PA +=u u u r u u u r rC.0PB PC +=u u u r u u u r rD.0PA PB PC ++=u u u r u u u r u u u r r6.已知向量a = (2,1),a ·b = 10,︱a + b ︱=b ︱=( ) 7.设a 、b 、c 是单位向量,且a ·b =0,则()()a c bc -•-的最小值为( )A.2-2C.1-D.18已知向量(1)(1)n n ==-,,,a b ,若2-a b 与b 垂直,则=a( )A .1BC .2D .49平面向量a 与b 的夹角为060,(2,0)a =,1b= 则2ab +=( )B.10.若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则c=( )A.3a+bB. 3a-bC.-a+3bD. a+3b11.如图1, D ,E ,F 分别是∆ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则 ( )A .0AD BE CF ++=u u u r u u u r u u u r rB .0BD CF DF -+=u u u r u u u r u u u r rC .0AD CE CF +-=u u u r u u u r u u u r rD .0BD BE FC --=u u u r u u u r u u u r r12.已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r,那么( )A.AO OD =u u u r u u u rB.2AO OD =u u u r u u u rC.3AO OD =u u u r u u u rD.2AO OD =u u u r u u u r13.设非零向量a 、b 、c 满足c b a c b a =+==|,|||||,则>=<b a ,( )A .150° B.120° C.60° D.30°14.已知()()3,2,1,0a b =-=-,向量a b λ+与2a b -垂直,则实数λ的值为( )A.17-B.17C.16-D.1615.已知1,6,()2==-=g a b a b a ,则向量a 与向量b 的夹角是( )A .6πB .4π C .3π D .2π16.已知向量(1,1),(2,),x ==a b 若a +b 与-4b 2a 平行,则实数x 的值是 ( ) A .-2B .0C .1D .217.在ABC △中,AB =u u u r c ,AC =u u u r b .若点D 满足2BD DC =u u u r u u u r ,则AD =u u u r ( )A .2133+b cB .5233-c bC .2133-b c D .1233+b c 18.在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若(2,4)AB =u u u r ,(1,3)AC =u u u r ,则BD =u u u r ( )A . (-2,-4)B .(-3,-5)C .(3,5)D .(2,4)19.设)2,1(-=,)4,3(-=,)2,3(=则=⋅+)2( ( )A.(15,12)-B.0C.3-D.11- 二、填空题1.若向量a r ,b r 满足12a b ==r r ,且a r 与b r 的夹角为3π,则a b +=r r .2.设向量(12)(23)==,,,a b ,若向量λ+a b 与向量(47)=--,c 共线,则=λ3.已知向量a 与b 的夹角为120o,且4==a b ,那么(2)+gb a b 的值为4.已知平面向量(2,4)a =r ,(1,2)b =-r .若()c a a b b =-⋅r r r r r ,则||c =r____________.5.a r ,b r 的夹角为120︒,1a =r,3b =r 则5a b -=r r .6.已知向量2411()(),,,a =b =.若向量()λ⊥b a +b ,则实数λ的值是7.若向量a 、b 满足b a b a 与,1==的夹角为120°,则b a b a ··+=8.已知向量(3,1)a =r ,(1,3)b =r , (,2)c k =r ,若()a c b -⊥r r r则k = .9.已知向量(3,1)a =r ,(1,3)b =r ,(,7)c k =r ,若()a c -r r∥b r ,则k = .10.在平面直角坐标系xoy 中,四边形ABCD 的边AB ∥DC,AD ∥BC,已知点A(-2,0),B (6,8),C(8,6),则D 点的坐标为__________.平面向量专题训练答案:一选择题1 C2 D3 D 4D 5 B 6 C 7 D 8 C 9 B 10 B11 A 12 A 13 B 14 A 15 C 16 D 17 A 18 B 19 C 二 填空题2 23 0 _4 285 76 -37 -18 09 5 10_(0,-2)。
平面向量典型例题
平面向量经典例题:1.已知向量a =(1,2),b =(2,0),若向量λa +b 与向量c =(1,-2)共线,则实数λ等于( ) A .-2 B .-13C .-1D .-23[答案] C[解析] λa +b =(λ,2λ)+(2,0)=(2+λ,2λ),∵λa +b 与c 共线,∴-2(2+λ)-2λ=0,∴λ=-1.2. (文)已知向量a =(3,1),b =(0,1),c =(k ,3),若a +2b 与c 垂直,则k =( ) A .-1 B .- 3 C .-3 D .1[答案] C[解析] a +2b =(3,1)+(0,2)=(3,3),∵a +2b 与c 垂直,∴(a +2b )·c =3k +33=0,∴k =-3.(理)已知a =(1,2),b =(3,-1),且a +b 与a -λb 互相垂直,则实数λ的值为( ) A .-611B .-116C.611D.116 [答案] C[解析] a +b =(4,1),a -λb =(1-3λ,2+λ), ∵a +b 与a -λb 垂直,∴(a +b )·(a -λb )=4(1-3λ)+1×(2+λ)=6-11λ=0,∴λ=611.3. 设非零向量a 、b 、c 满足|a |=|b |=|c |,a +b =c ,则向量a 、b 间的夹角为( ) A .150° B .120° C .60° D .30°[答案] B[解析] 如图,在▱ABCD 中,∵|a |=|b |=|c |,c =a +b ,∴△ABD 为正三角形,∴∠BAD =60°,∴〈a ,b 〉=120°,故选B.(理)向量a ,b 满足|a |=1,|a -b |=32,a 与b 的夹角为60°,则|b |=( )A.12B.13C.14D.15[答案] A [解析] ∵|a -b |=32,∴|a |2+|b |2-2a ·b =34,∵|a |=1,〈a ,b 〉=60°, 设|b |=x ,则1+x 2-x =34,∵x >0,∴x =12.4.若AB →·BC →+AB →2=0,则△ABC 必定是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等腰直角三角形[答案] B[解析] AB →·BC →+AB →2=AB →·(BC →+AB →)=AB →·AC →=0,∴AB →⊥AC →, ∴AB ⊥AC ,∴△ABC 为直角三角形. 5.若向量a =(1,1),b =(1,-1),c =(-2,4),则用a ,b 表示c 为( ) A .-a +3b B .a -3b C .3a -b D .-3a +b[答案] B[解析] 设c =λa +μb ,则(-2,4)=(λ+μ,λ-μ),∴⎩⎨⎧λ+μ=-2λ-μ=4,∴⎩⎨⎧λ=1μ=-3,∴c =a -3b ,故选B.在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若AC →=a ,BD →=b ,则AF →等于( )A.14a +12bB.23a +13bC.12a +14bD.13a +23b [答案] B[解析] ∵E 为OD 的中点,∴BE →=3ED →, ∵DF ∥AB ,∴|AB ||DF |=|EB ||DE |, ∴|DF |=13|AB |,∴|CF |=23|AB |=23|CD |,∴AF →=AC →+CF →=AC →+23CD →=a +23(OD →-OC →)=a +23(12b -12a )=23a +13b . 6.若△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,CA =6,则AB →·BC →的值为( ) A .19 B .14 C .-18 D .-19[答案] D[解析] 据已知得cos B =72+52-622×7×5=1935,故AB →·BC →=|AB →|×|BC →|×(-cos B )=7×5×()-1935=-19.7.若向量a =(x -1,2),b =(4,y )相互垂直,则9x +3y 的最小值为( ) A .12 B .2 3 C .3 2 D .6[答案] D[解析] a ·b =4(x -1)+2y =0,∴2x +y =2,∴9x +3y =32x +3y ≥232x +y =6,等号在x =12,y =1时成立.8.若A ,B ,C 是直线l 上不同的三个点,若O 不在l 上,存在实数x 使得x 2OA →+xOB →+BC →=0,实数x 为( )A .-1B .0 C.-1+52D.1+52[答案] A[解析] x 2OA →+xOB →+OC →-OB →=0,∴x 2OA →+(x -1)OB →+OC →=0,由向量共线的充要条件及A 、B 、C 共线知,1-x -x 2=1,∴x =0或-1,当x =0时,BC →=0,与条件矛盾,∴x =-1. 9.(文)已知P 是边长为2的正△ABC 边BC 上的动点,则AP →·(AB →+AC →)( ) A .最大值为8 B .最小值为2 C .是定值6 D .与P 的位置有关[答案] C[解析] 以BC 的中点O 为原点,直线BC 为x 轴建立如图坐标系,则B (-1,0),C (1,0),A (0,3),AB →+AC →=(-1,-3)+(1,-3)=(0,-23),设P (x,0),-1≤x ≤1,则AP →=(x ,-3),∴AP →·(AB →+AC →)=(x ,-3)·(0,-23)=6,故选C.