高考数学平面向量及其应用专题复习(专题训练)doc

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(福建专用)高考数学总复习 第四章第3课时 平面向量的数量积及平面向量的应用举例课时闯关(含解析)

(福建专用)高考数学总复习 第四章第3课时 平面向量的数量积及平面向量的应用举例课时闯关(含解析)

(福建专用)2023年高考数学总复习 第四章第3课时 平面向量的数量积及平面向量的应用举例课时闯关(含解析)一、选择题1.(2023·宁德质检)已知a =(1,-3),b =(4,6),c =(2,3),那么a ·(b·c )等于( )A .(26,-78)B .(-28,-42)C .-52D .-78解析:选A.a ·(b·c )=(1,-3)×(4×2+6×3)=(26,-78).2.一质点受到平面上的三个力F 1,F 2,F 3(单位:牛顿)的作用而处于平衡状态,已知F 1,F 2成60°角,且F 1,F 2的大小分别为2和4,那么F 3的大小为( )A .6B .2C .2 5D .27 解析:选D.F 23=F 21+F 22+2F 1·F 2=28,所以|F 3|=27.3.a ,b 为平面向量,已知a =(4,3),2a +b =(3,18),那么a ,b 夹角的余弦值等于( ) A.865 B .-865C.1665 D .-1665解析:选 C.b =(2a +b )-2a =(-5,12),易求得|a |=5,|b |=13,那么cos 〈a ,b 〉=4,3·-5,125×13=1665. 4.在△ABC 中,(BC →+BA →)·AC →=|AC →|2,那么三角形ABC 的形状一定是( )A .等边三角形B .等腰三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形解析:选C.由(BC →+BA →)·AC →=|AC →|2,得AC →·(BC →+BA →-AC →)=0,即AC →·(BC →+BA →+CA →)=0,∴AC →·2BA →=0,∴AC →⊥BA →,∴∠A =90°.应选C.5.已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(3,-1),n =(cos A ,sin A ),假设m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,那么角A ,B 的大小分别为( )A.π6,π3B.2π3,π6C.π3,π6D.π3,π3解析:选C.由m ⊥n 可得m·n =0,即3cos A -sin A =0,所以角A =π3,B =2π3-C . 由a cos B +b cos A =c sin C 得sin C =1,所以C =π2,故B =π6. 二、填空题6.假设平面上三点A 、B 、C 满足|AB →|=3,|BC →|=4,|CA →|=5,那么AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB→的值等于________.解析:由AB →+BC →+CA →=0可得(AB →+BC →+CA →)2=0,∴9+16+25+2(AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB →)=0,AB →·BC →+BC →·CA →+CA →·AB →=-25.答案:-257.设非零向量a =(x,2x ),b =(-3x,2),且a ,b 的夹角为钝角,那么x 的取值范围________. 解析:∵a ,b 的夹角为钝角,∴a·b =x ·-3x +2x ·2=-3x 2+4x <0,解得x <0或x >43.① 又由a ,b 共线且反向可得x =-13,② 由①②得x 的范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫-∞,-13∪⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0∪⎝ ⎛⎭⎪⎫43,+∞ 8.(2023·合肥质检)关于平面向量a ,b ,c ,有以下几个命题:①(a ·b )c -(c ·a )b =0;②|a |-|b |<|a -b |(a 、b 不共线);③(b ·c )a -(c ·a )b 不与c 垂直;④假设非零向量a 和b 满足|a |=|b |=|a -b |,那么a 与a +b 的夹角为60°.其中真命题的序号为________(写出所有真命题的序号).解析:平面向量的数量积不满足结合律,故①假;由向量的减法运算可知|a |、|b |、|a -b |恰为一个三角形的三条边长,而三角形的两边之差小于第三边,故②是真命题;因为[(b ·c )a -(c ·a )b ]·c =(b ·c )a ·c -(c ·a )b ·c =0,所以垂直,故③假;由|a |=|b |=|a -b |,再结合平行四边形法那么可得a 与a +b 的夹角为30°,命题④假. 答案:②三、解答题9.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61.(1)求a 与b 的夹角θ;(2)求|a +b |;(3)假设AB →=a ,AC →=b ,求△ABC 的面积.解:(1)由(2a -3b )·(2a +b )=61,得4|a |2-4a·b -3|b |2=61.将|a |=4,|b |=3代入上式,求得a·b =-6.所以cos θ=a·b |a ||b |=-64×3=-12. 又因为0≤θ≤π,所以θ=2π3. (2)|a +b |2=(a +b )2=|a |2+2a·b +|b |2=13,所以|a +b |=13.(3)由(1)知,∠BAC =θ=2π3,|AB →|=|a |=4,|AC →|=|b |=3, 所以S △ABC =12|AC →||AB →|si n ∠BAC =3 3. 10.已知点A (2,0),B (0,2),C (cos α,sin α),且0<α<π.(1)假设|OA →+OC →|=7,求OB →与OC →的夹角;(2)假设AC →⊥BC →,求tan α的值.解:(1)因为|OA →+OC →|=7,所以(2+cos α)2+sin 2α=7,所以cos α=12. 又因为α∈(0,π),所以α=∠AOC =π3. 又因为∠AOB =π2,所以OB →与OC →的夹角为π6. (2)AC →=(cos α-2,sin α),BC →=(cos α,sin α-2).因为AC →⊥BC →,所以AC →·BC →=0,所以cos α+sin α=12,① 所以(cos α+sin α)2=14,所以2sin αcos α=-34. 又因为α∈(0,π),所以α∈⎝ ⎛⎭⎪⎫π2,π. 因为(cos α-sin α)2=1-2sin αcos α=74, cos α-sin α<0,所以cos α-sin α=-72.② 由①②得cos α=1-74,sin α=1+74,所以tan α=-4+73.一、选择题1.向量a 与b 的夹角为θ,定义a 与b 的“向量积”:a ×b 是一个向量,它的模|a ×b |=|a |·|b |·sin θ,假设a =(-3,-1),b =(1,3),那么|a ×b |等于( )A. 3 B .2C .2 3D .4解析:选B.∵|a |=|b |=2,a·b =-23,∴cos θ=-232×2=-32. 又θ∈[0,π],∴sin θ=12.∴|a ×b |=2×2×12=2. 2.(2023·泉州调研)在△ABC 中,已知向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0且AB →|AB →|·AC →|AC →|=12,那么△ABC 为( ) A .三边均不相等的三角形B .直角三角形C .等腰非等边三角形D .等边三角形解析:选D.非零向量BC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0,即角A 的平分线垂直于BC ,∴AB =AC ,又cos A =AB →|AB →|·AC →|AC →|=12,∠A =π3,所以△ABC 为等边三角形. 二、填空题3.如图,AB 是半圆O 的直径,C ,D 是弧AB 的三等分点,M ,N 是线段AB 的三等分点.假设OA =6,那么MD →·NC →的值是________.解析:MD →·NC →=(OD →-OM →)·(OC →-ON →)=OD →·OC →-OM →·OC →-OD →·ON →+OM →·ON → =6×6×cos60°-6×2×cos120°-6×2×cos 120°+2×2×cos180°=26. 答案:264.设向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=1,a·b =-12,〈a -c ,b -c 〉=60°,那么|c |的最大值等于________.解析:设向量a ,b ,c 的起点为O ,终点分别为A ,B ,C ,由已知得,∠AOB =120°,∠ACB =60°,那么点C 在△AOB 的外接圆上,当OC 经过圆心时,|c |最大,在△AOB 中,求得AB =3,由正弦定理得△AOB 外接圆的直径是3sin120°=2,故|c |的最大值是2.答案:2三、解答题5.已知平面向量a =(3,-1),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32. (1)证明:a ⊥b ;(2)假设存在不同时为零的实数k 和t ,使x =a +(t 2-3)·b ,y =-ka +tb ,且x ⊥y ,试求函数关系式k =f (t );(3)据(2)的结论,确定函数k =f (t )的单调区间.解:(1)证明:因为a·b =3×12+(-1)×32=0, 所以a ⊥b .(2)因为x ⊥y ,所以x·y =0,所以[a +(t 2-3)b ]·(-ka +tb )=-ka 2+[t -k (t 2-3)]a·b +t (t 2-3)b 2=0.因为|a |=2,|b |=1,a ⊥b ,所以-k ×4+t (t 2-3)=0,即k =14(t 3-3t )(t ≠0). (3)由(2)知f (t )=14(t 3-3t ),故f ′(t )=14(3t 2-3), 令f ′(t )>0得t >1或t <-1,令f ′(t )<0得-1<t <1且t ≠0.所以函数k =f (t )的单调递增区间为(1,+∞)和(-∞,-1),单调递减区间为(-1,0)和(0,1).6.已知向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫3sin x 4,1,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫cos x 4,cos 2x4. (1)假设m·n =1,求cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x 的值; (2)记f (x )=m·n ,在△ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且满足(2a -c )cos B =b cos C ,求函数f (A )的取值范围.解:(1)∵m·n =1,即3sin x 4cos x 4+cos 2x 4=1, 即32sin x 2+12cos x 2+12=1,∴sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x2+π6=12.∴cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫2π3-x =cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x -2π3=-cos ⎝ ⎛⎭⎪⎫x +π3=-⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-2sin 2⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6=2·⎝ ⎛⎭⎪⎫122-1=-12.(2)∵(2a -c )cos B =b cos C ,由正弦定理得(2sin A -sin C )cos B =sin B cos C . ∴2sin A cos B -cos B sin C =sin B cos C ,∴2sin A cos B =sin(B +C ),∵A +B +C =π,∴sin (B +C )=sin A ,且sin A ≠0, ∴cos B =12,B =π3,∴0<A <2π3.∴π6<A2+π6<π2,12<sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A2+π6<1.又∵f (x )=m·n =sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫x 2+π6+12,∴f (A )=sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫A 2+π6+12.故函数f (A )的取值范围是⎝ ⎛⎭⎪⎫1,32.。

高三数学向量专题复习(高考题型汇总及讲解)(1)

高三数学向量专题复习(高考题型汇总及讲解)(1)

向量专题复习向量是高考的一个亮点,因为向量知识,向量观点在数学、物理等学科的很多分支有着广泛的应用,而它具有代数形式和几何形式的“双重身份”能融数形于一体,能与中学数学教学内容的许多主干知识综合,形成知识交汇点,所以高考中应引起足够的重视。

一、平面向量加、减、实数与向量积 (一)基本知识点提示1、重点要理解向量、零向量、向量的模、单位向量、平行向量、反向量、相等向量、两向量的夹角等概念。

2、了解平面向量基本定理和空间向量基本定理。

3、向量的加法的平行四边形法则(共起点)和三角形法则(首尾相接)。

4、向量形式的三角形不等式:||a |-|b ||≤|a ±b |≤|a |+|b |(试问:取等号的条件是什么?);向量形式的平行四边形定理:2(|a |2+|b |2)=|a -b |2+|a +b |25、实数与向量的乘法(即数乘的意义)实数λ与向量的积是一个向量,记λ,它的长度与方向规定如下:(1)|λa |=|λ|²|a |;(2)当λ>0时,λa 的方向与a 的方向相同;当λ<0时,λa 的方向与a 的方向相反;当λ=0时,λ=,方向是任意的.6、共线向量定理的应用:若≠,则∥⇔存在唯一实数对λ使得=λ⇔x 1y 2-x 2y 1=0(其中=(x 1,y 1),=(x 2,y 2)) (二)典型例题例1、O 是平面上一 定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足).,0[||||+∞∈++=λλAC AB 则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A .外心B .内心C .重心D .垂心+是在∠BAC 的平分线上,∴选B例2、对于任意非零向量与,求证:|||-|||≤|±|≤||+||证明:(1)两个非零向量与不共线时,+的方向与,的方向都不同,并且||-||<|±|<||+||(3)两个非零向量a 与b 共线时,①a 与b 同向,则a +b 的方向与a 、b 相同且|a +b |=|a |+|b |.②a 与b 异向时,则a +b 的方向与模较大的向量方向相同,设|a |>||,则|+|=||-||.同理可证另一种情况也成立。

高考数学(文)《平面向量》专题复习

高考数学(文)《平面向量》专题复习
专题5 平面向量
第1节 平面向量的概念及线性运算、 平面向量基本定理
600分基础 考点&考法
❖考点29 平面向量的基本概念及线性运算 ❖考点30 平面向量的坐标运算
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考点29 平面向量的基本概念及线性运算
❖考法1 平面向量的有关概念 ❖考法2 平面向量的线性运算
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考点29 平面向量的基本概念及线性运算
【注意】①向量数乘的特殊情况:当λ=0时,λa=0;当a=0时,λa=0.②实数和向量可 以求积,但不能求和、求差.③正确区分向量数量积与向量数乘的运算律.
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考法2 平面向量的线性运算
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考点30 平面向量的坐标运算
❖考法3 平面向量基本定理的应用 ❖考法4 平面向量的共线问题 ❖考法5 平面向量的坐标表示与运算
1.向量的有关概念
2.向量的线性运算
考法1 平面向量的有关概念
解决平面向量的有关概念的问题时,应注意以下两点: 1.应正确理解向量的概念 ①向量既有大小,又有方向,任意两个向量不能比较大小,只可以 判断它们是否相等,但它们的模可以比较大小;②大小与方向是向 量的两个要素,分别是向量的代数特征与几何特征;③向量可以自 由平移,任一组平行向量都可以移到同一直线上. 2.正确理解共线向量与平行向量 共线向量就是平行向量,其要求是几个非零向量的方向相同或相反, 当然向量所在直线可以平行,也可以重合,其中“共线”的含义不 同于平面几何中“共线”的含义.
(2)b在a方向上的投影是 一个数量,当0°≤θ< 90°时为正;当90°<θ ≤180°时为负;当θ= 90°时为0.
考点31 平面向量的数量积
【注意】x1y2-x2y1=0与x1x2+y1y2=0不同,前者是两向量a=(x1,y1), b=(x2,y2)共线的充要条件,后者是它们垂直的充要条件.