(理)在△ABC 中,D 为BC 边中点,若∠A =120°,AB →·AC →=-1,则|AD →|的最小值是( )A.12B.32C. 2D.22[答案] D[解析] ∵∠A =120°,AB →·AC →=-1,∴|AB →|·|AC →|·cos120°=-1, ∴|AB →|·|AC →|=2,∴|AB →|2+|AC →|2≥2|AB →|·|AC →|=4,∵D 为BC 边的中点,∴AD →=12(AB →+AC →),∴|AD →|2=14(|AB →|2+|AC →|2+2AB →·AC →)=14(|AB →|2+|AC →|2-2)≥14(4-2)=12,∴|AD →|≥22.10. 如图,一直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD 分别交于E 、F 两点,且交其对角线于K ,其中AE →=13AB →,AF →=12AD →,AK →=λAC →,则λ的值为( )A.15C.13[答案] A[解析] 如图,取CD 的三等分点M 、N ,BC 的中点Q ,则EF ∥DG ∥BM ∥NQ ,易知AK →=15AC →,∴λ=15.11. 已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +4b 与a -2b 共线,则m 的值为( )A.12 B .2 C .-2 D .-12[答案] C[解析] m a +4b =(2m -4,3m +8),a -2b =(4,-1),由条件知(2m -4)·(-1)-(3m +8)×4=0,∴m =-2,故选C.12. 在△ABC 中,C =90°,且CA =CB =3,点M 满足BM →=2MA →,则CM →·CB →等于( )A .2B .3C .4D .6[答案] B[解析] CM →·CB →=(CA →+AM →)·CB →=(CA →+13AB →)·CB →=CA →·CB →+13AB →·CB →=13|AB →|·|CB →|·cos45°=13×32×3×22=3. 13. 在正三角形ABC 中,D 是BC 上的点,AB =3,BD =1,则AB →·AD →=________.[答案]152[解析] 由条件知,|AB →|=|AC →|=|BC →|=3,〈AB →,AC →〉=60°, 〈AB →,CB →〉=60°,CD →=23CB →,∴AB →·AD →=AB →·(AC →+CD →)=AB →·AC →+AB →·23CB →=3×3×cos60°+23×3×3×cos60°=152.14. 已知向量a =(3,4),b =(-2,1),则a 在b 方向上的投影等于________.[答案] -255。
平面向量典型例题
平面向量典型例题一、选择题1.向量a 与b 的夹角为120o ,3,13,a a b =+=那么b 等于( ) 〔A 〕5 〔B 〕4 〔C 〕3 〔D 〕12.平行四边形ABCD ,O 是平行四边形ABCD 所在平面内任意一点,a OA =,b OB =,c OC =,那么向量OD 等于 〔 〕A .a +b +cB .a +b -cC .a -b +cD .a -b -c3.设a ,b 是两个非零向量.以下正确的选项是( )A .假设|a +b |=|a |-|b |,那么a ⊥bB .假设a ⊥b ,那么|a +b |=|a |-|b |C .假设|a +b |=|a |-|b |,那么存在实数λ,使得b =λaD .假设存在实数λ,使得b =λa ,那么|a +b |=|a |-|b |4.→a =(sin θ,1+cosθ),→b =(1,1-cosθ),其中θ∈(π,3π2),那么一定有 〔 〕 A .→a ∥→b B .→a ⊥→b C .→a 与→b 夹角为45° D .|→a |=|→b |5.向量a →=(6,-4),b →=(0,2),c →=a →+λb →,假设C 点在函数y =sin π12x 的图象上,实数λ=〔 〕 A .52 B .32 C .-52 D .-326. ∈Z k ,(,1),(2,4)==AB k AC ,假设≤10AB ,那么△ABC 是直角三角形的概率为〔 〕 A .17 B .27 C .37 D .47 7.将π2cos 36x y ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭的图象按向量π24⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,a 平移,那么平移后所得图象的解析式为( ) A.π2cos 234x y ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭ B.π2cos 234x y ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭C.π2cos 2312x y ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭ D.π2cos 2312x y ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭8.在ABC ∆中,M 是BC 的中点,AM=1,点P 在AM 上且满足−→−=−→−PM AP2,那么()PA PB PC ⋅+等于( ) 〔A 〕49 〔B 〕43 〔C 〕43- (D) 49- 9.O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0,那么〔 〕 A.AO OD = B.2AO OD = C.3AO OD = D.2AO OD =10.△ABC 中,点D 在边AB 上,CD 平分∠ACB ,假设CB = a , CA = b , a = 1 ,b = 2, 那么CD =〔 〕〔A 〕13a + 23b 〔B 〕23a +13b 〔C 〕35a +45b 〔D 〕45a +35b 11.||2||0a b =≠,且关于x 的方程2||0x a x a b ++⋅=有实根,那么a 与b 的夹角的取值范围是 ( )A.[0,6π]B.[,]3ππC.2[,]33ππ D.[,]6ππ12. 设非零向量a =)2,(x x ,)2,3(x b -=,且b a ,的夹角为钝角,那么x 的取值范围是〔 〕〔A 〕)(0,∞- 〔B 〕) ⎝⎛0,34 〔C 〕)(0,∞- ) ⎝⎛0,34〔D 〕 ⎝⎛⎪⎭⎫-∞-31, ) ⎝⎛-0,31 ) ⎝⎛∞+,34O 、N 、P 在三角形ABC 所在平面内,且==,0=++NC NB NA ,那么PB PA •=PC PB •=PA PC •那么点O 、N 、P 依次是三角形ABC 的( )〔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14.设(,1)A a ,(2,)B b ,(4,5)C 为坐标平面上三点,O 为坐标原点,假设OA 与OB 在OC 方向上的投影一样,那么a 与b 满足的关系式为( )〔A 〕453a b -= 〔B 〕543a b -= 〔C 〕4514a b += 〔D 〕5414a b +=15.〔上海理14〕在直角坐标系xOy 中,,i j 分别是与x 轴,y 轴平行的单位向量,假设直角三角形ABC 中,2AB i j =+,3AC i k j =+,那么k 的可能值有( )A 、1个B 、2个C 、3个D 、4个二、填空题:16.四边形ABCD 中,()()()1,2,4,1,5,3AB BC CD ==--=--那么四边形ABCD 的形状是 ,a b 是两个非零向量,且a b a b ==-,那么与a a b +的夹角为____OFQ ∆的面积为S ,且1=⋅−→−−→−FQ OF ,假设2321<<S ,那么−→−−→−FQ OF ,夹角θ的取值范围是_________ ABC 所在平面内一点,且满足2OB OC OB OC OA -=+-,那么ABC 的形状为_ ___20假设D 为ABC ∆的边BC 的中点,ABC ∆所在平面内有一点P ,满足0PA BP CP ++=,设||||AP PD λ=,那么λ的值为__ 21以下命题中:① →→→→→→→⋅-⋅=-⋅c a b a c b a )(;② →→→→→→⋅⋅=⋅⋅c b a c b a )()(;③ 2()a b →→-2||a →= 22||||||a b b →→→-⋅+;④ 假设0=⋅→→b a ,那么0=→a 或0=→b ;⑤假设,a bc b ⋅=⋅那么a c =;⑥22a a =;⑦2a bb a a ⋅=;⑧222()a b a b ⋅=⋅;⑨222()2a b a a b b -=-⋅+。
平面向量及其应用经典例题百度文库
一、多选题1.下列说法中错误的为( )A .已知(1,2)a =,(1,1)b =,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .向量1(2,3)e =-,213,24e ⎛⎫=-⎪⎝⎭不能作为平面内所有向量的一组基底 C .若//a b ,则a 在b 方向上的投影为||aD .非零向量a 和b 满足||||||a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为60° 2.在ABC 中,a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边,已知cos cos 2B bC a c=-,334ABC S =△,且3b =,则( ) A .1cos 2B =B .3cos 2B =C .3a c +=D .a c 32+=3.ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a ,b 满足2AB a =,2AC a b =+,则下列结论正确的是( ) A .a 是单位向量 B .//BC b C .1a b ⋅=D .()4BC a b ⊥+4.已知点()4,6A ,33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,与向量AB 平行的向量的坐标可以是( ) A .14,33⎛⎫⎪⎝⎭B .97,2⎛⎫ ⎪⎝⎭C .14,33⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .(7,9)5.ABC 中,4a =,5b =,面积53S =,则边c =( ) A .21 B .61C .41D .256.