2023届高考数学复习:历年经典好题专项(平面向量的概念及线性运算)练习(附答案)

2023届高考数学复习:历年经典好题专项(平面向量的概念及线性运算)练习(附答案)
⃗ =0,|⃗|=|⃗|=|⃗ |=2,则△ABC 的面积等于(
A.√3
B.2√3
C.3√3
D.4√3
)
)
10.(多选)设 M 是△ABC 所在平面内一点,则下列说法正确的是(
A.若⃗
1 ⃗

2
1 ⃗
,则
2

M 是边 BC 的中点
B.若⃗=2⃗
⃗ ,则点 M 在边 BC 的延长线上
C.若⃗=-⃗
⃗,则 M 是△ABC 的重心
1
1
D.若⃗=x⃗+y⃗ ,且 x+y= ,则△MBC 的面积是△ABC 面积的
2
2
1
4
11.(历年山东德州高三模拟)设向量 a,b 不平行,向量 a+ λb 与-a+b 平行.则实数 λ=
.
12.(历年浙江杭州二中高二期中)在等腰梯形 ABCD 中,设⃗=a,⃗=b,⃗ =2⃗,M 为 BC 的中点,则
2
3
1
3
A. a+ b
2
3
1
3
C. a- b
2
3
)
(
)
1
3
B.- a+ b
2
3
1
3
D.- a- b
5.(历年四川宜宾叙州区第一中学月考)在▱ABCD 中,若|⃗
A.▱ABCD 为菱形
(
⃗|=|⃗
⃗|,则必有(
)
B.▱ABCD 为矩形
C.▱ABCD 为正方形 D.▱ABCD 为梯形
6.设 a,b 是非零向量,则“a=2b”是“|a+b|≥|a|+|b|”的
A.充分不必要条件

高中高考数学专题复习平面向量含试题与详细解答

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高中高考数学专题复习平面向量含试题与详细解答1.平面上有一个△ABC 和一点O ,设OA a =,OB b =,OC c =,又OA 、BC 的中点分别为D 、E ,则向量DE 等于( )A.()12a b c ++ B. ()12a b c -++ C. ()12a b c -+ D. ()12a b c +-2.在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是CD 和BC 的中点,若AF AE AC μλ+=,其中R ∈μλ,,则μλ+的值是 A .34 B .1 C . 32 D. 31 3.若四边形ABCD 是正方形,E 是CD 的中点,且AB a =,AD b =,则BE = A.12b a +B.12a b + C.12b a - D.12a b -4.在平面内,已知31==,0=⋅OB OA ,30=∠AOC ,设n m +=,(,R m n ∈),则nm等于A .B .3±C .13±D .3±5.在等腰Rt ABC △中,90A ∠=,(1,2),(,)(0)AB AC m n n ==>,则BC = ( ) A .(-3,-1)B .(-3,1)C .(3,1)-D .(3,1)6.已知,,A B C 三点共线,且(3,6)A -,(5,2)B -,若C 点横坐标为6,则C 点 的纵坐标为( ).A .13-B .9C .9-D .137.设a 、b 、c 是非零向量,则下列说法中正确..是 A .()()a b c c b a ⋅⋅=⋅⋅ B. a b a b -≤+C .若a b a c ⋅=⋅,则b c =D .若//,//a b a c ,则//b c 8.设四边形ABCD 中,有DC =21,且||=|BC |,则这个四边形是 A.平行四边形B.等腰梯形C. 矩形D.菱形9.已知()()0,1,2,3-=-=,向量+λ与2-垂直,则实数λ的值为( ). A.17-B.17C.16- D.1610.若点M 为ABC ∆的重心,则下列各向量中与共线的是( ) A .++ B .++ C .AC AM +3 D .CM BM AM ++11.若|a |=|b |=|a -b|,则b 与a +b 的夹角为 ( )A .30°B .60°C .150°D .120°12. 已知()23,a =,47(,)b =-,则b 在a 上的投影为( )(A)(B)13.R t t ∈+===,),20cos ,20(sin ,)25sin ,25(cos 0000,则||的最小值是 A. 2 B.22C. 1D. 2114.矩阵A 1002⎛⎫=⎪⎝⎭,向量12α⎛⎫= ⎪⎝⎭,则A 10α= ( ) A .1012⎛⎫ ⎪⎝⎭ B .1112⎛⎫ ⎪⎝⎭ C .2060⎛⎫ ⎪⎝⎭ D .1122⎛⎫⎪⎝⎭15.如图,A 、B 分别是射线OM ON ,上的两点,给出下列向量:①OA OB +;②1123OA OB +;③3143OA OB +; ④3145OA OB +;⑤3145OA OB -.这些向量中以O 为起点,终点在阴影区域内的是( )A .①②B .①④C .①③D .⑤16.在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若=2,=+λ,则λ等于( ) A. B. C. D.17.已知O 为空间内任意一点,P 为ABC ∆所在平面内任意一点,且2OP OA OB mCO =++ 则m 的值为( )A 、 2B 、2-C 、3D 、 3-18.设向量(cos25,sin 25),(sin 20,cos20)a b =︒︒=︒︒,若c a t b =+(t ∈R ),则()2c 的最小值为( )A.2B.1C.22 D.2119.已知20()OA x OB x OC x R ⋅+⋅-=∈,其中,,A B C 三点共线,O 是线外一点,则满足条件的x ( )A .不存在B .有一个C .有两个D .以上情况均有可能 20.平面直向坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1) B (-1,3)若点C 满足OC OA OB αβ=+,其中α β∈R 且α+β=1,则点C 的轨迹方程为 。

高考数学《平面向量的基本定理及坐标表示》一轮复习练习题(含答案)

高考数学《平面向量的基本定理及坐标表示》一轮复习练习题(含答案)

高考数学《平面向量的基本定理及坐标表示》一轮复习练习题(含答案)一、单选题1.已知向量(2,1)(2,4)a b ==-,,则a b -( ) A .2B .3C .4D .52.已知在平行四边形ABCD 中,()2,6AD =,()4,4AB =-,对角线AC 与BD 相交于点M ,AM =( )A .()2,5--B .()1,5--C .2,5D .()1,5-3.已知ABC 中,G 是BC 的中点,若2AB =,10AC =,则AG BC ⋅的值为( ) A .2B .3C .2-D .3-4.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 +5.已知a ,b 是不共线的向量,且2AB a b =+,2AC a b =+,33CD a b =-,则( ) A .A ,B ,C 三点共线 B .A ,C ,D 三点共线 C .B ,C ,D 三点共线D .A ,B ,D 三点共线 6.若M 为△ABC 的边AB 上一点,且52AB AM =,则CB =( ) A .3522CA CM --B .3522CA CM -C .3522CA CM +D .3522CA CM -+7.如图,在斜棱柱1111ABCD A B C D -中,AC 与BD 的交点为点M ,AB a =,AD b =,1AA c =,则1MC =( )A .1122a b c ++B .1122---a b cC .1122-++a b cD .1122a b c --+8.如图,在ABC 中,4BD DC =,则AD =( )A .3144ABAC B .1455AB AC +C .4155AB AC +D .1344ABAC 9.已知正三角形ABC 的边长为4,点P 在边BC 上,则AP BP ⋅的最小值为( ) A .2B .1C .2-D .1-10.在ABC 中,AD 是BC 边上的中线,点M 满足2AM MD =,则CM =( )A .1233AB AC -+B .2133AB AC -+ C .1233AB AC -D .2133AB AC -11.在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 的中点,DE 交AF 于H ,记AB ,BC 分别为a ,b ,则AH =( )A .2455a b -B .2455a b +C .2455a b -+D .25a b --12.在△ABC 中,点D 在边BC 上,且2CD BD =,E 是AD 的中点,则BE =( ) A .2136AB AC -B .2136AB AC +C .2136AB AC -- D .2136AB AC -+二、填空题13.已知平面向量()2,1a =-,(),2b k =-,若ab ,则+=a b ________.14.锐角ABC ,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,3tan tan aB C =+,若3c =,D 为AB 的中点,则中线CD 的范围为______________.15.已知向量()22OC =,,()2cos CA αα= ,则向量OA 的模的最大值是________.16.在ABC 中,M 为AB 的中点,N 为线段CM 上一点(异于端点),AN xAB yAC =+,则11x y+的最小值为______.三、解答题17.已知向量(),1a m =,()1,2b =-,()2,3c = (1)若a b +与c 垂直, 求实数m 的值; (2)若a b -与c 共线, 求实数m 的值.18.设向量()1,2a =-,()1,1b =-,()4,5c =-. (1)求2a b +;(2)若c a b λμ=+,,λμ∈R ,求λμ+的值;(3)若AB a b =+,2BC a b =-,42CD a b =-,求证:A ,C ,D 三点共线.19.已知()1,2,2a m m =-,()3,21,1b n =-. (1)若a b ∥,求m 与n 的值; (2)若()3,,3c m =-且a c ⊥,求a .20.已知O 是平面直角坐标系的原点,()1,2A -,()1,1B ,记OA a =,OB b =. (1)求a 在b 上的投影数量;(2)若四边形OABC 为平行四边形,求点C 的坐标;21.已知向量(1,2),(,1),()//(2)a b x a b a b ==+-. (1)求x 的值;(2)若ka b +与ka b -相互垂直,求k 的值.22.在△ABC 中,P 为AB 的中点,O 在边AC 上,BO 交CP 于R ,且|AO |=2|OC |,设AB a =,AC b =.(1)试用a ,b 表示AR ;(2)若H 在BC 上,且RH ⊥BC ,设|a |=2,|b |=1,a θ∈<,b >,若θ=[3π,23π],求CH CB 的取值范围.23.在①2cos cos cos a A b C c B =+;②tan tan 33tan B C B C +=这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并加以解答.在ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 的对边,已知______. (1)求角A 的大小;(2)若ABC 3G 为ABC 重心,点M 为线段AC 的中点,点N 在线段AB 上,且2AN NB =,线段BM 与线段CN 相交于点P ,求GP 的取值范围. 注:如果选择多个方案分别解答,按 第一个方案解答计分。

专题16 平面向量(选填压轴题)(教师版)-2024年高考数学压轴专题复习

专题16 平面向量(选填压轴题)(教师版)-2024年高考数学压轴专题复习

专题16 平面向量(选填压轴题)目录①向量模问题(定值,最值,范围) (1)②向量数量积(定值,最值,范围) (12)③向量夹角(定值,最值,范围) (21)④向量的其它问题 (27)①向量模问题(定值,最值,范围)A .314B .132【答案】C【详解】在ABC V 中,由BAC ∠=4.(2023春·江西赣州·高二统考期中)已知O 为坐标原点,0PA PC ⋅=,则O P 的最大值为( )A .2B .31+C .2【答案】D【详解】因为2O C ≤,所以点C 在圆22:4O x y +=的内部或圆周上,又动点P 满足0PA PC ⋅=,当点C 在圆O 内时,延长AC 交圆则,,M A M P O N A D A M A =⊥<当点C 在圆O 上时,,M N 两点重合,所以AM AN ≤,当且仅当点C 在圆则O P O M M P O M A M ≤+=+因为O M A M O N M N A +≤++222||||||4ON AN OA +==,所以(,)c x y =的终点在以32⎛ ⎝所以1|2|22a c a c -=-,几何意义为由儿何意义可知22a c -=设OC c = ,则,C A a c C B =- 所以C 点在以AB 为直径的圆上运动,由2352c a c =⋅- ,得23()4c a - 因此O C 的终点C 在以点D 直线l ,于是c tb - 是圆D 上的点与直线所以min2c tbEF DE -==-=12.(2023·上海·高三专题练习)已知非零平面向量则b的最小值是【答案】5【详解】AC a = ,AD b =,AB c = )()0a c a ⋅-=r r r ,即CD CB ⋅=uu u r uu r 的中点O ,则有1122OC BD ==2b c +r r,根据三角形的三边关系可知不妨设(1,0),,e OE a OA b OB====,由π,6a e =知,点A 在直线3(3y x x =>由题意π,456b b e e --= ,可知4,5b e b e --记(4,0)C ,(5,0)D ,则π,6BC BD =,②向量数量积(定值,最值,范围)1.(2023春·山东青岛·高一校考期中)如图,在边长为2的等边ABC V 中,点E 为中线B DA .316-B .-【答案】B【详解】由已知,2BA = ,所以cos BA BC BA BC ⋅=∠由ABC ABD ACD S S S =+V V V ,所以1sin2bc 所以2()4bc b c bc =+≥,则16bc ≥π1A .32-【答案】CA.-2B.【答案】B=【详解】由题意,A B A D ===,所以22BC DC BD∠=∠,即AC 所以ACB ACD7.(2023春·江苏徐州·高一统考期中)八边形是数学中的一种图形,由八条线段首尾相连围成的封闭图形,它有八条边、八个角.八边形可分为正八边形和非正八边形.中,点O为正八边形的中心,点P是其内部任意一点,则A.(22,422)-+-C.(2,4)【答案】A【详解】正八边形ABCDEFGHGF=,设OF x=,由余弦定理得,2△中,222OFG+-x x11.(2023春·山东淄博·高一统考期末)圆C ,D ,且2OC OD ⋅= ,则【答案】846+/468+【详解】因为点,C D 在圆O由三角函数定义知(2cos C 则(22cos ,22CA θ=--于是(22cos CA CB θ⋅=- 同理442sin (DA DB θ-⋅=设a MA =,b MB = ,c 若对任意实数x ,y 都有|则B ,C 在以M A 为直径的圆上,过b MB =在OD 上的射影最长为()b c a b AC DE ⋅-=⋅=⋅【答案】2【详解】设AG ADAE mAB λ⎧=⎪⎪=⎨,由向量共线的充要条件不妨设③向量夹角(定值,最值,范围)12OQ BQ BO BC BC μ=-=-= (cos 1OC OA OC OQ AOC OC OA ⋅⋅∠==④向量的其它问题1.(2023·北京西城·统考二模)在坐标平面内,横、纵坐标均为整数的点称为整点.点P 从原点出发,在坐标平面内跳跃行进,每次跳跃的长度都是5且落在整点处.则点P 到达点(33,33)Q 所跳跃次数的最小值是( )A .9B .10C .11D .12【答案】B【详解】每次跳跃的路径对应的向量为()()()()()()()()111122223,4,4,3,5,0,0,5,3,4,4,3,5,0,0,5a b c d a b c d =====--=--=-=-u r u r u r u r u u r u r u r u u r,因为求跳跃次数的最小值,则只取()()()()11113,4,4,3,5,0,0,5a b c d ====u r u r u r u r,设对应的跳跃次数分别为a b c d ,,,,其中,,,a b c d ∈N ,可得()()1111345,43533,33OQ aa bb cc dd a b c a b d =+++=++++=u u u r u r u r u r u r故选:B.3.(2023·河南安阳·安阳一中校考模拟预测)在4.(2023·河南·河南省内乡县高级中学校考模拟预测)已知2a b λ+ 与3a b λ+的夹角是锐角,则【答案】()(,61,-∞-- ()(6.(2023·湖南长沙·周南中学校考三模)的中点,直线A E 和直线C【答案】2【详解】记BA BG BA= ,BH =因为1BG BH ==,则平行四边形因为A 、E 、F 三点共线,则使得AF AE λ= ,即BF BA λ-= 因为E 为B C 的中点,所以,BF。

高考数学大一轮复习配套课时训练:第四篇 平面向量 第1节 平面向量的概念及线性运算(含答案)

高考数学大一轮复习配套课时训练:第四篇 平面向量 第1节 平面向量的概念及线性运算(含答案)

第四篇平面向量(必修4)第1节平面向量的概念及线性运算课时训练练题感提知能【选题明细表】A组一、选择题1.(2013泉州模拟)已知P,A,B,C是平面内四点,且++=,那么一定有( D )(A)=2(B)=2(C)=2(D)=2解析:∵++=,∴+=-=+=,∴=2.故选D.2.如图所示,D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点,则( A )(A)++=0(B)-+=0(C)+-=0(D)--=0解析: ++=++=(++)=0.故选A.3.给出下列命题:①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量.②两个向量不能比较大小,但它们的模能比较大小.③λa=0(λ为实数),则λ必为零.④λ,μ为实数,若λa=μ b,则a与b共线.其中错误的命题的个数为( C )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4解析:①错误,两向量共线要看其方向而不是起点或终点.②正确,因为向量既有大小,又有方向,故它们不能比较大小,但它们的模均为实数,故可以比较大小.③错误,当a=0时,不论λ为何值,λa=0.④错误,当λ=μ=0时,λa=μ b=0,此时,a与b可以是任意向量.故选C.4.(2013广东深圳中学阶段测试)在四边形ABCD中,AB∥CD,AB=3DC,E 为BC的中点,则等于( A )(A)+(B)+(C)+(D)+解析:=++=-+,=+=+=+(-)=+.故选A.5.设a、b都是非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件是( D )(A)|a|=|b|且a∥b (B)a=-b(C)a∥b (D)a=2b解析:∵表示与a同向的单位向量,表示与b同向的单位向量, ∴a与b必须方向相同才能满足=.故选D.6.已知向量a,b,且=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,则一定共线的三点是( A )(A)A、B、D (B)A、B、C(C)B、C、D (D)A、C、D解析:=++=3a+6b=3.因为与有公共点A,所以A、B、D三点共线.故选A.7.已知向量a,b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么( D )(A)k=1且c与d同向(B)k=1且c与d反向(C)k=-1且c与d同向(D)k=-1且c与d反向解析:由题意可设c=λd,即ka+b=λ(a-b).(λ-k)a=(λ+1)b.∵a, b不共线,∴∴k=λ=-1.∴c与d反向.故选D.二、填空题8.(2013广东茂名一中模拟)如图所示,正六边形ABCDEF中,++等于.解析:++=+-=-=.答案:9.(2013年高考四川卷)如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,+=λ,则λ= .解析:因为O为AC的中点,所以+==2,即λ=2.答案:210.在▱ABCD中,=a,=b,=3,M为BC的中点,则=(用a,b表示).解析:=+=-=b-(a+b)=-a+b.答案:-a+b11.如图所示,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=m,=n,则m+n的值为.解析:∵O是BC的中点,∴=(+).又∵=m,=n,∴=+.∵M、O、N三点共线,∴+=1.∴m+n=2.答案:2三、解答题12.设点O 在△ABC 内部,且有4++=0,求△ABC 与△OBC 的面积之比.解:取BC 的中点D,连接OD,则+=2,∵4++=0,∴4=-(+)=-2,∴=-.∴O 、A 、D 三点共线,且||=2||, ∴O 是中线AD 上靠近A 点的一个三等分点, ∴S △ABC ∶S △OBC =3∶2.13.如图所示,在△ABC 中,D,F 分别是BC,AC 的中点,=,=a,=b.用a,b 表示向量,,,,.解:延长AD到G,使=,连接BG,CG,得到▱ABGC,所以=a+b,==(a+b),==(a+b),==b,=-=(a+b)-a=(b-2a),=-=b-a=(b-2a).B组14.(2013石家庄二模)如图,在△ABC中,=,P是BN上的一点,若=m+,则实数m的值为( C )(A)3 (B)1 (C)(D)解析:设=λ(λ∈R),则=+=+λ=+λ(-)=+λ-=(1-λ)+λ,则解得m=,故选C.15.(2013长春市第四次调研改编)如图,平面内有三个向量,,,其中与的夹角为120°,与的夹角为30°,且||=2,||=,||=2,若OC=λ+μ(λ,μ∈R),则= .解析:过C作CD∥OB交OA延长线于D,在△OCD中,∠COD=30°,∠OCD=90°,OC=2,∴OD=4,CD=2∴=2,=.∴=+=2+.∴λ=2,μ=,∴=.答案:16.设e1,e2是两个不共的线向量,已知=2e1-8e2,=e1+3e2,=2e1-e2.(1)求证:A、B、D三点共线;(2)若=3e1-ke2,且B、D、F三点共线,求k的值.(1)证明:由已知得=-=(2e1-e2)-(e1+3e2)=e1-4e2,∵=2e1-8e2,∴=2.又∵与有公共点B,∴A、B、D三点共线.(2)解:由(1)可知=e1-4e2,∵=3e1-ke2,且B、D、F三点共线,∴=λ(λ∈R),即3e1-ke2=λe1-4λe2, 得解得k=12.。

高考数学(理)总复习高考达标检测(二十一) 平面向量的基本运算 Word版含答案

高考数学(理)总复习高考达标检测(二十一) 平面向量的基本运算 Word版含答案

高考达标检测(二十一) 平面向量的基本运算一、选择题1.(2017·长春模拟)如图所示,下列结论正确的是( ) ①PQ ―→=32a +32b ;②PT ―→=32a -b ;③PS ―→=32a -12b ;④PR ―→=32a +b .A .①②B .③④C .①③D .②④解析:选C ①根据向量的加法法则,得PQ ―→=32a +32b ,故①正确;②根据向量的减法法则,得PT ―→=32a -32b ,故②错误;③PS ―→=PQ ―→+QS ―→=32a +32b -2b =32a -12b ,故③正确;④PR ―→=PQ ―→+QR ―→=32a +32b -b =32a +12b ,故④错误,故选C.2.(2017·长沙一模)已知向量OA ―→=(k,12),OB ―→=(4,5),OC ―→=(-k,10),且A ,B ,C 三点共线,则k 的值是( )A .-23B.43C.12D.13解析:选A AB ―→=OB ―→-OA ―→=(4-k ,-7), AC ―→=OC ―→-OA ―→=(-2k ,-2). ∵A ,B ,C 三点共线, ∴AB ―→,AC ―→共线,∴-2×(4-k )=-7×(-2k ), 解得k =-23.3.(2016·嘉兴调研)已知点O 为△ABC 外接圆的圆心,且OA ―→+OB ―→+CO ―→=0,则△ABC 的内角A 等于( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:选A 由OA ―→+OB ―→+CO ―→=0得,OA ―→+OB ―→=OC ―→,由O 为△ABC 外接圆的圆心,结合向量加法的几何意义知,四边形OACB 为菱形,且∠CAO =60°,故A =30°.4.(2017·武汉武昌区调研)设M 为平行四边形ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形ABCD 所在平面内的任意一点,则OA ―→+OB ―→+OC ―→+OD ―→等于( )A .OM ―→B .2OM ―→C .3OM ―→D .4OM ―→解析:选D 因为M 是平行四边形ABCD 对角线AC ,BD 的交点,所以OA ―→+OC ―→=2OM ―→,OB ―→+OD ―→=2OM ―→,所以OA ―→+OB ―→+OC ―→+OD ―→=4OM ―→,故选D.5.设D ,E ,F 分别是△ABC 的三边BC ,CA ,AB 上的点,且DC ―→=2BD ―→,CE ―→=2EA ―→,AF ―→=2FB ―→,则AD ―→+BE ―→+CF ―→与BC ―→( )A .反向平行B .同向平行C .互相垂直D .既不平行也不垂直解析:选A 由题意得AD ―→=AB ―→+BD ―→=AB ―→+13BC ―→,BE ―→=BA ―→+AE ―→=BA ―→+13AC ―→,CF ―→=CB ―→+BF ―→=CB ―→+13BA ―→,因此AD ―→+BE ―→+CF ―→=CB ―→+13(BC ―→+AC ―→-AB ―→)=CB ―→+23BC ―→=-13BC ―→,故AD ―→+BE ―→+CF ―→与BC ―→反向平行.6.如图所示,已知点G 是△ABC 的重心,过点G 作直线与AB ,AC 两边分别交于M ,N 两点,且AM ―→=x AB ―→,AN ―→=y AC ―→,则xy x +y的值为( )A .3 B.13 C .2D.12解析:选B 利用三角形的性质,过重心作平行于底边BC 的直线,易得x =y =23,则xyx +y=13. 7.(2017·兰州模拟)已知向量a =(1-sin θ,1),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,1+sin θ,若a ∥b ,则锐角θ=( )A.π6 B.π4 C.π3D.5π12解析:选B 因为a ∥b ,所以(1-sin θ)×(1+sin θ)-1×12=0,得sin 2θ=12,所以sin θ=±22,故锐角θ=π4. 8.已知△ABC 是边长为4的正三角形,D ,P 是△ABC 内的两点,且满足AD ―→=14(AB ―→+AC ―→),AP ―→=AD ―→+18BC ―→,则△APD 的面积为( )A.34B.32C. 3 D .2 3解析:选A 取BC 的中点E ,连接AE ,由于△ABC 是边长为4的正三角形,则AE ⊥BC ,AE ―→=12(AB ―→+AC ―→),又AD ―→=14(AB ―→+AC ―→),所以点D 是AE 的中点,AD = 3.取AF ―→=18BC ―→,以AD ,AF 为邻边作平行四边形,可知AP ―→=AD ―→+18BC ―→=AD ―→+AF ―→.而△APD 是直角三角形,AF =12,所以△APD 的面积为12×12×3=34. 二、填空题9.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC ―→=5e 1,DC ―→=3e 2,则OC ―→=________.(用e 1,e 2表示)解析:在矩形ABCD 中,因为O 是对角线的交点,所以OC ―→=12AC ―→=12(AB ―→+AD ―→)=12(DC ―→+BC ―→)=12(5e 1+3e 2)=52e 1+32e 2.答案:52e 1+32e 210.已知S 是△ABC 所在平面外一点,D 是SC 的中点,若BD ―→=x AB ―→+y AC ―→+z AS ―→,则x +y +z =________.解析:依题意得BD ―→=AD ―→-AB ―→=12(AS ―→+AC ―→)-AB ―→=-AB ―→+12AC ―→+12AS ―→,因此x +y +z =-1+12+12=0.答案:011.(2017·贵阳模拟)已知平面向量a ,b 满足|a |=1,b =(1,1),且a∥b ,则向量a 的坐标是________.解析:设a =(x ,y ).∵平面向量a ,b 满足|a |=1,b =(1,1),且a∥b , ∴x 2+y 2=1,x -y =0.解得x =y =±22. ∴a =⎝⎛⎭⎪⎫22,22或⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-22. 答案:⎝⎛⎭⎪⎫22,22或⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,-2212.(2016·抚顺二模)如图,平面内有三个向量OA ―→,OB ―→,OC ―→,其中OA ―→与OB ―→的夹角为120°,OA ―→与OC ―→的夹角为30°,且|OA ―→|=|OB ―→|=1,|OC ―→|=23,若OC ―→=λOA ―→+μOB ―→ (λ,μ∈R),即λ+μ的值为________.解析:如图,构成平行四边形,∵∠OCD =90°,|OC |=23,∠COD =30°,∴|CD |=23×33=2=|OE |=|μ|, |OD |=23cos 30°=|λ|=4,注意共线的条件和单位向量有λ+μ=6.答案:6 三、解答题13.图所示,在△ABC 中,D ,F 分别是BC ,AC 的中点,AE ―→=23AD ―→,AB ―→=a ,AC ―→=b .(1)用a ,b 表示向量AD ―→,AE ―→,AF ―→,BE ―→,BF ―→; (2)求证:B ,E ,F 三点共线.解:(1)延长AD 到G ,使AD ―→=12AG ―→,连接BG ,CG ,得到平行四边形ABGC ,所以AG ―→=a +b ,AD ―→=12AG ―→=12(a +b ),AE ―→=23AD ―→=13(a +b ),AF ―→=12AC ―→=12b ,BE ―→=AE ―→-AB ―→=13(a +b )-a =13(b -2a ),BF ―→=AF ―→-AB ―→=12b -a =12(b -2a ).(2)证明:由(1)可知BE ―→=23BF ―→,又因为BE ―→,BF ―→有公共点B , 所以B ,E ,F 三点共线.14.(2017·郑州模拟)平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1). (1)若(a +kc )∥(2b -a ),求实数k ;(2)若d 满足(d -c )∥(a +b ),且|d -c |=5,求d 的坐标. 解:(1)a +kc =(3+4k,2+k ),2b -a =(-5,2), 由题意得2×(3+4k )-(-5)×(2+k )=0, 解得k =-1613.(2)设d =(x ,y ),则d -c =(x -4,y -1), 又a +b =(2,4),|d -c |=5,∴⎩⎪⎨⎪⎧x --y -=0,x -2+y -2=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =3.∴d 的坐标为(3,-1)或(5,3).。

专题07 平面向量-2022年高考真题和模拟题数学分类汇编(解析版)

专题07 平面向量-2022年高考真题和模拟题数学分类汇编(解析版)