如图,在平行四边形ABCD 中,,E F 分别为线段,AD CD 的中点,AF CE G =,则( )A .12AF AD AB =+B .1()2EF AD AB =+C .2133AG AD AB =- D .3BG GD = 7.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8.在ABC 中,15a =,20b =,30A =,则cos B =( )A .B .23C .23-D .39.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=--e10.已知a 、b 是任意两个向量,下列条件能判定向量a 与b 平行的是( ) A .a b =B .a b =C .a 与b 的方向相反D .a 与b 都是单位向量11.有下列说法,其中错误的说法为( ).A .若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥cB .若PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,则P 是三角形ABC 的垂心 C .两个非零向量a ,b ,若a b a b -=+,则a 与b 共线且反向D .若a ∥b ,则存在唯一实数λ使得a b λ= 12.下列命题中,正确的是( ) A .在ABC ∆中,A B >,sin sin A B ∴> B .在锐角ABC ∆中,不等式sin cos A B >恒成立C .在ABC ∆中,若cos cos a A b B =,则ABC ∆必是等腰直角三角形D .在ABC ∆中,若060B =,2b ac =,则ABC ∆必是等边三角形13.已知正三角形ABC 的边长为2,设2AB a =,BC b =,则下列结论正确的是( ) A .1a b +=B .a b ⊥C .()4a b b +⊥ D .1a b ⋅=-14.对于ABC ∆,有如下判断,其中正确的判断是( ) A .若sin 2sin 2A B =,则ABC ∆为等腰三角形 B .若A B >,则sin sin A B >C .若8a =,10c =,60B ︒=,则符合条件的ABC ∆有两个D .若222sin sin sin A B C +<,则ABC ∆是钝角三角形15.如果12,e e 是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中正确的是( ) A .12(,),e e λμλμ+∈R 可以表示平面α内的所有向量B .对于平面α内任一向量a ,使12,a e e λμ=+的实数对(,)λμ有无穷多个C .若向量1112e e λμ+与2122e e λμ+共线,则有且只有一个实数λ,使得()11122122e e e e λμλλμ+=+D .若存在实数,λμ使得120e e λμ+=,则0λμ==二、平面向量及其应用选择题16.在ABC ∆中,601ABC A b S ∆∠=︒=,,则2sin 2sin sin a b cA B C-+-+的值等于( )A B C D .17.下列命题中正确的是( ) A .若a b ,则a 在b 上的投影为a B .若(0)a c b c c ⋅=⋅≠,则a b =C .若,,,A B CD 是不共线的四点,则AB DC =是四边形ABCD 是平行四边形的充要条件 D .若0a b ⋅>,则a 与b 的夹角为锐角;若0a b ⋅<,则a 与b 的夹角为钝角 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.在ABC ∆中,角A ,B ,C 所对的边分别是a ,b ,c ,设S 为ABC ∆的面积,满足cos cos b A a B =,且角B 是角A 和角C 的等差中项,则ABC ∆的形状为( ) A .不确定 B .直角三角形 C .钝角三角形D .等边三角形20.在△ABC 中,内角A 、B 、C 所对边分别为a 、b 、c ,若2cosA 3cosB 5cosCa b c==,则∠B 的大小是( ) A .12πB .6π C .4π D .3π 21.在ABC ∆中,D 为BC 中点,且12AE ED =,若BE AB AC λμ=+,则λμ+=( ) A .1B .23-C .13- D .34-22.在ABC 中,AD 、BE 、CF 分别是BC 、CA 、AB 上的中线,它们交于点G ,则下列各等式中不正确...的是( ) A .23BG BE = B .2CG GF = C .12DG AG =D .0GA GB GC ++=23.著名数学家欧拉提出了如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半.此直线被称为三角形的欧拉线,该定理则被称为欧拉线定理.设点O ,H 分别是△ABC 的外心、垂心,且M 为BC 中点,则 ( )A .33AB AC HM MO +=+ B .33AB AC HM MO +=- C .24AB AC HM MO +=+D .24AB AC HM MO +=-24.若向量123,,OP OP OP ,满足条件1230OP OP OP ++=,1231OP OP OP ===,则123PP P ∆的形状是( )A .等腰三角形B .直角三角形C .等边三角形D .不能确定25.在ABC 中,CB a =,CA b =,且sin sin a b OP OC m a B b A ⎛⎫⎪=++ ⎪⎝⎭,m R ∈,则点P 的轨迹一定通过ABC 的( ) A .重心B .内心C .外心D .垂心26.在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且3BC CD =,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若()1AO xAB x AC =+-,则x 的取值范围是( )A .10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭B .10,3⎛⎫ ⎪⎝⎭C .1,02⎛⎫-⎪⎝⎭D .1,03⎛⎫- ⎪⎝⎭27.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 .1517-28.已知向量(22cos m x =,()1,sin2n x =,设函数()f x m n =⋅,则下列关于函数()y f x =的性质的描述正确的是( )A .关于直线12x π=对称B .关于点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称C .周期为2πD .()y f x =在,03π⎛⎫-⎪⎝⎭上是增函数 29.若两个非零向量a ,b 满足2a b a b b +=-=,则向量a b +与a 的夹角为( ) A .3πB .23π C .56π D .6π 30.ABC ∆中,22:tan :tan a b A B =,则ABC ∆一定是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形D .等腰或直角三角形31.在梯形ABCD 中,//AD BC ,90ABC ∠=︒,2AB BC ==,1AD =,则BD AC ⋅=( )A .2-B .3-C .2D .532.如图所示,设P 为ABC ∆所在平面内的一点,并且1142AP AB AC =+,则BPC ∆与ABC ∆的面积之比等于( )A .25B .35C .34D .1433.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 →→+ 34.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 .(-∞ B .)+∞C .(-∞ D .)+∞35.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【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题 1.ACD 【分析】由向量的数量积、向量的投影、基本定理与向量的夹角等基本知识,逐个判断即可求解. 【详解】对于A ,∵,,与的夹角为锐角, ∴ ,且(时与的夹角为0), 所以且,故A 错误; 对于B 解析:ACD 【分析】由向量的数量积、向量的投影、基本定理与向量的夹角等基本知识,逐个判断即可求解. 【详解】对于A ,∵(1,2)a =,(1,1)b =,a 与a b λ+的夹角为锐角, ∴()(1,2)(1,2)a a b λλλ⋅+=⋅++142350λλλ=+++=+>,且0λ≠(0λ=时a 与a b λ+的夹角为0), 所以53λ>-且0λ≠,故A 错误; 对于B ,向量12(2,3)4e e =-=,即共线,故不能作为平面内所有向量的一组基底,B 正确;对于C ,若//a b ,则a 在b 方向上的正射影的数量为||a ±,故C 错误; 对于D ,因为|||a a b =-∣,两边平方得||2b a b =⋅, 则223()||||2a ab a a b a ⋅+=+⋅=,222||()||2||3||a b a b a a b b a +=+=+⋅+=,故23||()32cos ,||||3||a a a b a a b a a b a a ⋅+<+>===+⋅∣, 而向量的夹角范围为[]0,180︒︒, 得a 与a b λ+的夹角为30°,故D 项错误. 故错误的选项为ACD 故选:ACD 【点睛】本题考查平面向量基本定理及向量的数量积,向量的夹角等知识,对知识广度及准确度要求比较高,中档题.2.AD 【分析】利用正弦定理,两角和的正弦函数公式化简,结合,可求,结合范围,可求,进而根据三角形的面积公式和余弦定理可得. 【详解】 ∵,整理可得:, 可得,∵A 为三角形内角,, ∴,故A 正确解析:AD 【分析】利用正弦定理,两角和的正弦函数公式化简cos cos 2B bC a c=-,结合sin 0A ≠,可求1cos 2B =,结合范围()0,B π∈,可求3B π=,进而根据三角形的面积公式和余弦定理可得a c += 【详解】 ∵cos sin cos 22sin sin B b BC a c A C==--, 整理可得:sin cos 2sin cos sin cos B C A B C B =-,可得()sin cos sin cos sin sin 2sin cos B C C B B C A A B +=+==, ∵A 为三角形内角,sin 0A ≠, ∴1cos 2B =,故A 正确,B 错误,∵()0,B π∈, ∴3B π=,∵ABC S =△3b =,∴11sin 42224ac B a c ac ==⨯⨯⨯=, 解得3ac =,由余弦定理得()()2222939a c ac a c ac a c =+-=+-=+-,解得a c +=C 错误,D 正确. 