专题07 平面向量1.【2022年全国乙卷】已知向量a ⃑=(2,1),b ⃑⃑=(−2,4),则|a ⃑−b ⃑⃑|( ) A .2 B .3 C .4 D .5【答案】D 【解析】 【分析】先求得a ⃑−b ⃑⃑,然后求得|a ⃑−b ⃑⃑|. 【详解】因为a ⃑−b ⃑⃑=(2,1)−(−2,4)=(4,−3),所以|a ⃑−b ⃑⃑|=√42+(−3)2=5. 故选:D2.【2022年全国乙卷】已知向量a ⃑,b ⃑⃑满足|a ⃑|=1,|b ⃑⃑|=√3,|a ⃑−2b ⃑⃑|=3,则a ⃑⋅b ⃑⃑=( ) A .−2 B .−1 C .1 D .2【答案】C 【解析】 【分析】根据给定模长,利用向量的数量积运算求解即可. 【详解】解:∵|a ⃗−2b ⃑⃗|2=|a ⃗|2−4a ⃗⋅b ⃑⃗+4|b ⃑⃗|2, 又∵|a ⃗|=1,|b ⃑⃗|=√3,|a ⃗−2b ⃑⃗|=3, ∴9=1−4a ⃗⋅b ⃑⃗+4×3=13−4a ⃗⋅b ⃑⃗, ∴a ⃗⋅b ⃑⃗=1 故选:C.3.【2022年新高考1卷】在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA .记CA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=m ⃑⃑⃗,CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=n ⃑⃗,则CB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=( ) A .3m ⃑⃑⃗−2n ⃑⃗ B .−2m ⃑⃑⃗+3n ⃑⃗C .3m ⃑⃑⃗+2n ⃑⃗D .2m ⃑⃑⃗+3n ⃑⃗【答案】B 【解析】【分析】根据几何条件以及平面向量的线性运算即可解出. 【详解】因为点D 在边AB 上,BD =2DA ,所以BD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑=2DA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑,即CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑−CB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=2(CA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑−CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑), 所以CB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑= 3CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑−2CA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=3n ⃑⃑−2m ⃑⃑⃑ =−2m ⃑⃑⃗+3n ⃑⃗. 故选:B .4.【2022年新高考2卷】已知向量a ⃑=(3,4),b ⃑⃑=(1,0),c ⃑=a ⃑+tb ⃑⃑,若<a ⃑,c ⃑>=<b ⃑⃑,c ⃑>,则t =( ) A .−6 B .−5 C .5 D .6【答案】C 【解析】 【分析】利用向量的运算和向量的夹角的余弦公式的坐标形式化简即可求得 【详解】解:c ⃗=(3+t,4),cos 〈a ⃗,c ⃗〉=cos 〈b,c ⃗〉,即9+3t+165|c⃗|=3+t|c ⃗|,解得t =5,故选:C5.【2022年北京】在△ABC 中,AC =3,BC =4,∠C =90°.P 为△ABC 所在平面内的动点,且PC =1,则PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑的取值范围是( ) A .[−5,3] B .[−3,5]C .[−6,4]D .[−4,6]【答案】D 【解析】 【分析】依题意建立平面直角坐标系,设P (cosθ,sinθ),表示出PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑,PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得; 【详解】解:依题意如图建立平面直角坐标系,则C (0,0),A (3,0),B (0,4),因为PC =1,所以P 在以C 为圆心,1为半径的圆上运动, 设P (cosθ,sinθ),θ∈[0,2π],所以PA⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(3−cosθ,−sinθ),PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(−cosθ,4−sinθ), 所以PA⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=(−cosθ)×(3−cosθ)+(4−sinθ)×(−sinθ) =cos 2θ−3cosθ−4sinθ+sin 2θ=1−3cosθ−4sinθ=1−5sin (θ+φ),其中sinφ=35,cosφ=45,因为−1≤sin (θ+φ)≤1,所以−4≤1−5sin (θ+φ)≤6,即PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑∈[−4,6]; 故选:D6.【2022年全国甲卷】已知向量a ⃑=(m,3),b ⃑⃑=(1,m +1).若a ⃑⊥b ⃑⃑,则m =______________.【答案】−34##−0.75 【解析】 【分析】直接由向量垂直的坐标表示求解即可. 【详解】由题意知:a ⃑⋅b ⃑⃑=m +3(m +1)=0,解得m =−34.故答案为:−34.7.【2022年全国甲卷】设向量a ⃑,b ⃑⃑的夹角的余弦值为13,且|a ⃑|=1,|b ⃑⃑|=3,则(2a ⃑+b ⃑⃑)⋅b ⃑⃑=_________. 【答案】11 【解析】 【分析】设a ⃑与b ⃑⃑的夹角为θ,依题意可得cosθ=13,再根据数量积的定义求出a ⃑⋅b ⃑⃑,最后根据数量积的运算律计算可得. 【详解】解:设a ⃑与b ⃑⃑的夹角为θ,因为a ⃑与b ⃑⃑的夹角的余弦值为13,即cosθ=13, 又|a ⃑|=1,|b ⃑⃑|=3,所以a ⃑⋅b ⃑⃑=|a ⃑|⋅|b ⃑⃑|cosθ=1×3×13=1, 所以(2a ⃑+b ⃑⃑)⋅b ⃑⃑=2a ⃑⋅b ⃑⃑+b ⃑⃑2=2a ⃑⋅b ⃑⃑+|b ⃑⃑|2=2×1+32=11. 故答案为:11.8.【2022年浙江】设点P 在单位圆的内接正八边形A 1A 2⋯A 8的边A 1A 2上,则PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑12+PA 2⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃑2+⋯+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃑82的取值范围是_______. 【答案】[12+2√2,16] 【解析】 【分析】根据正八边形的结构特征,分别以圆心为原点,A 7A 3所在直线为x 轴,A 5A 1所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,即可求出各顶点的坐标,设P(x,y),再根据平面向量模的坐标计算公式即可得到PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗12+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗22+⋯+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗82=8(x 2+y 2)+8,然后利用cos22.5∘≤|OP|≤1即可解出. 【详解】以圆心为原点,A 7A 3所在直线为x 轴,A 5A 1所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,如图所示:则A 1(0,1),A 2(√22,√22),A 3(1,0),A 4(√22,−√22),A 5(0,−1),A 6(−√22,−√22),A 7(−1,0),A 8(−√22,√22),设P(x,y),于是PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗12+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗22+⋯+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗82=8(x 2+y 2)+8,因为cos22.5∘≤|OP|≤1,所以1+cos45∘2≤x 2+y 2≤1,故PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗12+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗22+⋯+PA ⃑⃑⃑⃑⃑⃗82的取值范围是[12+2√2,16].故答案为:[12+2√2,16].1.(2022·陕西·西北工业大学附属中学模拟预测(理))在直角坐标系xOy 中的三点(),3M m ,()4,N n ,()2,2E -,若向量OM 与ON 在向量OE 方向上的投影相等,则m 与n 的关系为( )A .7m n +=B .3m n -=C .m n =D .m n =-【答案】A 【解析】 【分析】根据向量在向量上的投影的定义列式可求出结果. 【详解】(),3OM m =,(4,)ON n =,(2,2)OE =-,向量OM 在向量OE 方向上的投影为||OM OE OE ⋅==向量ON 在向量OE 方向上的投影为8||ON OE OE ⋅=,=7m n +=. 故选:A.2.(2022·山东潍坊·三模)已知a ,b 是平面内两个不共线的向量,AB a b λ=+,AC a b μ=+,λ,μ∈R ,则A ,B ,C 三点共线的充要条件是( )A .1λμ-=B .2λμ+=C .1λμ=D .1λμ= 【答案】C 【解析】 【分析】利用向量共线的充要条件有AB mAC =且R m ∈,即可得答案. 【详解】由A ,B ,C 三点共线的充要条件是AB mAC =且R m ∈,所以1m mμλ=⎧⎨=⎩,故1λμ=.故选:C3.(2022·江苏苏州·模拟预测)在ABC 中,π3A =,点D 在线段AB 上,点E 在线段AC 上,且满足22,2AD DB AE EC ====,CD 交BE 于F ,设AB a =,AC b =,则AF BC ⋅=( )A .65B .175C .295D .325【答案】B 【解析】 【分析】根据平面共线向量的性质,结合平面向量数量积的运算性质、平面向量数量积的定义、平面向量的加法的几何意义进行求解即可. 【详解】设DF DC λ=,EF EB μ=,因为11111()(),33333AF AD DF AB DC AB DA AC AB AB AC AB AC λλλλλ-=+=+=++=+-+=+11111()(),22222AF AE EF AC EB AC EA AB AC AC AB AC AB μμμμμ-=+=+=++=+-+=+所以有21531152λλμμμλ-⎧⎧==⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨-⎪⎪==⎪⎪⎩⎩,因此AF BC ⋅=2212121()()55555+-+=-+-⋅AB AC AB AC AB AC AC AB ,因为π3A =,3AB =,4AC =,所以AF BC ⋅=1211179163455525⋅=-⨯+⨯-⨯⨯⨯=AF BC ,故选:B4.(2022·内蒙古·满洲里市教研培训中心三模(文))若(2,3a =-,(2sin ,2cos)66b ππ=,下列正确的是( ) A .//()b a b -B .()b a b ⊥-C .a 在b 方向上的投影是12-D .()a b a b +⊥-()【答案】C 【解析】 【分析】根据向量平行的坐标表示判断A ,根据向量垂直的坐标表示判断BC ,根据向量的投影的定义判断C. 【详解】由已知(2,3a =-,(1,3)b =,所以(((2,3=1,a b -=---,((()2,3=3,0a b+=-+, 因为1(10⨯-≠,所以b ab -,不平行,A 错, 因为(10⨯-≠,所以b a b -,不垂直,B 错,因为a 在b 方向上的投影为2211cos ,=21a b a a b b ⋅⨯-==-+,C 对,因为(13+00⨯-⨯≠,所以a b a b +-,不垂直,D 错, 故选:C.5.(2022·内蒙古赤峰·模拟预测(理))若向量a ,b 满足1a =,2b =,()235a a b ⋅+=,则a 与b 的夹角为( )A .6πB .3π C .23π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】根据数量积的运算律得到a b ⋅,再根据cos a b a bθ⋅=⋅计算可得;【详解】解:因为1a =,2b =,()235a a b ⋅+=,所以2235a a b +⋅=,即2235a a b +⋅=,所以1a b ⋅=,设a 与b 的夹角为θ, 则1cos 2a b a bθ⋅==⋅,因为[]0,θπ∈,所以3πθ=; 故选:B6.(2022·北京·潞河中学三模)已知菱形ABCD 的边长为,60a ABC ∠=,则DB CD ⋅=( ) A .232a -B .234a -C .234aD .232a【答案】A 【解析】 【分析】将,DB CD 分别用,BA BC 表示,再根据数量积的运算律即可得出答案. 【详解】解:,DB DA AB BC BA CD BA =+=--=,则()22221322DB CD BC BA BA BC BA BA a a a ⋅=--⋅=-⋅-=--=-.故选:A.7.(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)已知向量(,3)a m =,(1,)b m =,若a 与b 反向共线,则3a b -的值为( )A .0B .48C .D .【答案】C 【解析】 【分析】由向量反向共线求得m =3a b -. 【详解】由题意23m =,得m =又a 与b 反向共线,故m =3(23,6)a b -=-, 故3=43a b -. 故选:C.8.(2022·山东淄博·三模)如图在ABC 中,90ABC ∠=︒,F 为AB 中点,3CE =,8CB =,12AB =,则EA EB ⋅=( )A .15-B .13-C .13D .15【答案】C 【解析】 【分析】建立平面直角坐标系,利用坐标法求出平面向量的数量积; 【详解】解:建立如图所示的平面直角坐标系, 则(12,0)A ,(0,0)B ,(0,8)C ,(6,0)F , 又3CE =,8CB =,12AB =,则10CF , 即310CE FC =,即710FE FC =, 则()()9286,67710100,8,55BE BF FC ⎛⎫=+=+-= ⎪⎝⎭, 则,552851EA ⎛⎫=-⎪⎝⎭,928,55EB ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭, 则25281355951EA EB ⎛⎫⎛⎫⋅=⨯-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;故选:C .9.(2022·河北·石家庄二中模拟预测)数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,该直线被称为三角形的欧拉线,设点,,O G H 分别为任意ABC 的外心、重心、垂心,则下列各式一定正确的是( )A .12OG OH =B .23OH GH =C .23AO AHAG +=D .23BO BHBG +=【答案】D 【解析】 【分析】根据三点共线和长度关系可知AB 正误;利用向量的线性运算可表示出,AG BG ,知CD 正误. 【详解】,,O G H 依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,12OG GH ∴=,13OG OH ∴=,32OH GH =,A 错误,B 错误;()112333AO AHAG AO OG AO OH AO AH AO +=+=+=+-=,C 错误; ()112333BO BHBG BO OG BO OH BO BH BO +=+=+=+-=,D 正确. 故选:D.10.(2022·江苏·南京外国语学校模拟预测)已知,,OA OB OC 均为单位向量,且满足102OA OB OC ++=,则AB AC ⋅的值为( ) A .38B .58C .78D .198【答案】B 【解析】 【分析】通过向量的线性运算进行化简求值即可. 【详解】()2,32AO OB OC AB OB OC =+=+,同理23AC OB OC =+()()2274(),,32238AO OB OC OB OC AB AC OB OC OB OC =+∴⋅=-⋅=++2291566136688OB OC OB OC =++⋅=+-=. 故选:B.11.(2022·辽宁沈阳·三模)已知椭圆()22:40C x y m m +=>的两个焦点分别为12,F F ,点P是椭圆上一点,若12PF PF ⋅的最小值为1-,则12PF PF ⋅的最大值为( ) A .4 B .2C .14D .12【答案】D 【解析】 【分析】设00(,)P x y ,求出焦点坐标,利用向量的坐标运算得出12PF PF ⋅,再根据椭圆的范围利用二次函数求最值即可得解. 【详解】设00(,)P x y ,由()22:40C x y m m +=>可知1(F ,2F ,100(,)PF x y ∴=---,0023(,)2PF x y =--, 22222012000033311(4)44442x m m PF PF x y x m x m ∴⋅=-++=-++-=-,0m x -≤≤00x ∴=时,12PF PF ⋅的最小值为112m -=-,解得2m =.当0x =12PF PF ⋅的最大值为312142⨯-=.故选:D12.(2022·安徽师范大学附属中学模拟预测(理))非零向量,a b 满足2a b a b a +=-=,则a b -与a 的夹角为( ) A .6π B .3π C .23π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】根据给定条件,求出a b ⋅,再利用向量夹角公式计算作答. 【详解】由a b a b +=-得:22()()a b a b +=-,即222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+,解得0a b ⋅=,因此,22()1cos ,2||||2||a b a a a b a b a a b a a -⋅-⋅〈-〉===-,而,[0,π]a b a 〈-〉∈,解得π,3a b a 〈-〉=,所以a b -与a 的夹角为3π. 故选:B13.(2022·浙江省江山中学模拟预测)在ABC 中,E ,F 分别为,AC BC 的中点,点D 是线段AF (不含端点)内的任意一点,AD mAB nAE =+,则( ) A .(0,1)m ∈ B .(0,2)n ∈ C .2n m = D .1m n +=【答案】C 【解析】 【分析】根据向量的线性运算的定义和平面向量基本定理确定,m n 的关系和范围. 【详解】因为点D 是线段AF (不含端点)内的任意一点, 所以可设(01)AD AF λλ=<<, 因为E ,F 分别为,AC BC 的中点,所以11112222AF AB BF AB BC AB AC AB AE =+=+=+=+,所以2AD AB AE λλ=+,又AD mAB nAE =+,所以10,22m λ⎛⎫=∈ ⎪⎝⎭,()0,1n λ=∈,2n m =,32m n λ+=, 所以A ,B ,D 错误,C 正确, 故选:C.14.(2022·安徽·合肥一中模拟预测(文))已知向量(1,0)a =,(1,1)b =,向量a b 与a 垂直,则实数λ的值为( ) A .2- B .2 C .1- D .1【答案】C 【解析】 【分析】由题得()0λ+⋅=a b a 化简即得解. 【详解】 因为ab 与a 垂直,所以()20,0λλ+⋅=∴+⋅=a b a a a b , 所以1+(10)0,1λλ⨯+=∴=-. 故选:C.15.(2022·海南华侨中学模拟预测)已知不共线的平面向量,,a b c 两两所成的角相等,且1,4,7a b a b c ==++=,则c =( )A B .2 C .3 D .2或3【答案】D 【解析】 【分析】 先求出23πθ=,转化2()7a b c a b c ++=++=,列方程即可求出. 【详解】由不共线的平面向量a ,b ,c 两两所成的角相等,可设为θ,则23πθ=.设|c |=m. 因为147a b a b c ==++=,,,所以27a b c ++=, 即2222227a a b b b c a c c +⋅++⋅+⋅+=,所以2222221214cos424cos 21cos 7333m m m πππ+⨯⨯++⨯⨯+⨯⨯+= 即2560m m -+=,解得:2m =或3. 所以|c |=2或3 故选:D16.(2022·贵州贵阳·模拟预测(理))已知()1,2a =,()2,1b =-,()1,c λ=,且()c a b ⊥+,则λ=______. 【答案】3- 【解析】 【分析】由向量垂直的坐标表示计算可得. 【详解】由题意()()3,1a b +=,又()c a b ⊥+,则()()()1,3,130c a b λλ⋅+=⋅=+=,故3λ=-. 故答案为:3-.17.(2022·河北·沧县中学模拟预测)已知向量,a b 的夹角为23π,4a =,3b =,则a b +=___________.【解析】 【分析】根据2222a b a a b b +=+⋅+求解即可. 【详解】 21cos43632a b a b π⎛⎫⋅==⨯⨯-=- ⎪⎝⎭, 则()222222426313a b a a b b +=+⋅+=+⨯-+=, 则13a b +=.18.(2022·安徽·合肥一六八中学模拟预测(文))已知向量||1b =,向量(1,3)a =,且|2|6a b -=,则向量,a b 的夹角为___________.【答案】2π##90 【解析】 【分析】由|2|6a b -=两边平方,结合数量积的定义和性质化简可求向量,a b 的夹角 【详解】因为(1,3)a =,所以(21+a =因为|2|6a b -=,所以2222+26a ab b -=,又||1b =,所以426b -⋅+=,所以0a b ⋅=, 向量,a b 的夹角为θ,则cos 0a b θ⋅= 所以cos 0θ=,则2πθ=.故答案为:2π. 19.(2022·陕西·交大附中模拟预测(理))已知在平行四边形ABCD 中,11,,2,622DE EC BF FC AE AF ====AC DB ⋅值为__________. 【答案】94##2.25【解析】 【分析】由向量加法的几何意义及数量积运算律有22D AC DB C CB ⋅=-,再由1313AE BC DC AF DC BC⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩结合数量积运算律,即可得结果. 【详解】由题设可得如下图:,AC AD DC DB DC CB =+=+,而AD CB =-,所以22D AC DB C CB ⋅=-, 又11,,2,622DE EC BF FC AE AF ==== 所以1313AE AD DE BC DC AF AB BF DC BC ⎧=+=+⎪⎪⎨⎪=+=+⎪⎩,则22222143921639BC BC DC DC DC BC DC BC ⎧+⋅+=⎪⎪⎨⎪+⋅+=⎪⎩,故228()29DC BC -=,可得2294DC BC -=,即94AC DB =⋅. 故答案为:9420.(2022·浙江·镇海中学模拟预测)设,a b 为不共线的向量,满足,342(,R)c a b λμλμλμ=++=∈,且c a c b c --==,若3a b -=,则()22()⋅⋅-a ba b 的最大值为________. 【答案】324【解析】 【分析】采用建系法,令,,a OA b OB c OC ===,将各个点用坐标表示,然后表达出OAB 面积的最大值,进而求得()22()⋅⋅-a b a b 的最大值;【详解】令,,a OA b OB c OC ===,又因为c a c b c --==, 即==OC CA CB ,则点C 为OAB 的外心,因为3-==a b AB , 设33,0,,0,(0,)22⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B AC m ,不妨取0m >则点()00,O x y 在圆2229:()4+-=+C x y m m 上, 由OC OA OB λμ=+,代入坐标,()00000033,,,22λμ⎛⎫⎛⎫---=--+--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭x m y x y x y ,解得003(),211-+=⋅-=----mx y m μλμλλμλμ,联立342+=u λ和2229:()4+-=+C x y m m ,解得12λ⎫<⎪⎭m,故0()1μλλμ+=+--m y m622λ=≤-+ ⎪⎝⎭,1λ=-时取“=”. 故01||92=⋅≤OABSAB y ,于是 ()22222max max(||||)()||||1cos a b a b OA OB AOB ⎡⎤⎡⎤⋅-⋅=⋅⋅-∠⎣⎦⎣⎦ ()2222maxmax||||sin 4324OAB OA OB AOB S ⎡⎤=⋅⋅∠==⎣⎦△.故答案为:324 【点睛】求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.。