故选:AD. 【点睛】本题主要考查正弦定理,余弦定理以及两角和与差的三角函数的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.3.ABD 【分析】 A.根据是边长为2的等边三角形和判断;B.根据,,利用平面向量的减法运算得到判断;C. 根据,利用数量积运算判断;D. 根据, ,利用数量积运算判断. 【详解】 A. 因为是边长解析:ABD 【分析】A. 根据ABC 是边长为2的等边三角形和2AB a =判断;B.根据2AB a =,2AC a b =+,利用平面向量的减法运算得到BC 判断;C. 根据1,2a ABb BC ==,利用数量积运算判断;D. 根据b BC =, 1a b ⋅=-,利用数量积运算判断. 【详解】A. 因为ABC 是边长为2的等边三角形,所以2AB =,又2AB a =,所以 a 是单位向量,故正确;B. 因为2AB a =,2AC a b =+,所以BC AC AB b =-=,所以//BC b ,故正确;C. 因为1,2a AB b BC ==,所以1122cos120122a b BC AB ⋅=⋅=⨯⨯⨯︒=-,故错误; D. 因为b BC =, 1a b ⋅=-,所以()()2444440BC a b b a b a b b ⋅+=⋅+=⋅+=-+=,所以()4BC a b ⊥+,故正确.【点睛】本题主要考查平面向量的概念,线性运算以及数量积运算,还考查了运算求解的能力,属于中档题.4.ABC 【分析】先求出向量的坐标,然后由向量平行的条件对选项进行逐一判断即可. 【详解】 由点,,则选项A . ,所以A 选项正确. 选项B. ,所以B 选项正确. 选项C . ,所以C 选解析:ABC 【分析】先求出向量AB 的坐标,然后由向量平行的条件对选项进行逐一判断即可. 【详解】由点()4,6A ,33,2B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,则972,AB ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭选项A . 91473023⎛⎫-⨯--⨯= ⎪⎝⎭,所以A 选项正确. 选项B. 9977022⎛⎫-⨯--⨯= ⎪⎝⎭,所以B 选项正确. 选项C . ()91473023⎛⎫⎛⎫-⨯---⨯-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以C 选项正确. 选项D. 979702⎛⎫-⨯--⨯≠ ⎪⎝⎭,所以选项D 不正确 故选:ABC 【点睛】本题考查根据点的坐标求向量的坐标,根据向量的坐标判断向量是否平行,属于基础题.5.AB 【分析】在中,根据,,由,解得或,然后分两种情况利用余弦定理求解. 【详解】中,因为,,面积, 所以, 所以,解得或,当时,由余弦定理得:,当时,由余弦定理得:, 解得 所以或解析:AB 【分析】在ABC 中,根据4a =,5b =,由1sin 2ABCSab C ==60C =或120C =,然后分两种情况利用余弦定理求解.【详解】ABC 中,因为4a =,5b =,面积ABCS=所以1sin 2ABCSab C ==所以sin C =60C =或120C =, 当60C =时,由余弦定理得:2222cos 21c a b ab C =+-=,解得c =当120C =时,由余弦定理得:2222cos 61c a b ab C =+-=,解得c =所以c =c =故选:AB 【点睛】本题主要考查三角形面积公式和余弦定理的应用,还考查了运算求解的能力,属于中档题.6.AB 【分析】由向量的线性运算,结合其几何应用求得、、、,即可判断选项的正误 【详解】 ,即A 正确 ,即B 正确连接AC ,知G 是△ADC 的中线交点, 如下图示由其性质有 ∴,即C 错误 同理 ,解析:AB【分析】 由向量的线性运算,结合其几何应用求得12AF AD AB =+、1()2EF AD AB =+、2133AG AD AB =+、2BG GD =,即可判断选项的正误 【详解】 1122AF AD DF AD DC AD AB =+=+=+,即A 正确 11()()22EF ED DF AD DC AD AB =+=+=+,即B 正确 连接AC ,知G 是△ADC 的中线交点, 如下图示由其性质有||||1||||2GF GE AG CG == ∴211121()333333AG AE AC AD AB BC AD AB =+=++=+,即C 错误 同理21212()()33333BG BF BA BC CF BA AD AB =+=++=- 211()333DG DF DA AB DA =+=+,即1()3GD AD AB =- ∴2BG GD =,即D 错误故选:AB【点睛】本题考查了向量线性运算及其几何应用,其中结合了中线的性质:三角形中线的交点分中线为1:2,以及利用三点共线时,线外一点与三点的连线所得向量的线性关系7.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°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.【详解】由正弦定理sin sin b a B A =,可得120sin 22sin 153b A B a ⨯===, b a >,则30B A >=,所以,B 为锐角或钝角.因此,cos B ==. 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.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.10.AC【分析】根据共线向量的定义判断即可.【详解】对于A 选项,若,则与平行,A 选项合乎题意;对于B 选项,若,但与的方向不确定,则与不一定平行,B 选项不合乎题意; 对于C 选项,若与的方向相反,解析:AC【分析】根据共线向量的定义判断即可.【详解】对于A 选项,若a b =,则a 与b 平行,A 选项合乎题意;对于B 选项,若a b =,但a 与b 的方向不确定,则a 与b 不一定平行,B 选项不合乎题意;对于C 选项,若a 与b 的方向相反,则a 与b 平行,C 选项合乎题意;对于D 选项,a 与b 都是单位向量,这两个向量长度相等,但方向不确定,则a 与b 不一定平行,D 选项不合乎题意.故选:AC.【点睛】本题考查向量共线的判断,考查共线向量定义的应用,属于基础题.11.AD【分析】分别对所给选项进行逐一判断即可.【详解】对于选项A ,当时,与不一定共线,故A 错误;对于选项B ,由,得,所以,,同理,,故是三角形的垂心,所以B 正确;对于选项C ,两个非零向量解析:AD【分析】分别对所给选项进行逐一判断即可.【详解】对于选项A ,当0b =时,a 与c 不一定共线,故A 错误;对于选项B ,由PA PB PB PC ⋅=⋅,得0PB CA ⋅=,所以PB CA ⊥,PB CA ⊥, 同理PA CB ⊥,PC BA ⊥,故P 是三角形ABC 的垂心,所以B 正确;对于选项C ,两个非零向量a ,b ,若a b a b -=+,则a 与b 共线且反向,故C 正确; 对于选项D ,当0b =,0a ≠时,显然有a ∥b ,但此时λ不存在,故D 错误. 故选:AD【点睛】本题考查与向量有关的命题的真假的判断,考查学生对基本概念、定理的掌握,是一道容易题.12.ABD【分析】对于选项在中,由正弦定理可得,即可判断出正误;对于选项在锐角中,由,可得,即可判断出正误;对于选项在中,由,利用正弦定理可得:,得到或即可判断出正误;对于选项在中,利用余弦定理可得解析:ABD【分析】对于选项A 在ABC ∆中,由正弦定理可得sin sin A B a b A B >⇔>⇔>,即可判断出正误;对于选项B 在锐角ABC ∆中,由022A B ππ>>->,可得sin sin()cos 2A B B π>-=,即可判断出正误;对于选项C 在ABC ∆中,由cos cos a A b B =,利用正弦定理可得:sin 2sin 2A B =,得到22A B =或222A B π=-即可判断出正误;对于选项D 在ABC ∆中,利用余弦定理可得:2222cos b a c ac B =+-,代入已知可得a c =,又60B =︒,即可得到ABC ∆的形状,即可判断出正误.【详解】对于A ,由A B >,可得:a b >,利用正弦定理可得:sin sin A B >,正确; 对于B ,在锐角ABC ∆中,A ,(0,)2B π∈,2A B π+>,∴022A B ππ>>->,sin sin()cos 2A B B π∴>-=,因此不等式sin cos A B >恒成立,正确; 对于C ,在ABC ∆中,由cos cos a A b B =,利用正弦定理可得:sin cos sin cos A A B B =,sin 2sin 2A B ∴=, A ,(0,)B π∈,22A B ∴=或222A B π=-,A B ∴=或2A B π+=, ABC ∆∴是等腰三角形或直角三角形,因此是假命题,C 错误.对于D ,由于060B =,2b ac =,由余弦定理可得:222b ac a c ac ==+-,可得2()0a c -=,解得a c =,可得60A C B ===︒,故正确.故选:ABD .【点睛】本题考查正弦定理与余弦定理及三角形边角关系,主要涉及的考点是三角形内角的诱导公式的应用,同时考查正弦定理进行边角转化,属于中等题.13.CD【分析】分析知,,与的夹角是,进而对四个选项逐个分析,可选出答案.【详解】分析知,,与的夹角是.由,故B 错误,D 正确;由,所以,故A 错误;由,所以,故C 正确.故选:CD【点睛】解析:CD【分析】 分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒,进而对四个选项逐个分析,可选出答案.【详解】 分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒.由12cos12010a b ︒⋅=⨯⨯=-≠,故B 错误,D 正确;由()22221243a b a a b b +=+⋅+=-+=,所以3a b +=,故A 错误; 由()()2144440a b b a b b +⋅=⋅+=⨯-+=,所以()4a b b +⊥,故C 正确. 故选:CD【点睛】本题考查正三角形的性质,考查平面向量的数量积公式的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.14.BD【分析】对于A ,根据三角函数的倍角公式进行判断;对于B ,根据正弦定理即可判断证明;对于C ,利用余弦定理即可得解;对于D ,根据正弦定理去判断即可.【详解】 在中,对于A ,若,则或,当A =解析:BD【分析】对于A ,根据三角函数的倍角公式进行判断;对于B ,根据正弦定理即可判断证明;对于C ,利用余弦定理即可得解;对于D ,根据正弦定理去判断即可. 【详解】在ABC ∆中,对于A ,若sin 2sin 2A B =,则22A B =或22A B π+=,当A =B 时,△ABC 为等腰三角形;当2A B π+=时,△ABC 为直角三角形,故A 不正确,对于B ,若A B >,则a b >,由正弦定理得sin sin a b A B=,即sin sin A B >成立.故B 正确;对于C ,由余弦定理可得:b C 错误; 对于D ,若222sin sin sin A B C +<,由正弦定理得222a b c +<,∴222cos 02a b c C ab+-=<,∴C 为钝角,∴ABC ∆是钝角三角形,故D 正确; 综上,正确的判断为选项B 和D .故选:BD .【点睛】本题只有考查了正弦定理,余弦定理,三角函数的二倍角公式在解三角形中的综合应用,考查了转化思想,属于中档题.15.AD【分析】根据平面向量基本定理可知,A 、D 是正确的,选项B 不正确;对于选项C ,当两个向量均为时,有无数个,故不正确.【详解】由平面向量基本定理可知,A 、D 是正确的.对于B,由平面向量基本解析:AD【分析】根据平面向量基本定理可知,A 、D 是正确的,选项B 不正确;对于选项C ,当两个向量均为0时,λ有无数个,故不正确.【详解】由平面向量基本定理可知,A 、D 是正确的.对于B ,由平面向量基本定理可知,如果一个平面的基底确定,那么任意一个向量在此基底下的实数对是唯一的,所以不正确;对于C ,当两向量的系数均为零,即12120λλμμ====时,这样的λ有无数个,所以不正确.故选:AD .【点睛】本题考查平面向量基本定理的辨析,熟记并理解定理内容是关键,解题中要注意特殊值的应用,属于基础题.二、平面向量及其应用选择题16.A【解析】分析:先利用三角形的面积公式求得c 的值,进而利用余弦定理求得a ,再利用正弦定理求解即可.详解:由题意,在ABC ∆中,利用三角形的面积公式可得011sin 1sin 6022ABC S bc A c ∆==⨯⨯⨯=, 解得4c =, 又由余弦定理得22212cos 116214132a b c bc A =+-=+-⨯⨯⨯=,解得a =,由正弦定理得2sin 2sin sin sin 3a b c a A B C A -+===-+,故选A. 点睛:本题主要考查了利用正弦定理和三角函数的恒等变换求解三角形问题,对于解三角形问题,通常利用正弦定理进行“边转角”寻求角的关系,利用“角转边”寻求边的关系,利用余弦定理借助三边关系求角,利用两角和差公式及二倍角公式求三角函数值. 利用正、余弦定理解三角形问题是高考高频考点,经常利用三角形内角和定理,三角形面积公式,结合正、余弦定理解题.17.C【分析】根据平面向量的定义与性质,逐项判断,即可得到本题答案.【详解】因为a b //,所以,a b 的夹角为0或者π,则a 在b 上的投影为||cos ||a a θ=±,故A 不正确;设(1,0),(0,0),(0,2)c b a ===,则有(0)a c b c c ⋅=⋅≠,但a b ≠,故B 不正确;,||||AB DC AB DC =∴=且//AB DC ,又,,,A B C D 是不共线的四点,所以四边形ABCD 为平行四边形;反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则//AB DC 且||||AB DC =,所以AB DC =,故C 正确;0a b ⋅>时,,a b 的夹角可能为0,故D 不正确.故选:C【点睛】本题主要考查平面向量的定义、相关性质以及数量积.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.D【分析】先根据cos cos b A a B =得到,A B 之间的关系,再根据B 是,A C 的等差中项计算出B 的大小,由此再判断ABC 的形状.【详解】因为cos cos b A a B =,所以sin cos sin cos =B A A B ,所以()sin 0B A -=,所以A B =, 又因为2B A C B π=+=-,所以3B π=, 所以3A B π==,所以ABC 是等边三角形. 故选:D.【点睛】本题考查等差中项以及利用正弦定理判断三角形形状,难度一般.(1)已知b 是,a c 的等差中项,则有2b a c =+;(2)利用正弦定理进行边角互化时,注意对于“齐次”的要求. 20.D【分析】根据正弦定理,可得111tan tan tan 235A B C ==,令tan 2A k =,tan 3B k =,tan 5C k =,再结合公式tan tan()B A C =-+,列出关于k 的方程,解出k 后,进而可得到B 的大小.【详解】解:∵2cosA 3cosB 5cosC a b c ==, ∴sin sin sin 2cos 3cos 5cos A B C A B C==,即111tan tan tan 235A B C ==, 令tan 2A k =,tan 3B k =,tan 5C k =,显然0k >, ∵tan tan tan tan()tan tan 1A C B A C A C +=-+=-,∴273101k k k =-,解得k =∴tan 3B k ==B =3π. 故选:D .【点睛】本题考查正弦定理边角互化的应用,考查两角和的正切,用k 表示tan 2A k =,tan 3B k =,tan 5C k =是本题关键21.B【分析】选取向量AB ,AC 为基底,由向量线性运算,求出BE ,即可求得结果.【详解】13BE AE AB AD AB =-=-,1()2AD AB AC =+ , 5166BE AB AC AB AC λμ∴=-+=+, 56λ∴=-,16μ=,23λμ∴+=-. 故选:B.【点睛】本题考查了平面向量的线性运算,平面向量基本定理,属于基础题.22.C【分析】由三角形的重心定理和平面向量的共线定理可得答案.【详解】 ABC 中,AD 、BE 、CF 分别是BC 、CA 、AB 上的中线,它们交于点G ,可得G 为重心,则23BG BE =,2CG GF =,12DG GA =且0GA GB GC ++= 故选:C【点睛】本题考查了三角形的重心定理和向量共线定理,属于中档题.23.D【分析】构造符合题意的特殊三角形(例如直角三角形),然后利用平面向量的线性运算法则进行计算即可得解.【详解】解:如图所示的Rt ABC ∆,其中角B 为直角,则垂心H 与B 重合,O 为ABC ∆的外心,OA OC ∴=,即O 为斜边AC 的中点,又M 为BC 中点,∴2AH OM =, M 为BC 中点,∴22()2(2)AB AC AM AH HM OM HM +==+=+.4224OM HM HM MO =+=-故选:D .【点睛】本题考查平面向量的线性运算,以及三角形的三心问题,同时考查学生分析问题的能力和推理论证能力.24.C【分析】根据三角形外心、重心的概念,以及外心、重心的向量表示,可得结果.【详解】由123||||||1OP OP OP ===,可知点O 是123PP P ∆的外心, 又1230OP OP OP ++=,可知点O 是123PP P ∆的重心, 所以点O 既是123PP P ∆的外心,又是123PP P ∆的重心,故可判断该三角形为等边三角形,故选:C【点睛】本题考查的是三角形外心、重心的向量表示,掌握三角形的四心:重心,外心,内心,垂心,以及熟悉它们的向量表示,对解题有事半功倍的作用,属基础题.25.A【分析】 设sin sin a B b A CH ==,则()m CP a b CH =+,再利用平行四边形法则可知,P 在中线CD 上,即可得答案;【详解】如图,sin sin a B b A CH ==,∴()m OP OC a b CH =++,()m CP a b CH =+, 由平行四边形法则可知,P 在中线CD 上,∴P 的轨迹一定通过ABC 的重心.故选:A.【点睛】本题考查三角形重心与向量形式的关系,考查数形结合思想,考查逻辑推理能力、运算求解能力,求解时注意向量加法几何意义的运用.26.D【分析】设CO yBC =,则()1AO AC CO AC yBC yAB y AC =+=+=-++,根据3BC CD =得出y 的范围,再结合()1AO xAB x AC =+-得到,x y 的关系,从而得出x 的取值范围.【详解】设CO yBC =,则()()1AO AC CO AC yBC AC y AC AB yAB y AC =+=+=+-=-++, 因为3BC CD =,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),所以10,3y ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 又因为()1AO xAB x AC =+-,所以x y =-,所以1,03x ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭.故选:D【点睛】本题考查平面向量基本定理及向量的线性运算,考查利用向量关系式求参数的取值范围问题,难度一般.27.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.28.D【详解】()22cos 2cos 2212sin(2)16f x x x x x x π=+=+=++,当12x π=时,sin(2)sin 163x ππ+=≠±,∴f (x )不关于直线12x π=对称; 当512x π=时,2sin(2)116x π++= ,∴f (x )关于点5(,1)12π对称; f (x )得周期22T ππ==, 当(,0)3x π∈-时,2(,)626x πππ+∈- ,∴f (x )在(,0)3π-上是增函数. 