平面向量小题基础练-高考数学重点专题冲刺演练(原卷版)

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平面向量小题基础练-新高考数学复习分层训练(新高考通用)一、单选题1.(2023·江苏泰州·统考一模)已知向量,a b 满足2π1,2,,3a b a b ==<>= ,则()a ab ⋅+= ()A .-2B .-1C .0D .22.(2023·湖北·荆州中学校联考二模)已知向量()3,4m =- ,()12,5n =- ,则m n n ⋅+=()A .56-B .69C .43-D .433.(2023·江苏·二模)在ABC 所在平面内,D 是BC 延长线上一点且4BD CD =,E 是AB 的中点,设AB a =,AC b = ,则ED = ()A .1455a b + B .3144a b + C .5463a b -+ D .5564a b -+ 4.(2023·江苏泰州·泰州中学校考一模)已知平面单位向量a ,b ,c 满足2π,,,3a b b c c a 〈〉=〈〉=〈〉=r r r r r r ,则32a b c ++=r r r ()A .0B .1CD 5.(2023·江苏南通·统考模拟预测)若向量,a b 满足||||||a b a b +=+ ,则向量,a b 一定满足的关系为()A .0a =B .存在实数λ,使得a bλ= C .存在实数,m n ,使得ma nb= D .||||||a b a b -=- 6.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)平面向量()()2,,2,4a k b =-= ,若a b ⊥ ,则a b -=r r ()A .6B .5C .D .7.(2023·湖南邵阳·统考二模)已知向量()1,3a = ,()1,1b =- ,()4,5c = .若a 与b cλ+ 垂直,则实数λ的值为()A .219B .411C .2D .47-8.(2023·湖南·模拟预测)如图,在平行四边形ABCD 中,AB a =,AD b = ,若23AE AC = ,则DE = ()A .1233a b -B .2133a b -C .1233a b +D .2133a b + 9.(2023·湖南常德·统考一模)已知向量a 为单位向量,向量()1,1b = ,()()21a b a b +⋅-= ,则向量a 与向量b 的夹角为()A .π6B .π4C .π3D .π210.(2023·广东佛山·统考一模)已知单位向量a ,b 满足0a b ⋅= ,若向量c a = ,则cos ,a c = ()A B .12C D .1411.(2023·广东深圳·统考一模)已知a ,b 为单位向量,且357a b -= ,则a 与a b - 的夹角为()A .π3B .2π3C .π6D .5π612.(2023·广东茂名·统考一模)在ABC 中,AB c = ,AC b = ,若点M 满足2MC BM =uuu r uuu r ,则AM = ()A .1233b c + B .2133b c - C .5233c b - D .2133b c + 13.(2023·广东湛江·统考一模)在平行四边形ABCD 中,E 为边BC 的中点,记AC a = ,DB b = ,则AE = ()A .1124a b - B .2133a b + C .12a b + D .3144a b + 14.(2023·浙江金华·浙江金华第一中学校考模拟预测)若向量(),2a x = ,()1,2b =- ,且a b ⊥ ,则a = ()A .B .4C .D .15.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知向量,a b 满足||1a = ,||3b = ,(3,1)a b -= ,则|3|a b -= ()A .B C .D .16.(2023·浙江嘉兴·统考模拟预测)等边ABC 的边长为3,若2AD DC = ,BF FD = ,则AF = ()A .2B .2C .2D .217.(2023·江苏南通·二模)在平行四边形ABCD 中,12BE BC = ,13AF AE = .若AB mDF nAE =+ ,则m n +=()A .12B .34C .56D .43二、填空题18.(2023·湖北·校联考模拟预测)已知向量(2,4),(,1)m n x =-=- ,若m n ∥,则x =__________.19.(2023·湖北·统考模拟预测)已知()4,2a = ,()1,1b = ,则a 在b 方向上的投影向量的坐标为__________.20.(2023·湖南湘潭·统考二模)已知向量(,2),(1,3)a m b =-= ,若()a b b -⊥ ,则m =__________.21.(2023·广东惠州·统考模拟预测)已知平面向量(2,4)a =- ,(,1)b λ= ,若a 与b 垂直,则实数λ=__________.22.(2023·广东广州·统考一模)已知向量()()1,2,3,,a b x a == 与a b + 共线,则a b -=r r __________.23.(2023·浙江·校联考模拟预测)已知向量(4,),(3,1)a m m b =+= ,且//a b r r ,则m =______.24.(2023·浙江温州·统考二模)已知向量()()1,2,2,a b λ== ,若()()a b a b +- ∥,则λ=__________.25.(2023·江苏·统考一模)在ABC 中,已知2BD DC = ,CE EA = ,BE 与AD 交于点O .若CO xCB yCA =+(),R x y ∈,则x y +=________.26.(2023·江苏·统考一模)已知向量a ,b 满足2a = ,3b = ,0a b ⋅= .设2c b a =- ,则cos ,a c = ___________.27.(2023·山东·烟台二中校联考模拟预测)已知1e ,2e是夹角为120°的单位向量,若1223m e e =+ ,124n e e =- ,则m ,n 的夹角为__________.28.(2023·山东济宁·统考一模)已知平面向量()1,2a =- ,(),3b m =- ,若2a b + 与a 共线,则m =______.29.(2023·湖南张家界·统考二模)已知a 是单位向量,()1,1b =- ,若向量a 与向量b 夹角π0,4α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,写出一个满足上述条件的向量a ______.30.(2023·广东·统考一模)已知向量,a b 满足()2,4,0a b b a a ==-⋅= ,则a 与b 的夹角为___________.。

高考数学必考点专项第13练 平面向量的概念及其线性运算(练习及答案)(全国通用)(新高考专用)

高考数学必考点专项第13练 平面向量的概念及其线性运算(练习及答案)(全国通用)(新高考专用)