本题选择D 选项.29.D【分析】根据条件利用平方法得到向量数量积的数值,结合向量数量积与夹角之间的关系进行求解即可.【详解】∵非零向量a ,b 满足2a b a b b +=-=, ∴平方得22a b a b +=-,即2222||2||2a b a b a b a b ++⋅=+-⋅ , 则0a b ⋅=,由2a b b +=, 平方得222||24||a b a b b ++⋅=,得223a b =,即3a b =则2a b b +=,22|3|a b a a a b b +⋅=+⋅=(),则向量a b +与a 的夹角的余弦值23||323a b a b cos a b a b bθ+⋅===+⋅⋅(), ,0.6πθπθ≤≤∴=, ,故选D.【点睛】本题主要考查向量数量积的应用,求解向量数量积的大小是解决本题的关键. 30.D【分析】由已知22:tan :tan a b A B =,利用正弦定理及同角的三角函数的基本关系对式子进行化简,然后结合三角函数的性质再进行化简即可判断.【详解】∵22:tan :tan a b A B =, 由正弦定理可得,22sin sin tan sin cos sin sin sin tan sin cos cos AA A AB B B B B B AB===, ∵sin sin B 0A ≠, ∴sin cos sin cos A B B A=, ∴sin cos sin cos A A B B =即sin 2sin 2A B =,∵()(),0,,0,A B A B ππ∈+∈, ∴22A B =或22A B π+=,∴A B =或2A B π+=,即三角形为等腰或直角三角形,故选D .【点睛】本题考查同角三角函数的基本关系及正弦定理的应用,利用正弦定理进行代数式变形是解题的关键和难点.31.A【解析】分析:根据向量加法、减法法则将BD AC ⋅转化为()()AD AB AB BC -+即可求解. 详解:由题可得:BD AC ⋅=()()AD AB AB BC -+=2211()()24222BC AB AB BC BC AB -+=-=-=-,故选A. 点睛:考查向量的线性运算,将问题转化为已知的信息()()AD AB AB BC -+是解题关键. 32.D【分析】由题,延长AP 交BC 于点D ,利用共线定理,以及向量的运算求得向量,,CP CA CD 的关系,可得DP 与AD 的比值,再利用面积中底面相同可得结果.【详解】延长AP 交BC 于点D ,因为A 、P 、D 三点共线,所以(1)CP mCA nCD m n =++=,设CD kCB =代入可得CP mCA nkCB =+即()(1)AP AC mAC nk AB AC AP m nk AC nk AB -=-+-⇒=--+ 又因为1142AP AB AC =+,即11,142nk m nk =--=,且1m n += 解得13,44m n == 所以1344CP CA CD =+可得4AD PD = 因为BPC ∆与ABC ∆有相同的底边,所以面积之比就等于DP 与AD 之比所以BPC ∆与ABC ∆的面积之比为14故选D【点睛】本题考查了向量的基本定理,共线定理以及四则运算,解题的关键是在于向量的灵活运用,属于较难题目.33.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. 34.A【分析】 不等式a c b d T -+-≥恒成立,即求a c b d -+-最小值,利用三角不等式放缩+=+()a c b d a c b d a b c d -+-≥---+,转化即求+()a b c d -+最小值,再转化为等边三角形OAB 的边AB 的中点M 和一条直线上动点N 的距离最小值. 当M N ,运动到MN CD ⊥时且,OM ON 反向时,MN 取得最小值得解.【详解】1a b ==,12a b ⋅=,易得,3a b π<>= 设,,,OA a OB b OC c OD d ====,AB 中点为M ,CD 中点为N则,A B 在单位圆上运动,且三角形OAB 是等边三角形,(.1),(,1)1CD C m m D n n k ,CD 所在直线方程为10x y +-=因为a c b d T -+-≥恒成立,+=+()a c b d a c b d a b c d -+-≥---+,(当且仅当a c -与b d -共线同向,即a b +与c d +共线反向时等号成立)即求+()a b c d -+最小值.+()=()()a b c d OA OB OC OD -++-+=22=2OM ON NM -三角形OAB 是等边三角形,,A B 在单位圆上运动,M 是AB 中点,∴ M 的轨迹是以原点为圆心,半径为32的一个圆. 又N 在直线方程为10x y +-=上运动,∴ 当M N ,运动到MN CD ⊥时且,OM ON 反向时,MN 取得最小值此时M 到直线10x y +-=的距离322MN。
平面向量例题
平面向量例题摘要:1.平面向量的概念2.平面向量的基本运算3.平面向量的应用举例4.例题解析正文:一、平面向量的概念平面向量,又称二维向量,是具有大小和方向的几何对象。
在平面直角坐标系中,一个平面向量可以表示为一个有序的实数对(x, y),其中x 和y 分别表示向量在x 轴和y 轴上的分量。
我们可以将平面向量表示为一个带箭头的线段,线段的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。
二、平面向量的基本运算1.加法两个平面向量相加,是将它们的对应分量分别相加,即(x1, y1) + (x2,y2) = (x1 + x2, y1 + y2)。
2.减法两个平面向量相减,是将它们的对应分量分别相减,即(x1, y1) - (x2, y2) = (x1 - x2, y1 - y2)。
3.数乘平面向量与实数相乘,是将向量的大小乘以实数,方向保持不变,即(x, y) * λ= (λx, λy)。
三、平面向量的应用举例假设有一个向量A = (3, 4),另一个向量B = (1, 2)。
我们可以进行以下运算:1.向量加法:A + B = (3 + 1, 4 + 2) = (4, 6)2.向量减法:A - B = (3 - 1, 4 - 2) = (2, 2)3.向量数乘:2A = (2 * 3, 2 * 4) = (6, 8)四、例题解析例题:求向量(2, 3) 与向量(1, 1) 的和,差及数乘。
解:1.向量加法:(2, 3) + (1, 1) = (2 + 1, 3 + 1) = (3, 4)2.向量减法:(2, 3) - (1, 1) = (2 - 1, 3 - 1) = (1, 2)3.向量数乘:2 * (2, 3) = (2 * 2, 2 * 3) = (4, 6)综上所述,平面向量是具有大小和方向的几何对象,可以进行加法、减法和数乘等基本运算。
平面向量50道解答题
平面向量练习题1.设平面三点A (1,0),B (0,1),C (2,5). (1)试求向量2AB +AC 的模; (2)试求向量AB 与AC 的夹角; (3)试求与BC 垂直的单位向量的坐标.2.已知向量a =(θθcos ,sin )(R ∈θ),b =(3,3)(1)当θ为何值时,向量a 、b 不能作为平面向量的一组基底(2)求|a -b |的取值范围3.已知向量a 、b 是两个非零向量,当a +t b (t ∈R)的模取最小值时, (1)求t 的值(2)已知a 、b 共线同向时,求证b 与a +t b 垂直4. 设向量)2,1(),1,3(-==OB OA ,向量OC 垂直于向量OB ,向量BC 平行于OA ,试求OD OC OA OD ,时=+的坐标.5.将函数y=-x 2进行平移,使得到的图形与函数y=x 2-x -2的图象的两个交点关于原点对称.(如图)求平移向量a 及平移后的函数解析式.6.已知平面向量).23,21(),1,3(=-=b a 若存在不同时为零的实数k 和t,使.,,)3(2y x b t a k y b t a x ⊥+-=-+=且 (1)试求函数关系式k =f (t )(2)求使f (t )>0的t 的取值范围.7.已知向量 = , 求向量b ,使|b |=2| |,并且 与b 的夹角为 。
(10分)8、已知平面上3个向量 、b 、 的模均为1,它们相互之间的夹角均为120。
(1) 求证:( -b )⊥ ;(2)若|k +b + |>1 (k ∈R), 求k 的取值范围。
(12分)9.(本小题满分12分)已知e 1,e 2是两个不共线的向量,AB =e 1+e 2,CB =-λe 1-8e 2, CD =3e 1-3e 2,若A 、B 、D 三点在同一条直线上,求实数λ的值.10.某人在静水中游泳,速度为43公里/小时,他在水流速度为4公里/小时的河中游泳.(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?11.(本小题满分12分)设向量OA =(3,1),OB =(-1,2),向量OB OC ⊥,BC ∥OA ,又OD +OA =OC ,求OD 。
平面向量及其应用经典例题百度文库
35.已知 ,且关于 的方程 有实根,则 与 的夹角的取值范围是( )
A. B. C. D.
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、多选题
1.AC
【分析】
根据平面向量数量积定义可判断A;由向量垂直时乘积为0,可判断B;利用向量数量积的运算律,化简可判断C;根据向量数量积的坐标关系,可判断D.
A.1B.2C.3D.4
32.已知 的内角 、 、 满足 ,面积 满足 ,记 、 、 分别为 、 、 所对的边,则下列不等式一定成立的是()
A. B.
C. D.
33. 中, , , 分别为 , , 的对边,如果 , , 成等差数列, , 的面积为 ,那么 等于()
A. B. C. D.
34.在 中,内角 的对边分别是 ,若 ,则 一定是( )
A. B. C. D.
9.下列命题中,正确的是()
A.在 中, ,
B.在锐角 中,不等式 恒成立
C.在 中,若 ,则 必是等腰直角三角形
D.在 中,若 , ,则 必是等边三角形
10.(多选题)下列命题中,正确的是()
A.对于任意向量 ,有 ;
B.若 ,则 ;
C.对于任意向量 ,有
D.若 共线,则
11.设 、 是两个非零向量,则下列描述正确的有()
一、多选题
1.已知 是同一平面内的三个向量,下列命题中正确的是()
A.