高考数学必考点专项第13练 平面向量的概念及其线性运算小题精选一、单选题1. 设D 是ABC ∆所以平面内一点,3BC CD =,则AD =( ) A.4133AB AC + B. 4133AB AC - C. 1433AB AC - D. 1433AB AC -+ 2. 两个非零向量a ,b 满足||||2||a b a b a +=-=,则向量a b +与a 的夹角为 ( ) A.6π B.3π C.23π D.56π 3. 已知等边三角形ABC 的边长为6,点P 满足20PA PB PC +-=,则||PA = ( )A. B. C. D. 4. 设非零向量a ,b 满足|+|=||a b a b -,则( ) A. a b ⊥B. ||=||a bC. //a bD. ||||a b >5. 已知向量3AB a b =+,53BC a b =+,33CD a b =-+,则( ) A. A ,B ,C 三点共线 B. A ,B ,D 三点共线 C. A ,C ,D 三点共线D. B ,C ,D 三点共线6. 在四边形ABCD 中,2AB a b =+,4BC a b =--,53CD a b =--,其中a ,b不共线,则四边形ABCD 为( )A. 平行四边形B. 矩形C. 梯形D. 菱形7. O 为ABC 内一点,且20OA OB OC ++=,AD t AC =,若B ,O ,D 三点共线,则t 的值为( )A.14B.13C.12D.238. 设a ,b 是非零向量,则“存在实数λ,使得a b λ=”是“||||||a b a b +=+”的( )A. 充分而不必要条件B. 必要而不充分条件C. 充分必要条件D. 既不充分也不必要条件9. 如图所示,O 为线段0201A A 外一点,若0A ,1A ,2A ,3A ,…,201A 中任意相邻两点间的距离相等,0OA a =,201OA b =,则用a ,b 表示012OA OA OA +++…201OA +,其结果为( )A. 100()a b +B. 101()a b +C. 201()a b +D. 202()a b +10. 在ABC 中,下列命题正确的个数是( )①AB AC BC -=; ②0AB BC CA ++=;③点O 为ABC 的内心,且()(2)0OB OC OB OC OA -⋅+-=,则ABC 为等腰三角形;④0AC AB ⋅>,则ABC 为锐角三角形.A. 1B. 2C. 3D. 411. 在ABC 中,点M 是AB 的中点,23AN AC =,线段CM 与BN 交于点O ,动点P 在BOC 内部活动(不含边界),且AP AB AN λμ=+,其中λ、R μ∈,则λμ+的取值范围是( )A.B. C. 11(1,)8 D. 3(1,)2二、多选题12. 已知O 是平行四边形ABCD 对角线的交点,则( ) A. AB DC = B. DA DC DB +=C. AB AD BD -=D. 1()2OB DA BA =+13. 在ABC 中,D ,E ,F 分别是边BC ,AC ,AB 中点,下列说法正确的是( )A. 0AB AC AD +-=B. 0DA EB FC ++=C.是的平分线所在直线的方向向量D. 若点P 是线段AD 上的动点,且满足BP BA BC λμ=+,则λμ的最大值为18三、填空题14. 设向量a ,b 不平行,向量a b λ+与2a b +平行,则实数λ=__________. 15. 设a ,b 为单位向量,且|a b +|1=,则|a b -|=__________.16. 已知向量a ,b 满足||1a =,||2b =,则||||a b a b ++-的最小值是__________,最大值是__________.17. 给出下列命题:①若||||a b →→=,则a b →→=;②若A ,B ,C ,D 是不共线四点,则AB DC =是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a b →→=,b c →→=,则a c →→=; ④若//a b →→,//b c →→,则//.a c →→其中正确命题的序号是__________.18. 已知非零向量a ,b 满足||||||a b a b ==-,则||||a b a b +=-__________.19. 若三点(2,2)A ,(,0)B a ,(0,)(0)C b ab ≠共线,则11a b+的值等于__________;若满足0a >,0b >,则a b +的最小值等于__________.20. 如图ABC 是直角边等于4的等腰直角三角形,D 是斜边BC 的中点,14AM AB m AC =+⋅,向量AM 的终点M 在ACD 的内部(不含边界),则实数m 的取值范围是__________.答案和解析1.【答案】D解:因为3BC CD =,所以33AC AB AD AC -=-, 所以14.33AD AB AC =-+ 故选.D2.【答案】B解:设||1a =,则||||2a b a b +=-=,故以a 、b 为邻边的平行四边形是矩形, 且||3b =,设向量a b +与a 的夹角为θ,则||1cos 2||a a b θ==+,3πθ∴=,故选.B3.【答案】C解:因为20PA PB PC +-=,所以2()()0PA PA AB PA AC ++-+=, 整理得,12PA AC AB =-, 由等边三角形ABC 的边长为6, 得166182AB AC =⨯⨯=, 两边平方得,222113636182744PA AC AB AC AB =+-=⨯+-=,则||3 3.PA = 故选:.C4.【答案】A解:非零向量a ,b 满足||||a b a b +=-,22()()a b a b ∴+=-,即222222a b a b a b a b ++⋅=+-⋅,整理得40a b ⋅=, 解得0a b ⋅=,.a b ∴⊥故本题选.A5.【答案】B解:262(3)2BD BC CD a b a b AB =+=+=+=,BD ∴,AB 共线,且有公共点B ,A ∴,B ,D 三点共线.故选.B6.【答案】C解:2,4,AB a b BC a b =+=--53CD a b =--, AD AB BC CD ∴=++ 822a b BC =--=,2AD BC ∴=,//AD BC ∴,且AD BC ≠,∴四边形ABCD 为梯形.故选.C7.【答案】B解:以OB ,OC 为邻边作平行四边形OBFC ,连接OF 与BC 相交于点E ,E 为BC 的中点.20OA OB OC ++=,22OB OC OA OF OE ∴+=-==,∴点O 是线段AE 的中点.B ,O ,D 三点共线,AD t AC =,∴点D 是BO 与AC 的交点.过点O 作//OM BC 交AC 于点M ,则点M 为AC 的中点. 则1124OM EC BC ==, 14DM DC ∴=, 13DM MC ∴=,2133AD AM AC ∴==,AD t AC =, 1.3t ∴=故选.B8.【答案】B解:若“||||||a b a b +=+”,则平方得22||2||a a b b +⋅+22||||2||||a b a b =++⋅,即||||a b a b ⋅=⋅,即||||cos a b a b a ⋅=<,||||b a b >=⋅, 则cos a <,1b >=,即a <,0b >=,即a ,b 同向共线,则存在实数λ,使得a b λ=, 反之当a <,b π>=时,满足a b λ=,但a <,0b >=不成立,即“存在实数λ,使得a b λ=”是“||||||a b a b +=+”的必要不充分条件, 故选:.B9.【答案】B解:设0201A A 的中点为A ,则A 也是1200A A ,…,100101A A 的中点, 可得02012OA OA OA a b +==+,同理可得,12002199OA OA OA OA +=+=…100101OA OA a b =+=+, 故012OA OA OA +++…2011012101().OA OA a b +=⨯=+ 故选.B10.【答案】B解:由ABC ,得:在①中,AB AC CB -=,故①错误; 在②中,0AB BC CA ++=,故②正确;在③中,点 O 为ABC 的内心, 且()(2)0OB OC OB OC OA -⋅+-=, 即,即()0CB AB AC ⋅+=,因为AB AC +表示A ∠的平分线,设AB AC AF +=, 故0CB AF ⋅=,故CB AF ⊥,则AB AC =,ABC 为等腰三角形,故③正确;在④中,0AC AB ⋅>,则BAC ∠是锐角,但是不能保证另外两个角均为锐角,即ABC 不一定为锐角三角形,故④错误. 共计2个正确, 故选:.B11.【答案】D解:若点P 为交点O 时,易知13.44AP AB AN =+ ①若点P 在线段BO 上运动时,1λμ+=; ②若点P 在线段BC 上运动时,23AP AB AC μλ=+,213μλ+=, 33(1),[0,1]222λλμλλλ+=+-=-∈,3[1,]2λμ+∈;③若点P 在线段OC 上运动时,223AP AM AC μλ=+,2213μλ+=,331(12)2,[0,]224λμλλλλ+=+-=-∈,3[1,]2λμ+∈;综上,由于不含边界,3(1,).2λμ∴+∈另解:按照三点共线定理可知,当点P 在直线BN 上时,1λμ+=, 当点P 在直线BN 的下方且平行于直线BN 的直线上时, 随着直线向下平行移动,λμ+的值越来越大, 因为点P 在BOC 内部活动(不含边界)上运动, 所以到达临界点C 时λμ+的值为上限值32, 3(1,).2λμ∴+∈故选:.D12.【答案】AB解:因为O 是平行四边形ABCD 对角线的交点,对于选项A ,结合相等向量的概念可得, AB DC =,即A 正确; 对于选项B ,由平行四边形法则可得DA DC DB +=,即B 正确; 对于选项C ,由向量的减法可得AB AD DB -=,即C 错误; 对于选项D ,由向量的加法运算可得1()2CO DA BA OB =+≠,即D 错误, 综上可得A ,B 正确, 故选:.AB13.【答案】BCD解:如图所示:对选项A ,20AB AC AD AD AD AD +-=-=≠,故A 错误.对选项B ,,故B 正确.对选项C ,,分别表示与,同向的单位向量,由平面向量加法可知C 正确;对选项D ,如图所示:因为在上,即三点共线, 设,0 1.t又因为,所以.因为,则,0 1.t令,当时,取得最大值为.故选项D 正确.故选:.BCD14.【答案】12解:向量a ,b 不平行,向量a b λ+与2a b +平行,(2)2a b t a b ta tb λ∴+=+=+, ,解得实数1.2λ= 故答案为1.215.解:222||2221a b a b a b a b +=++⋅=+⋅=,12a b ⋅=-, 222||2223a b a b a b a b -=+-⋅=-⋅=,|| 3.a b ∴-=16.【答案】4【解析】解:设a OA =,b OB =,记AOB α∠=,则0απ,如图,由余弦定理可得:||54cos a b α+=+,||54cos a b α-=-,令54cos x α=-,54cos y α=+,则2210(x y x +=、1)y ,其图象为一段圆弧MN ,如图,令z x y =+,则y x z =-+,则直线y x z =-+过M 、N 时,z 最小,min 13314z =+=+=,当直线y x z =-+与圆弧MN 相切时,z 最大,由平面几何知识易知max z 即为原点到切线的距离的2倍,也就是圆弧MN 所在圆的半径的2倍,所以max 2102 5.z =⨯=综上所述,||||a b a b ++-的最小值是4,最大值是2 5.故答案为:4;17.【答案】②③解:①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同;②正确.AB DC =,||||AB DC ∴=且//AB DC ,又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,∴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 =,AB DC ∴=;③正确.a b →→=,a →∴,b →的长度相等且方向相同, 又b c →→=,b →∴,c →的长度相等且方向相同,a →∴,c →的长度相等且方向相同,故a c →→=;④不正确.当0b =时,满足////a b c ,但是推不出//a c ,综上所述,正确命题的序号是②③.故答案为②③.18.解:如图,设OA a =,OB b =,则OC OA OB a b =+=+,.BA OA OB a b =-=-||||||a b a b ==-,.BA OA OB ∴==OAB ∴为正三角形,设其边长为1,则||||1a b BA -==,3||22a b +=⨯= ||31||a b a b +∴==-19.【答案】128解:(2,2)AB a =--,(2,2)AC b =--,依题意知//AB AC ,有(2)(2)40a b -⋅--= 即220ab a b --=,变形为2()ab a b =+, 所以1112a b a b ab ++== 又0a >,0b >,当且仅当4a b ==时等号成立. 故答案为1,8.220.【答案】13(,)44解:如图所示,设14AE AB =,过点E 作//EP AC ,分别交AD ,BC 于点Q ,P , 分别过Q ,P 作//QR AE ,//PF AE 交AC 于点R ,.F则13,44AR AC AF AC ==, 14AM AB m AC =+⋅,M 在ACD 的内部(不含边界), ∴点M 在线段QP 上(不含点Q ,)P ,当点M 位于点Q 时,1144AM AQ AB AC ==+,可得14m =, 当点M 位于点P 时,1344AM AP AB AC ==+,可得34m =, 故m 的取值范围为13(,)44. 故答案为13(,)44 .。

2023届高三新高考数学试题一轮复习专题7.3平面向量数量积及应用教案讲义(Word)

2023届高三新高考数学试题一轮复习专题7.3平面向量数量积及应用教案讲义(Word)