B.若 且 ,则
C.两个非零向量 , ,若 ,则 与 共线且反向
D.已知 , ,且 与 的夹角为锐角,则实数 的取值范围是
2.在 中,a,b,c分别为角A,B,C的对边,已知 , ,且 ,则()
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平面向量经典例题:1.已知向量a =(1,2),b =(2,0),若向量λa +b 与向量c =(1,-2)共线,则实数λ等于( ) A .-2B .-13C .-1D .-23[答案] C[解析] λa +b =(λ,2λ)+(2,0)=(2+λ,2λ),∵λa +b 与c 共线,∴-2(2+λ)-2λ=0,∴λ=-1. 2.(文)已知向量a =(3,1),b =(0,1),c =(k ,3),若a +2b 与c 垂直,则k =( )A .-1B .- 3C .-3D .1[答案] C [解析] a +2b =(3,1)+(0,2)=(3,3), ∵a +2b 与c 垂直,∴(a +2b )·c =3k +33=0,∴k =-3.(理)已知a =(1,2),b =(3,-1),且a +b 与a -λb 互相垂直,则实数λ的值为( ) A .-611B .-116C.611D.116[答案] C[解析] a +b =(4,1),a -λb =(1-3λ,2+λ), ∵a +b 与a -λb 垂直,∴(a +b )·(a -λb )=4(1-3λ)+1×(2+λ)=6-11λ=0,∴λ=611.3.设非零向量a 、b 、c 满足|a |=|b |=|c |,a +b =c ,则向量a 、b 间的夹角为( ) A .150° B .120° C .60° D .30°[答案] B[解析] 如图,在▱ABCD 中,∵|a |=|b |=|c |,c =a +b ,∴△ABD 为正三角形,∴∠BAD =60°,∴〈a ,b 〉=120°,故选B.(理)向量a ,b 满足|a |=1,|a -b |=32,a 与b 的夹角为60°,则|b |=( )A.12 B.13 C.14 D.15[答案] A [解析] ∵|a -b |=32,∴|a |2+|b |2-2a ·b =34,∵|a |=1,〈a ,b 〉=60°, 设|b |=x ,则1+x 2-x =34,∵x >0,∴x =12.4.若AB →·BC →+AB →2=0,则△ABC 必定是( ) A .锐角三角形 B .直角三角形 C .钝角三角形 D .等腰直角三角形[答案] B[解析] AB →·BC →+AB →2=AB →·(BC →+AB →)=AB →·AC →=0,∴AB →⊥AC →, ∴AB ⊥AC ,∴△ABC 为直角三角形. 5.若向量a =(1,1),b =(1,-1),c =(-2,4),则用a ,b 表示c 为( ) A .-a +3b B .a -3b C .3a -b D .-3a +b [答案] B[解析] 设c =λa +μb ,则(-2,4)=(λ+μ,λ-μ),∴⎩⎨⎧λ+μ=-2λ-μ=4,∴⎩⎨⎧λ=1μ=-3,∴c =a -3b ,故选B.在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于O ,E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若AC →=a ,BD →=b ,则AF →等于( )A.14a +12b B.23a +13bC.12a +14bD.13a +23b [答案] B[解析] ∵E 为OD 的中点,∴BE →=3ED →, ∵DF ∥AB ,∴|AB ||DF |=|EB ||DE |,∴|DF |=13|AB |,∴|CF |=23|AB |=23|CD |,∴AF →=AC →+CF →=AC →+23CD →=a +23(OD →-OC →)=a +23(12b -12a )=23a +13b .6.若△ABC 的三边长分别为AB =7,BC =5,CA =6,则AB →·BC →的值为( ) A .19 B .14 C .-18 D .-19 [答案] D[解析] 据已知得cos B =72+52-622×7×5=1935,故AB →·BC →=|AB →|×|BC →|×(-cos B )=7×5×⎝ ⎛⎭⎪⎫-1935=-19.7.若向量a =(x -1,2),b =(4,y )相互垂直,则9x +3y 的最小值为( ) A .12 B .2 3C .32D .6[答案] D[解析] a ·b =4(x -1)+2y =0,∴2x +y =2,∴9x +3y =32x +3y ≥232x +y =6,等号在x =12,y =1时成立. 8.若A ,B ,C 是直线l 上不同的三个点,若O 不在l 上,存在实数x 使得x 2OA →+xOB →+BC →=0,实数x 为( )A .-1B .0 C.-1+52D.1+52[答案] A[解析] x 2OA →+xOB →+OC →-OB →=0,∴x 2OA →+(x -1)OB →+OC →=0,由向量共线的充要条件及A 、B 、C 共线知,1-x -x 2=1,∴x =0或-1,当x =0时,BC →=0,与条件矛盾,∴x =-1.9.(文)已知P 是边长为2的正△ABC 边BC 上的动点,则AP →·(AB →+AC →)( ) A .最大值为8 B .最小值为2 C .是定值6 D .与P 的位置有关[答案] C[解析] 以BC 的中点O 为原点,直线BC 为x 轴建立如图坐标系,则B (-1,0),C (1,0),A (0,3),AB→+AC →=(-1,-3)+(1,-3)=(0,-23), 设P (x,0),-1≤x ≤1,则AP →=(x ,-3),∴AP →·(AB →+AC →)=(x ,-3)·(0,-23)=6,故选C.(理)在△ABC 中,D 为BC 边中点,若∠A =120°,AB →·AC →=-1,则|AD →|的最小值是( )A.12B.32C. 2D.22[答案] D[解析] ∵∠A =120°,AB →·AC →=-1,∴|AB →|·|AC →|·cos120°=-1, ∴|AB →|·|AC →|=2,∴|AB →|2+|AC →|2≥2|AB →|·|AC →|=4,∵D 为BC 边的中点,∴AD →=12(AB →+AC →),∴|AD →|2=14(|AB →|2+|AC →|2+2AB →·AC →)=14(|AB →|2+|AC →|2-2)≥14(4-2)=12,∴|AD →|≥22.10. 如图,一直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD分别交于E 、F 两点,且交其对角线于K ,其中AE →=13AB →,AF →=12AD →,AK →=λAC →,则λ的值为( )A.15B.14C.13D.12[答案] A[解析] 如图,取CD 的三等分点M 、N ,BC 的中点Q ,则EF ∥DG ∥BM ∥NQ ,易知AK →=15AC →,∴λ=15.11. 已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +4b 与a -2b 共线,则m 的值为( )A.12 B .2 C .-2 D .-12[答案] C[解析] m a +4b =(2m -4,3m +8),a -2b =(4,-1), 由条件知(2m -4)·(-1)-(3m +8)×4=0,∴m =-2,故选C.12. 在△ABC 中,C =90°,且CA =CB =3,点M 满足BM →=2MA →,则CM →·CB →等于( )A .2B .3C .4D .6 [答案] B[解析] CM →·CB →=(CA →+AM →)·CB →=(CA →+13AB →)·CB →=CA →·CB →+13AB →·CB →=13|AB →|·|CB →|·cos45°=13×32×3×22=3.13. 在正三角形ABC 中,D 是BC 上的点,AB =3,BD =1,则AB →·AD →=________.[答案]152[解析] 由条件知,|AB →|=|AC →|=|BC →|=3,〈AB →,AC →〉=60°, 〈AB →,CB →〉=60°,CD →=23CB →,∴AB →·AD →=AB →·(AC →+CD →)=AB →·AC →+AB →·23CB →=3×3×cos60°+23×3×3×cos60°=152.14. 已知向量a =(3,4),b =(-2,1),则a 在b 方向上的投影等于________.[答案] -255。
[解析] a 在b 方向上的投影为a ·b |b |=-25=-255.15. 已知向量a 与b 的夹角为2π3,且|a |=1,|b |=4,若(2a +λb )⊥a ,则实数λ=________.[答案] 1[解析] ∵〈a ,b 〉=2π3,|a |=1,|b |=4,∴a ·b =|a |·|b |·cos 〈a ,b 〉=1×4×cos2π3=-2,∵(2a+λb )⊥a ,∴a ·(2a +λb )=2|a |2+λa ·b =2-2λ=0,∴λ=1. 16. 已知:|OA →|=1,|OB →|=3,OA →·OB →=0,点C 在∠AOB 内,且∠AOC =30°,设OC →=mOA →+nOB→(m ,n ∈R +),则m n=________.[答案] 3[解析] 设mOA →=OF →,nOB →=OE →,则OC →=OF →+OE →,∵∠AOC =30°,∴|OC →|·cos30°=|OF →|=m |OA →|=m , |OC →|·sin30°=|OE →|=n |OB →|=3n ,两式相除得:m3n =|OC →|cos30°|OC →|sin30°=1tan30°=3,∴m n=3.17. (文)设i 、j 是平面直角坐标系(坐标原点为O )内分别与x 轴、y 轴正方向相同的两个单位向量,且OA→=-2i +j ,OB →=4i +3j ,则△OAB 的面积等于________. [答案] 5[解析] 由条件知,i 2=1,j 2=1,i ·j =0,∴OA →·OB →=(-2i +j )·(4i +3j )=-8+3=-5,又OA →·OB →=|OA →|·|OB →|·cos 〈OA →,OB →〉=55cos 〈OA →,OB →〉, ∴cos 〈OA →,OB →〉=-55,∴sin 〈OA →,OB →〉=255, ∴S △OAB =12|OA →|·|OB →|·sin 〈OA →,OB →〉=12×5×5×255=5.(理)三角形ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,能得出三角形ABC 一定是锐角三角形的条件是________(只写序号)①sin A +cos A =15 ②AB →·BC →<0 ③b =3,c =33,B =30° ④tan A +tan B +tan C >0.[答案] ④[解析] 若A 为锐角,则sin A +cos A >1,∵sin A +cos A =15,∴A 为钝角,∵AB →·BC →<0,∴BA →·BC →>0,∴∠B 为锐角,由∠B 为锐角得不出△ABC 为锐角三角形;由正弦定理b sin B =csin C 得,3sin30°=33sin C,∴sin C=32,∴C =60°或120°,∵c ·sin B =332,3<332<33,∴△ABC 有两解,故①②③都不能得出△ABC为锐角三角形.