7.3 平面向量数量积及应用课标要求考情分析核心素养1.理解平面向量数量积的含义及其物理意义.2.了解平面向量的数量积与向量投影的关系.3.掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.4.能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.新高考3年考题 题 号 考 点 数学建模 数学运算 直观想象 逻辑推理2022(Ⅱ)卷4利用向量数量积的坐标运算求夹角2021(Ⅰ)卷 10 向量数量积的坐标运算,向量的模2021(Ⅱ)卷 15 向量数量积的运算2020(Ⅰ)卷7向量数量积的运算和投影1.向量的夹角定义范围 共线与垂直图示已知两个非零向量a ⃗和b ⃗⃗,作OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则∠AOB =θ(0≤θ≤π)叫做向量a ⃗与b ⃗⃗的夹角.[0,π]a ⃗//b⃗⃗?θ=0或π; a ⃗⊥b⃗⃗?θ=π2向量夹角:共起点定义已知两个非零向量a ⃗与b ⃗⃗,它们的夹角为θ,我们把数量|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ叫做a ⃗与b ⃗⃗的数量积,记作a ⃗?b ⃗⃗. 即a ⃗?b ⃗⃗=|a ⃗||b⃗⃗|cosθ. 特殊情况 0⃗⃗a ⃗=0; a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗?b⃗⃗=0 运算律a ⃗?b ⃗⃗=b ⃗⃗?a ⃗(交换律);λa ⃗?b ⃗⃗=λ(a ⃗?b ⃗⃗)=a ⃗?(λb ⃗⃗)(结合律);(a ⃗+b ⃗⃗)?c ⃗=a ⃗?c ⃗+b ⃗⃗?c ⃗(分配律)运算性质(a ⃗+b ⃗⃗)2=a ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2; (a ⃗+b ⃗⃗)(a ⃗−b ⃗⃗)=a ⃗2−b⃗⃗2 (a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗)2=a ⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+2b ⃗⃗?c ⃗+2c ⃗?a ⃗如图,设a ⃗,b ⃗⃗是两个非零向量,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗, CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,考虑如下变换:过AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的起点A 和终点B ,分别作CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗所在直线的垂线,垂足分别为A 1、B 1,得到A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,称上述变换为向量a ⃗向向量b ⃗⃗投影, A 1B 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗叫做向量a ⃗在向量b ⃗⃗上的投影向量.若向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为θ,则向量a ⃗在向量b ⃗⃗上的投影向量为|a ⃗⃗|cosθ|b⃗⃗|b ⃗⃗4.平面向量数量积的性质及坐标表示已知非零向量a ⃗=(x 1,y 1),b ⃗⃗=(x 2,y 2),a ⃗,b⃗⃗的夹角为θ.几何表示坐标表示数量积 a ⃗?b ⃗⃗=|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ a ⃗?b ⃗⃗=x 1x 2+y 1y 2 夹角cosθ=a ⃗?b⃗⃗|a ⃗||b ⃗⃗|cosθ=x 1x 2+y 1y 2√x 12+y 12?√x 22+y 22模 |a ⃗|=√a ⃗2 |a ⃗|=√x 12+y 12 垂直 a ⃗⊥b ⃗⃗a ⃗?b ⃗⃗=0 a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗?b⃗⃗=x 1x 2+y 1y 2=0 共线a ⃗//b ⃗⃗a ⃗=λb ⃗⃗(λ∈R ) a ⃗//b⃗⃗?x 1y 2=x 2y 1 不等关系a ⃗⃗,b⃗⃗共线时等号成立 |a ⃗?b ⃗⃗|≤|a ⃗||b⃗⃗| x 1x 2+y 1y 2≤√x 12+y 12?√x 22+y 221.向量模长不等式:||a ⃗|−|b ⃗⃗||≤|a ⃗±b ⃗⃗|≤|a ⃗|+|b ⃗⃗|; |a ⃗?b ⃗⃗|≤|a ⃗||b⃗⃗| 2.两个向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为锐角?a ⃗?b ⃗⃗>0且a ⃗,b ⃗⃗不共线;两个向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为钝角?a ⃗?b ⃗⃗<0且a ⃗,b ⃗⃗不共线1.【P24 T21】在三角形ABC 中,已知|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2,点G 满足GA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则向量BG⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为() A. 13BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. 23BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 2BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. 3BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 2.【P41 T3】设作用于同一点的三个力F 1⃗⃗⃗⃗,F 2⃗⃗⃗⃗⃗,F 3⃗⃗⃗⃗⃗处于平衡状态,若|F 1⃗⃗⃗⃗|=1,|F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=2,且F 1→与F 2⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为23π,如图所示.(1)求F 3→的大小; (2)求F 2→与F 3→的夹角.考点一 平面向量数量积的运算 【方法储备】1.平面向量数量积的运算方法2.已知数量积求参数已知向量的数量积,用上述方法展开,得出关于参数的方程,进而求出参数.角度1投影向量 【典例精讲】例1.(2022·安徽省期中)已知|a ⃗|=3,|b ⃗⃗|=5,a ⃗·b ⃗⃗=−12,且e ⃗是与b ⃗⃗方向相同的单位向量,则a ⃗在b ⃗⃗上的投影向量为.【名师点睛】本题考查向量的夹角、向量的投影,属于中档题.设a⃗与b ⃗⃗的夹角为θ,求出cos θ,根据投影向量的概念,即可求出结果. 【靶向训练】练1-1(2021·江苏省无锡市期末)设平面向量a ⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗|=12,b ⃗⃗=(2,√5),a ⃗?b ⃗⃗=18,则b ⃗⃗在a ⃗方向上的投影向量为() A. 12b⃗⃗ B. 18b⃗⃗ C. 12a ⃗ D. 18a⃗ 练1-2(2022·陕西省模拟)已知△ABC 的外接圆圆心为O ,且AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,则CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗上的投影向量为() A. 14CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. √32CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 34CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. 12CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 角度2平面向量数量积的概念及运算 【典例精讲】例2.(2022·山东省潍坊市模拟)在梯形ABCD 中,AB//DC ,AD =BC =2,AB =4,∠ABC =π3,P 是BC 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗= 【名师点睛】本题考查了平面向量的线性运算以及数量积的运算问题,把所求向量转化,再结合数量积的运算即可求解结论.【靶向训练】练1-3(2022·江西省模拟)已知两个单位向量a ⃗,b ⃗⃗的夹角为60°,c ⃗=ta ⃗+(1−t)b ⃗⃗.若c ⃗?b ⃗⃗=0,则t =.练1-4(2022·北京市期末)已知△ABC 是边长为1的等边三角形,点D 、E 分别是边AB 、BC 的中点,连接DE 并延长到点F ,使得DE =2EF ,则AF⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值为() A. −58B. 14C. 18D. 118角度3平面向量数量积的坐标运算 【典例精讲】例3.(2021·新课标Ⅰ卷.多选)已知O 为坐标原点,点P 1(cosα,sinα),P 2(cosβ,−sinβ), P 3(cos(α+β),?sin(α+β)),A(1,?0),则() A. |OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?=?|OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗| B. |AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?=?|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|C. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗D. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗【名师点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查三角函数的恒等变形公式,属于中档题. 根据平面向量的坐标运算结合三角函数公式进行化简逐个判断即可.【靶向训练】练1-5(2022·辽宁省大连市模拟)设向量a ⃗=(1,m),b ⃗⃗=(2,1),且b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=7,则m =. 练1-6(2022·江西省萍乡市期末)已知向量m ⃗⃗⃗⃗=(2cosωx,−1),n ⃗⃗=(√3sinωx −cosωx,1),其中ω>0,函数f(x)=m⃗⃗⃗⃗?n ⃗⃗+2,且f(x)的最小正周期为π2,则f(x)的解析式为. 考点二 平面向量的夹角、模长、垂直、共线问题 【方法储备】1.求平面向量模的方法2.求平面向量夹角的方法3.向量的垂直、共线问题(1)两个向量垂直的充要条件是两向量的数量积为0,即:a ⃗=(x 1,y 1), b ⃗⃗=(x 2,y 2),则a ⃗⊥b ⃗⃗?a ⃗·b⃗⃗=0?x 1x 2+y 1y 2=0. 应认识到此充要条件对含零向量在内的所有向量均成立,因为可视零向量与任意向量垂直. (2)利用向量垂直或平行的条件构造方程或函数是求参或最值问题最常用的解题技巧.【特别提醒】在分析两向量的夹角时,必须使两个向量的起点重合,如果起点不重合,可通过“平移”实现.角度1平面向量的模 【典例精讲】例4.(2022·山东省模拟)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗夹角为45°,且|a ⃗⃗|=1,|2a ⃗⃗−b⃗⃗|=√10,则|b ⃗⃗|=. 【名师点睛】利用数量积的性质即可得出.本题考查了数量积的性质,向量模的计算,属于基础题.【靶向训练】练2-1(2022·湖北省咸宁市期末)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|=5,且|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=6,则|a ⃗⃗−b⃗⃗|=() A. 6B. 8C. 36D. 64练2-2(2022·.山东省济南市期末.多选) 若平面向量a ⃗⃗、b ⃗⃗、c ⃗⃗两两的夹角相等,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,|c ⃗⃗|=3,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗|=()A. √3B. 3C. 5D. 6角度2平面向量的夹角 【典例精讲】例 5.(2022·江西省模拟)若非零向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗|=2√23|b ⃗⃗|,且(a ⃗⃗−b ⃗⃗)⊥(3a ⃗⃗+2b⃗⃗),则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为()A. π4 B. π2C. 3π4D. π【名师点睛】根据向量垂直的等价条件以及向量数量积的应用进行求解即可.本题主要考查向量夹角的求解,利用向量数量积的应用以及向量垂直的等价条件是解决本题的关键.【靶向训练】练2-3(2021·湖北省武汉市期末)在平行四边形ABCD 中,AB =3,AD =2,AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 若CP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗CQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12,则∠ADC =()A. 5π6B. 3π4C. 2π3D. π2练2-4(2022·江苏省南通市期末)已知向量a ⃗⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=|a ⃗⃗−b ⃗⃗|=2√33|a ⃗⃗|,则向量<a ⃗⃗+b ⃗⃗,a⃗⃗>=()A. 5π6B. 2π3C. π3D. π6角度3平面向量的垂直 【典例精讲】例6.(2021·浙江省温州市模拟)若|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,若(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)⊥(m a ⃗⃗−b ⃗⃗),则m 的值为【名师点睛】本题考查向量数量积的计算公式,两向量垂直的充要条件是两向量的数量积为0.由条件可求得a ⃗⃗?b ⃗⃗=1,根据两向量垂直,则两向量的数量积为0,从而会得到关于m 的方程,解方程即可求出m .【靶向训练】练2-5(2021·山东省模拟)已知向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角是π3,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=4,若(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)⊥a ⃗⃗,则实数λ=()A. −32B. 32C. −2D. 2练2-6(2022·上海市期末)已知a 、b 都是非零向量,且a ⃗⃗+3b ⃗⃗与7a ⃗⃗−5b ⃗⃗垂直,a ⃗⃗−4b ⃗⃗与7a ⃗⃗−2b ⃗⃗垂直,则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为.考点三 平面向量中的最值、范围问题 【方法储备】1.求最值、范围问题的思路(1)将向量的最值、范围问题转化为平面几何的最值、范围问题,利用平面几何的知识求解; (2)将向量坐标化,转化为函数、方程、不等式的问题解决.【典例精讲】例7.(2022·湖北省黄冈市模拟)已知直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =2,AC =4,点P 在以A 为圆心且与边BC 相切的圆上,则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最大值为() A. 16+16√55B. 16+8√55C. 165D. 565【名师点睛】本题考查向量数量积的计算,涉及直线与圆的位置关系.根据题意,设AD 为斜边BC 上的高,求出AD 的值,连接PA ,可得PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=165+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗),分析可得当PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗与(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)同向时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)取得最大值,据此计算可得答案.【靶向训练】练3-1(2022·湖北省模拟)已知梯形ABCD 中,∠B =π3,AB =2,BC =4,AD =1,点P ,Q 在线段BC 上移动,且PQ =1,则DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值为()A. 1B. 112C. 132D. 114练3-2(2022·江苏省宿迁市期末)在ΔABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,若b(tanA +tanB)=2ctanB ,且G 是ΔABC 的重心,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2,则|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的最小值为.核心素养系列 直观想象、数学运算——平面向量与极化恒等式【方法储备】1.极化恒等式:a ⃗⃗?b ⃗⃗=14[(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗⃗−b ⃗⃗)2] 三角形模型:在△ABC 中,D 为BC 的中点,则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2=|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−14|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2平行四边形模型:在平行四边形ABCD 中:则AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14(|AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2−|BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2) 2.利用极化恒等式求数量积问题的步骤:【典例精讲】例8.(2022·山东省模拟) 如图,在△ABC 中,AC =6,AB =8,∠BAC =π2,D 为边BC 的中点. (1)求AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值; (2)若点P 满足CP →=λCA →(λ∈R),求PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值; (3)若点P 在∠BAC 的角平分线上,且满足PA →=mPB →+nPC →(m,n ∈R).若1≤n ≤2,求|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围. 【名师点睛】本题考查平面向量的数量积运算,考查化归与转化,考查运算求解能力,是中档题.(1)由极化恒等式及向量的加减运算求解;(2)设|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3m >0,|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2n >0,由已知结合极化恒等式求解m 与n 值,进一步可得EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值. 【靶向训练】练4-1(2021·湖北省模拟)如图,已知P 是半径为3,圆心角为π2的一段圆弧AB ⏜上一点,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值是()A. −6B. 6−9√2C. −8D. 6−6√5练4-2(2022·福建省龙岩市期中)阅读下一段文字:(a ⃗+b ⃗⃗)2=a ⃗2+2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2,(a ⃗−b ⃗⃗)2=a ⃗2−2a ⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2,两式相减得(a ⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗−b ⃗⃗)2=4a ⃗?b ⃗⃗?a ⃗?b ⃗⃗=14[(a ⃗+b ⃗⃗)2−(a ⃗−b ⃗⃗)2],我们把这个等式称作“极化恒等式”,它实现了在没有夹角的参与下将两个向量的数量积运算化为“模”的运算.试根据上面的内容解决以下问题:如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点.(1)若AD =BC =3,求AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值; (2)若AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=27,FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5,求EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的值.易错点1.投影向量理解错误例9.(2022·湖北省武汉市期末.多选)若A i (i =1,2,…,n)是△AOB 所在的平面内的点,且OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.下面给出的四个命题中,其中正确的是() A. |OA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+|OA 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|+⋯+|OA n ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|B. AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0C. 点A 、A 1、A 2…A n 一定在一条直线上D. OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗、OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影数量一定相等易错点2.向量夹角定义理解错误例10.(2021·辽宁省期中)已知|a ⃗⃗|=√2,|b ⃗⃗|=4,当b ⃗⃗⊥(4a ⃗⃗−b ⃗⃗)时,向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为()A. π6 B. π4 C. 2π3 D. 3π4易错点3.平面向量的运算律运用错误例11.(2022·江苏省南通市模拟.多选)关于平面向量a ⃗⃗,b ⃗⃗,c⃗⃗,下列说法不正确的是() A. 若a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗?c ⃗⃗,则a ⃗⃗=b ⃗⃗B. (a ⃗⃗+b ⃗⃗)?c ⃗⃗=a ⃗⃗?c ⃗⃗+b ⃗⃗?c ⃗⃗C. 若a ⃗⃗2=b ⃗⃗2,则a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗?c ⃗⃗D. (a ⃗⃗?b ⃗⃗)?c ⃗⃗=(b ⃗⃗?c ⃗⃗)?a ⃗⃗易错点4.混淆平面向量共线、垂直的坐标关系例12.(2022·福建省名校联考.多选)已知向量a ⃗⃗=(−1,2),b ⃗⃗=(1,m),则()A. 若a ⃗⃗与b ⃗⃗垂直,则m =12B. 若a ⃗⃗//b ⃗⃗,则m 的值为−2C. 若|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,则m =2D. 若m =3,则a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为45°答案解析【教材改编】1.【解析】在△ABC 中,∵|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|, ∴AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,即AB ⊥AC , 点G 满足GA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则G 为△ABC 的重心,设AC 的中点为D ,∴向量BG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为:23BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|, ∵BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,∴向量BG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影向量为:23×AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2|BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=23BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 故答案选:B .2.【解析】 (1)由F 1⃗⃗⃗⃗,F 2⃗⃗⃗⃗⃗,F 3⃗⃗⃗⃗⃗处于平衡状态,知F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗+F 3⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,∵|F 1⃗⃗⃗⃗|=1,|F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=2,且F 1⃗⃗⃗⃗与F 2⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为23π, ∴|F 3⃗⃗⃗⃗⃗|=|−F 1⃗⃗⃗⃗−F 2⃗⃗⃗⃗⃗|=√(F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗)2=√1+4+2×1×2×(−12)=√3;(2)∵F 3⃗⃗⃗⃗⃗=−(F 1⃗⃗⃗⃗+F 2⃗⃗⃗⃗⃗),∴F 3⃗⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗=−F 1⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗−F 2⃗⃗⃗⃗⃗·F 2⃗⃗⃗⃗⃗,设F 2⃗⃗⃗⃗⃗与F 3⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为θ,∴√3×2×cosθ=−1×2×(−12)−4,解得cosθ=−√32,又θ∈[0,π],∴θ=5π6.即F 2⃗⃗⃗⃗⃗与F 3⃗⃗⃗⃗⃗的夹角为5π6.? 【考点探究】例1.【解析】设a ⃗与b ⃗⃗的夹角为θ,因为|a ⃗|=3,|b ⃗⃗|=5,a ⃗·b ⃗⃗=−12,所以cosθ=a ⃗⃗·b ⃗⃗|a⃗⃗||b ⃗⃗|=−123×5=−45, 因为e ⃗是与b ⃗⃗方向相同的单位向量,所以a ⃗在b ⃗⃗上的投影向量为:|a ⃗|cosθ·e ⃗=3×(−45)e ⃗=−125e ⃗.故答案为−125e ⃗.练1-1.【解析】因为平面向量a ⃗,b ⃗⃗满足|a ⃗|=12,?b ⃗⃗=(2,√5),?a ⃗?b ⃗⃗=18, 所以b ⃗⃗在a ⃗方向上的投影向量是a ⃗⃗?b ⃗⃗|a⃗⃗|×a ⃗⃗|a⃗⃗|=1812×a ⃗⃗12=18a ⃗.故答案选;D .练1-2.【解析】因为2AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以O 为BC 中点,又△ABC 外接圆的圆心为O , 所以三角形为以A 为直角顶点的直角三角形, 又|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,所以△ABO 为等边三角形,则∠ABC =60°,∠ACB =30°,所以向量CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗在向量CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗上的投影向量为: CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗||CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2·CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos30°|CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|2·CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=34CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 故答案选:C .例2.【解析】∵在梯形ABCD 中,AB//DC ,AD =BC =2,AB =4,∠ABC =π3,P 是BC 的中点,∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=42−12×4×2×12=14,故答案为:14.练1-3.【解析】∵c ⃗=ta ⃗+(1−t)b ⃗⃗,c ⃗?b ⃗⃗=0,∴c ⃗?b ⃗⃗=ta ⃗?b ⃗⃗+(1−t)b ⃗⃗2=0, ∵a ⃗,b ⃗⃗是单位向量,∴|a ⃗|=|b⃗⃗|=1, 又∵a⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,∴a ⃗⃗?b ⃗⃗=1×1×cos60°=12, ∴c ⃗?b ⃗⃗=ta ⃗?b⃗⃗+(1−t)b ⃗⃗2=12t +(1−t)=0,∴t =2. 故答案为:2.练1-4.【解析】如图,∵D 、E 分别是边AB 、BC 的中点,且DE =2EF , ∴AF⃗⃗⃗⃗⃗⃗·BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−12BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−34BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =(−54BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−54BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+34BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=−54|BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos60°+34×12 =−54×1×1×12+34=18. 故答案选:C .例3.【解析】OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(1,0),OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?α,sin?α),OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?β,−sin?β),OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cos?(α+β),sin?(α+β)), AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cosα−1,sinα),AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(cosβ−1,−sinβ),对于A ,|OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√cos 2α+sin 2α=1,|OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√cos 2β+(−sinβ)2=1,A 正确;对于B ,|AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√(cosα−1)2+sin 2α=√2−2cosα,|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√(cosβ−1)2+(−sinβ)2=√2−2cosβ,因为α,β不一定相等,所以|AP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|,|AP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|不一定相等,B 错误;对于C ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cos(α+β);OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=cosαcosβ+sinα(−sinβ)=cos(α+β),C 正确;对于D ,OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OP 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cosα,OP 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?OP 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=cosβcos(α+β)+(−sinβ)sin(α+β)=cos(α+2β),不一定相等,D 错误.故选:AC .练1-5.【解析】∵向量a ⃗=(1,m),b ⃗⃗=(2,1),∴2a ⃗⃗+b ⃗⃗=(4,2m +1),∵b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=7,∴b ⃗⃗?(2a ⃗⃗+b ⃗⃗)=8+2m +1=7,解得m =−1. 故答案为:−1.练1-6.【解析】f (x )=m ⃗⃗⃗⃗·n ⃗⃗+2=2cosωx ·(√3sinωx −cosωx)−1+2 =√3sin2ωx −(1+cos2ωx )+1=2sin (2ωx −π6),∵最小正周期为π2,故ω=2,则f (x )的解析式为f (x )=2sin (4x −π6). 故答案为:f (x )=2sin (4x −π6).例4.【解析】∵向量a ⃗⃗,b ⃗⃗夹角为45°,且|a ⃗⃗|=1,|2a ⃗⃗−b ⃗⃗|=√10.∴√4a ⃗⃗2+b ⃗⃗2−4a ⃗⃗?b ⃗⃗=√10,化为4+|b ⃗⃗|2−4|b ⃗⃗|cos45°=10,化为|b ⃗⃗|2−2√2|b ⃗⃗|−6=0,∵|b ⃗⃗|≥0,解得|b ⃗⃗|=3√2. 故答案为:3√2.练2-1.【解析】因为|a ⃗⃗+b ⃗⃗|2=a ⃗⃗2+2a ⃗⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2=50+2a ⃗⃗?b ⃗⃗=36,所以a ⃗⃗?b ⃗⃗=−7. 因为|a ⃗⃗−b ⃗⃗|2=a ⃗⃗2−2a ⃗⃗?b ⃗⃗+b ⃗⃗2=50+2×7=64,所以|a⃗⃗−b ⃗⃗|=8. 故选:B .练2-2.【解析】因为平面向量a ⃗⃗、b ⃗⃗、c ⃗⃗两两的夹角相等,所以夹角为0°或120°, 由题意知:|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,|c ⃗⃗|=3, 当夹角为0°时,2a ⃗⃗·b ⃗⃗=2|a ⃗⃗||b ⃗⃗|=4,2b ⃗⃗·c ⃗⃗=2|b ⃗⃗||c ⃗⃗|=12,2a ⃗⃗·c ⃗⃗=2|a ⃗⃗||c ⃗⃗|=6,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗=√(a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗)2=√a ⃗⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗⃗2+2a ⃗⃗·b ⃗⃗+2b ⃗⃗·c ⃗⃗+2a ⃗⃗·c ⃗⃗=√1+4+9+4+12+6=6,故选项D 正确; 当夹角为120°时,2a ⃗⃗·b ⃗⃗=2|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cos120°=−2,2b ⃗⃗·c ⃗⃗=2|b ⃗⃗||c ⃗⃗|cos120°=−6,2a ⃗⃗·c ⃗⃗=2|a ⃗⃗||c ⃗⃗|=−3,则|a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗|=√(a ⃗⃗+b ⃗⃗+c ⃗⃗)2=√a ⃗⃗2+b ⃗⃗2+c ⃗⃗2+2a ⃗⃗·b ⃗⃗+2b ⃗⃗·c ⃗⃗+2a ⃗⃗·c ⃗⃗=√1+4+9−2−6−3=√3,故选项A 正确.故选:AD .例5.【解析】∵(a ⃗⃗−b ⃗⃗)⊥(3a ⃗⃗+2b ⃗⃗),∴(a ⃗⃗−b ⃗⃗)?(3a ⃗⃗+2b ⃗⃗)=0, 即3a ⃗⃗2−2b ⃗⃗2−a ⃗⃗?b ⃗⃗=0,即a ⃗⃗?b ⃗⃗=3a ⃗⃗2−2b ⃗⃗2=23b ⃗⃗2,∴cos <a ⃗⃗,b ⃗⃗>=a⃗⃗?b ⃗⃗|a ⃗⃗||b⃗⃗|=23b ⃗⃗22√23b ⃗2=√22,即<a ⃗⃗,b ⃗⃗>=π4,故选:A .练2-3.【解析】根据题意,因为AB =3,AD =2,AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以CP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗CQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·(CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=(DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−23DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·(−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗) =23DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+12DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−43DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12,所以DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−3,即|DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗||DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|cos∠ADC =−3,即cos∠ADC =−12,又∠ADC ∈(0,π),所以∠ADC =2π3.故答案选:C .练2-4. 【解析】∵|a ⃗⃗+b ⃗⃗|=|a ⃗⃗−b ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2=(a ⃗⃗−b ⃗⃗)2?a ⃗⃗?b ⃗⃗=0, 又∵|a ⃗⃗+b|=2√33|a ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)2=43a ⃗⃗2?|b ⃗⃗|=√33|a ⃗⃗|,∴(a ⃗⃗+b ⃗⃗)?a ⃗⃗=a ⃗⃗2+a ⃗⃗·b ⃗⃗=a ⃗⃗2,∴cos <a ⃗⃗+b ⃗⃗,a ⃗⃗>=(a ⃗⃗+b ⃗⃗)·a ⃗⃗|a ⃗⃗+b ⃗⃗|·|a ⃗⃗|=22√33|=√32,故向量a ⃗⃗+b ⃗⃗与a ⃗⃗的夹角为π6. 故答案选:D .例6.【解析】∵|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=2,a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为60°,∴a ⃗⃗·b ⃗⃗=|a ⃗⃗|·|b⃗⃗|·cos60°=1 ∵(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)⊥(m a ⃗⃗−b ⃗⃗),∴(3a ⃗⃗+5b ⃗⃗)?(m a ⃗⃗−b ⃗⃗)=3m |a ⃗⃗|2+(5m −3)·a ⃗⃗·b ⃗⃗−5|b⃗⃗|2=3m +(5m −3)−20=0;∴m =238. 故答案为:238.练2-5.【解析】已知向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角是π3,且|a ⃗⃗|=1,|b ⃗⃗|=4,则:a ⃗⃗?b ⃗⃗=|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cos π3=2,已知:(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)⊥a ⃗⃗,则:(3a ⃗⃗+λb ⃗⃗)?a ⃗⃗=0,即:3a ⃗⃗2+λa ⃗⃗?b ⃗⃗=0,解得:λ=−32,故选:A .练2-6.【解析】∵a ⃗⃗+3b ⃗⃗与7a ⃗⃗−5b ⃗⃗垂直,∴(a ⃗⃗+3b ⃗⃗)?(7a ⃗⃗−5b ⃗⃗)=7a ⃗⃗2−15b ⃗⃗2+16a ⃗⃗?b ⃗⃗=0①,又∵a ⃗⃗−4b ⃗⃗与7a ⃗⃗−2b ⃗⃗垂直,∴(a ⃗⃗−4b ⃗⃗)?(7a ⃗⃗−2b ⃗⃗)=7a ⃗⃗2+8b ⃗⃗2−30a ⃗⃗?b ⃗⃗=0②,由①②得a ⃗⃗2=b ⃗⃗2=2a ⃗⃗?b ⃗⃗,又由cosθ=a⃗⃗?b ⃗⃗|a ⃗⃗|?|b⃗⃗|,易得:cosθ=12,则θ=60°,故答案为:60°例7.【解析】根据题意,直角三角形ABC 中,∠A =90°,设AD 为斜边BC 上的高, 又由AB =2,AC =4,则AD =√4+16=4√55, 连接PA ,则圆A 的半径r =|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4√55,则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=165+PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗), 当PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗与(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)同向时,PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)取得最大值, 此时|PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4√55,|AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√4+16=2√5, 则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)的最大值为4√55×2√5=8,故PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最大值为165+8=565, 故选:D .练3-1.【解析】如图,以B 为坐标原点,?BC 所在的直线为?x 轴, 过点B 且垂直与BC 的直线为y 轴,建立平面直角坐标系, 因为AD//BC ,∠B =π3,AB =2,AD =1,所以D(2,√3),不妨设P (x,0),Q (x +1,0)(0≤x ≤3), 则DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(x −2,−√3)?(x −1,−√3) =(x −2)(x −1)+3=x 2−3x +5=(x −32)2+114,由二次函数性质得当x =32时,DP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗DQ ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗取得最小值114. 故选D.练3-2.【解析】由b(tanA +tanB)=2ctanB ,得sinB (sinAcosA +sinBcosB )=2sinC ·sinBcosB , 整理得sinAcosB +cosAsinB =2sinCcosA ,即sin(A +B)=2sinCcosA , 又sin(A +B)=sinC , 所以cosA =12,由AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2,得AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=bccosA =2,所以bc =4, 又AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗), 所以|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=13√(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2=13√b 2+c 2+2×2≥13√2bc +4=√123=2√33, 当且仅当b =c 时,等号成立, 所以|AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的最小值为2√33.【素养提升】例8.【解析】 (1)由勾股定理知,AB =√AB 2+AC 2=10;解法一(坐标法):建立平面直角坐标系,如图所示:则A(0,0),B(0,8),C(6,0),BC 的中点D(3,4),所以AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(3,4),CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−6,8), 所以AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3×(−6)+4×8=14; 解法二(基向量法):AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)?(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2)=12×(82−62)=14; 解法三(定义法):AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗?CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2×|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|×|CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|×cos2B =2×5×5×(2cos 2B −1)=50×[2×(45)2−1]=14;(2)由题意,点P 在AC 上,解法一(极化恒等式):PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2−(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)24=PD⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=PD⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−25,所以当PD ⊥CA 时,此时|PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=4, PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗取到最小值,即(PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)min =−9; 解法二(坐标法):设P(x,0),则PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(−x,8)?(6−x,0)=(x −3)2−9,所以PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗的最小值是−9; (3)解法一(坐标法):以AC ,AB 为x ,y 轴建立坐标系,则∠BAC 的角平分线方程为y =x ,可以设P(a,a),则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗可以表示为(−a,−a)=m(−a,8−a)+n(6−a,−a)=(−am +6n −an,8m −am −an),所以(m +n −1)a =8m =6n ,m =34n ,|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=√2|a|=√2|24n7n−4|=√2|247−4n|,当1≤n ≤2时,|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|的取值范围是[245√2,8√2]. 解法二(几何法):由已知得(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 则有{(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2+n AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=m AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+n AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗2,即{(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=64m ①(1−m −n)PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=36n ②;由①÷②得86=64m 36n,所以m =34n ,所以PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+nAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗1−m−n=3nAB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4nAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗4−7n,所以|PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=|24√2n (4−7n)|∈[24√25,8√2].? 练4-1.【解析】由题意可得AB =√32+32=3√2,又因为AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则BC =√2,所以AC =4√2,取AC 的中点M ,则PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 两式平方后作差得PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−14AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2=PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−8, 要使PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗最小,就要使PM 最小, 易知当圆弧AB 的圆心与点P ,M 三点共线时,PM 最小, 设AB 的中点为D ,圆心为O ,连接OD 和OM , 此时DM =AM −AD =2√2−3√22=√22, 在△ODM 中,OM =√OD 2+DM 2=(3√22)(√22)=√5,所以PM 的最小值为3−√5,代入求得PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗最小值为6−6√5. 故答案选:D .练4-2.【解析】 (1)由极化恒等式知,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14[(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2−(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)2]=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2)2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24=9−94=274;(2)设|AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=3m >0,|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|=2n >0, 由极化恒等式知,AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗2−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24,FB⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗29−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24,EB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗29−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗24, 又AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=27,FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗?FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5, ∴有{9m 2−n 2=27m 2−n 2=−5,解得m =2,n =3,∴EB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4m 2−n 2=7.? 【易错点归纳】例9.【解析】因为OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗i ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i ·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i −OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0, 所以AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,故选项B 正确; 即|OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠A i OB =|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?|OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠AOB , 所以|OA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠A i OB =|OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|?cos∠AOB ,则向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗、OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗i 在向量OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗方向上的投影数量相等, 又AA i ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗·OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0,所以点A 、A i 在同一条垂直于直线OB 的直线上, 故A 选项错误,选项C 正确,选项D 正确. 故选:BCD .例10.【解析】根据题意,设向量a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为θ, 若b ⃗⃗⊥(4a ⃗⃗−b ⃗⃗),则b ⃗⃗(4a ⃗⃗−b ⃗⃗)=4a ⃗⃗?b ⃗⃗−b ⃗⃗2=4|a ⃗⃗||b ⃗⃗|cosθ−|b ⃗⃗|2=16√2cosθ−16=0, 变形可得:cosθ=√22,又由0≤θ≤π,则θ=π4,故选:B .例11.【解析】对于A ,a ⃗⃗?c ⃗⃗=b ⃗⃗c ⃗⃗?(a ⃗⃗−b ⃗⃗)?c ⃗⃗=0,不一定有a ⃗⃗=b ⃗⃗?,故A 不正确; 对于B ,利用向量数量积的运算性质可得:(a ⃗⃗+b ⃗⃗)?c ⃗⃗=a ⃗⃗?c ⃗⃗+b ⃗⃗?c ⃗⃗?,故B 正确;对于C ,若a ⃗⃗2=b ⃗⃗2,则|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,但当a ⃗⃗,b ⃗⃗与c ⃗⃗的夹角不相等时,a ⃗⃗?c ⃗⃗≠b ⃗⃗?c ⃗⃗,故C 不正确;对于D ,a ⃗⃗?b ⃗⃗与b ⃗⃗c ⃗⃗都为实数,而a ⃗⃗与c ⃗⃗不一定共线,因此(a ⃗⃗?b ⃗⃗)?c ⃗⃗≠(b ⃗⃗?c ⃗⃗)?a ⃗⃗.故D 不正确.故选:ACD .例12.【解析】向量a ⃗⃗=(−1,2),b ⃗⃗=(1,m),A .若a ⃗⃗与b ⃗⃗垂直,则(−1)×1+2×m =0,解得m =12,故A 正确;B .若a ⃗⃗?//b ⃗⃗,则(−1)×m −2×1=0,解得m =−2,故B 正确;C .若|a ⃗⃗|=|b ⃗⃗|,则√5=√1+m 2,所以m =±2,故C 错误;D .若m =3,则b ⃗⃗=(1,3),则a ⃗⃗·b ⃗⃗=1×(−1)+2×3=5,|a ⃗⃗|=√5,|b⃗⃗|=√10, 所以cos <a ⃗⃗,b ⃗⃗>=a⃗⃗·b ⃗⃗⃗⃗|a ⃗⃗||b ⃗⃗|=√5×√10=√22, 又<a ⃗⃗,b⃗⃗>∈[0,180°], 所以a ⃗⃗与b ⃗⃗的夹角为45°?,故D 正确. 故选:ABD .。