④由tan A +tan B +tan C =tan(A +B )(1-tan A tan B )+tan C =-tan C (1-tan A tan B )+tan C =tan A tan B tan C >0,及A 、B 、C ∈(0,π),A +B +C =π知A 、B 、C 均为锐角,∴△ABC 为锐角三角形.18. 已知平面向量a =(1,x ),b =(2x +3,-x ).(1)若a ⊥b ,求x 的值. (2)若a ∥b ,求|a -b |. [解析] (1)若a ⊥b ,则a ·b =(1,x )·(2x +3,-x )=1×(2x +3)+x (-x )=0, 整理得x 2-2x -3=0,解得x =-1或x =3.(2)若a ∥b ,则有1×(-x )-x (2x +3)=0,则x (2x +4)=0,解得x =0或x =-2, 当x =0时,a =(1,0),b =(3,0), ∴|a -b |=|(1,0)-(3,0)|=|(-2,0)|=(-2)2+02=2,当x =-2时,a =(1,-2),b =(-1,2),∴|a -b |=|(1,-2)-(-1,2)|=|(2,-4)|=22+(-4)2=25.19. 已知向量a =(sin x ,-1),b =(3cos x ,-12),函数f (x )=(a +b )·a -2.(1)求函数f (x )的最小正周期T ;(2)将函数f (x )的图象向左平移π6上个单位后,再将所得图象上所有点的横坐标伸长为原来的3倍,得到函数g (x )的图象,求函数g (x )的解析式及其对称中心坐标.[解析](1)f (x )=(a +b )·a -2=a 2+a ·b -2=sin 2x +1+3sin x cos x +12-2=1-cos2x 2+32sin2x -12=32sin2x -12cos2x =sin(2x -π6), ∴周期T =2π2=π.(2)向左平移π6个单位得,y =sin[2(x +π6)-π6]=sin(2x +π6),横坐标伸长为原来的3倍得,g (x )=sin(23x +π6),令23x +π6=k π得对称中心为(3k π2-π4,0),k ∈Z . 20. (文)三角形的三个内角A 、B 、C 所对边的长分别为a 、b 、c ,设向量m =(c -a ,b -a ),n =(a +b ,c ),若m ∥n .(1)求角B 的大小;(2)若sin A +sin C 的取值范围. [解析] (1)由m ∥n 知c -aa +b=b -a c,即得b 2=a 2+c 2-ac ,据余弦定理知cos B =12,得B =π3.(2)sin A +sin C =sin A +sin(A +B )=sin A +sin(A +π3)=sin A +12sin A +32cos A =32sin A +32cos A =3sin(A +π6),∵B =π3,∴A +C =2π3,∴A ∈(0,2π3),∴A +π6∈(π6,5π6),∴sin(A +π6)∈(12,1],∴sin A +sin C 的取值范围为(32,3].(理)在钝角三角形ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,m =(2b -c ,cos C ),n =(a ,cos A ),且m ∥n .(1)求角A 的大小;(2)求函数y =2sin 2B +cos(π3-2B )的值域.[解析] (1)由m ∥n 得(2b -c )cos A -a cos C =0, 由正弦定理得2sin B cos A -sin C cos A -sin A cos C =0, ∵sin(A +C )=sin B ,∴2sin B cos A -sin B =0, ∵B 、A ∈(0,π),∴sin B ≠0,∴A =π3.(2)y =1-cos2B +12cos2B +32sin2B =1-12cos2B +32sin2B =sin(2B -π6)+1,当角B 为钝角时,角C 为锐角,则⎩⎪⎨⎪⎧π2<B <π0<2π3-B <π2⇒π2<B <2π3, ∴5π6<2B -π6<7π6,∴sin(2B -π6)∈(-12,12),∴y ∈(12,32). 当角B 为锐角时,角C 为钝角,则⎩⎪⎨⎪⎧0<B <π2π2<2π3-B <π⇒0<B <π6,∴-π6<2B -π6<π6,∴sin(2B -π6)∈(-12,12),∴y ∈(12,32),综上,所求函数的值域为(12,32).21.设函数f(x)=a·b,其中向量a=(2cos x,1),b=(cos x,3sin2x),x∈R.(1)若f(x)=1-3且x∈[-π3,π3],求x;(2)若函数y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)(|m|<π2)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n 的值.[解析] (1)依题设,f(x)=2cos2x+3sin2x=1+2sin(2x+π6).由1+2sin(2x+π6)=1-3,得sin(2x+π6)=-32,∵-π3≤x≤π3,∴-π2≤2x+π6≤5π6,∴2x+π6=-π3,即x=-π4.(2)函数y=2sin2x的图象按向量c=(m,n)平移后得到函数y=2sin2(x-m)+n的图象,即函数y=f(x)的图象.由(1)得f(x)=2sin2(x+π12)+1.∵|m|<π2,∴m=-π12,n=1.22.已知向量OP→=(2cos x+1,cos2x-sin x+1),OQ→=(cos x,-1),f(x)=OP→·OQ→.(1)求函数f(x)的最小正周期;(2)当x∈[0,π2]时,求函数f(x)的最大值及取得最大值时的x值.[解析] (1)∵OP→=(2cos x+1,cos2x-sin x+1),OQ→=(cos x,-1),∴f(x)=OP→·OQ→=(2cos x+1)cos x-(cos2x-sin x+1)=2cos2x+cos x-cos2x+sin x-1=cos x+sin x=2sin(x+π4),∴函数f(x)最小正周期T=2π.(2)∵x∈[0,π2],∴x+π4∈[π4,3π4],∴当x+π4=π2,即x=π4时,f(x)=2sin(x+π4)取到最大值 2.23.△ABC的三个内角A、B、C所对的边分别为a、b、c,向量m=(-1,1),n=(cos B cos C,sin B sin C-32),且m⊥n.(1)求A的大小;(2)现在给出下列三个条件:①a=1;②2c-(3+1)b=0;③B=45°,试从中选择两个条件以确定△ABC ,求出所确定的△ABC 的面积.(注:只需要选择一种方案答题,如果用多种方案答题,则按第一方案给分). [解析] (1)因为m ⊥n ,所以-cos B cos C +sin B sin C -32=0,即cos B cos C -sin B sin C =-32,所以cos(B +C )=-32,因为A +B +C =π,所以cos(B +C )=-cos A ,所以cos A =32,A =30°.(2)方案一:选择①②,可确定△ABC , 因为A =30°,a =1,2c -(3+1)b =0, 由余弦定理得,12=b 2+(3+12b )2-2b ·3+12b ·32解得b =2,所以c =6+22,所以S △ABC =12bc sin A =12·2·6+22·12=3+14,方案二:选择①③,可确定△ABC ,因为A =30°,a =1,B =45°,C =105°,又sin105°=sin(45°+60°)=sin45°cos60°+cos45°sin60°=6+24,由正弦定理c =a sin C sin A=1·sin105°sin30°=6+22, 所以S △ABC =12ac sin B =12·1·6+22·22=3+14.(注意:选择②③不能确定三角形)(理)如图,⊙O 方程为x 2+y 2=4,点P 在圆上,点D 在x 轴上,点M 在DP 延长线上,⊙O 交y 轴于点N ,DP →∥ON →,且DM →=32DP →.(1)求点M 的轨迹C 的方程; (2)设F 1(0,5)、F 2(0,-5),若过F 1的直线交(1)中曲线C 于A 、B 两点,求F 2A →·F 2B →的取值范围.[解析] (1)设P (x 0,y 0),M (x ,y ),∵DM →=32DP →,∴⎩⎨⎧y =32y 0x =x,∴⎩⎨⎧y 0=23yx 0=x,代入x 20+y 20=4得,x 24+y 29=1.(2)①当直线AB 的斜率不存在时,显然F 2A →·F 2B →=-4, ②当直线AB 的斜率存在时,不妨设AB 的方程为:y =kx +5,由⎩⎨⎧y =kx +5x 24+y 29=1得,(9+4k 2)x 2+85kx -16=0,不妨设A 1(x 1,y 1),B (x 2,y 2),则⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=-85k9+4k 2x 1x 2=-169+4k2,F 2A →·F 2B →=(x 1,y 1+5)·(x 2,y 2+5)=(x 1,kx 1+25)·(x 2,kx 2+25)=(1+k 2)x 1x 2+25k (x 1+x 2)+20=-16(1+k 2)9+4k 2+-80k 29+4k 2+20=-96k 2-169+4k 2+20 =-4+2009+4k 2,∵k 2≥0,∴9+4k 2≥9,∴0<2009+4k 2≤2009,∴-4<F 2A →·F 2B →≤1649,综上所述,F 2A →·F 2B →的取值范围是(-4,1649].24. 在平面直角坐标系内,已知两点A (-1,0)、B (1,0),若将动点P (x ,y )的横坐标保持不变,纵坐标扩大到原来的2倍后得到点Q (x ,2y ),且满足AQ →·BQ →=1.(1)求动点P 所在曲线C 的方程; (2)过点B 作斜率为-22的直线l 交曲线C 于M 、N 两点,且OM →+ON →+OH →=0,又点H 关于原点O 的对称点为点G ,试问M 、G 、N 、H 四点是否共圆?若共圆,求出圆心坐标和半径;若不共圆,请说明理由.[解析] (1)设点P 的坐标为(x ,y ),则点Q 的坐标为(x ,2y ),依据题意得,AQ →=(x +1,2y ),BQ →=(x -1,2y ).∵AQ →·BQ →=1,∴x 2-1+2y 2=1.∴动点P 所在曲线C 的方程是x 22+y 2=1.(2)因直线l 过点B ,且斜率为k =-22,∴l :y =-22(x -1),联立方程组⎩⎪⎨⎪⎧x 22+y 2=1y =-22(x -1),消去y 得,2x 2-2x -1=0.设M (x 1,y 1)、N (x 2,y 2),∴⎩⎨⎧x 1+x 2=1,x 1x 2=-12,∴y 1+y 2=-22(x 1-1)-22(x 2-1)=-22(x 1+x 2)+2=22.由OM →+ON →+OH →=0得,OH →=(-x 1-x 2,-y 1-y 2),即H (-1,-22),而点G 与点H 关于原点对称,∴G (1,22),设线段MN 、GH 的中垂线分别为l 1和l 2,k GH =22,则有l 1:y -24=2(x -12),l 2:y =-2x .联立方程组⎩⎨⎧y -24=2(x -12),y =-2x解得l 1和l 2的交点为O 1(18,-28).因此,可算得|O 1H |=(98)2+(328)2=3118, |O 1M |=(x 1-18)2+(y 1+28)2=3118.所以M 、G 、N 、H 四点共圆,且圆心坐标为O 1(18,-28),半径为3118.。