高考数学专题复习五-5.1平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示-模拟练习题(附答案)

高考数学专题复习五-5.1平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示-模拟练习题(附答案)

专题五 平面向量5.1 平面向量的概念及线性运算、平面向量基本定理及坐标表示基础篇考点一 平面向量的概念及线性运算1.(2022吉林第三次调研,5)已知向量a =(4,3),则与向量a 垂直的单位向量的坐标为 ( ) A.(45,35) B.(35,−45)C.(−45,−35)或(45,35) D.(35,−45)或(−35,45) 答案 D2.(2022新高考Ⅰ,3,5分)在△ABC 中,点D 在边AB 上,BD =2DA.记CA ⃗⃗⃗⃗⃗ =m ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =n ,则CB ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A.3m -2n B.-2m +3n C.3m +2n D.2m +3n 答案 B3.(2022四川绵阳二模,6)已知平面向量a ,b 不共线,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =4a +6b ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =-a +3b ,CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =a +3b ,则( )A.A ,B ,D 三点共线B.A ,B ,C 三点共线C.B ,C ,D 三点共线D.A ,C ,D 三点共线 答案 D4.(2022江西宜春4月联考,7)如图,在平行四边形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点O ,且AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =38AC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =( )A.58AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −38AD ⃗⃗⃗⃗⃗ B.38AB ⃗⃗⃗⃗⃗ −58AD ⃗⃗⃗⃗⃗ C.-58AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +38AD ⃗⃗⃗⃗⃗ D.58AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +38AD ⃗⃗⃗⃗⃗ 答案 C5.(2023届江西宜春月考,7)已知S △ABC =3,点M 是△ABC 内一点且MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ +2MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =CM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则△MBC 的面积为( )A.14B.13C.34D.12答案 C6.(2023届哈尔滨三中月考二,5)在△ABC 中,点D 是线段BC 上任意一点,且满足AD ⃗⃗⃗⃗⃗ =3AP ⃗⃗⃗⃗⃗ ,若存在实数m 和n ,使得BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =mAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +nAC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则m +n = ( )A.23 B.13 C.-23 D.−13 答案 C7.(2022贵州适应性考试,14)在平行四边形ABCD 中,AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =2ED ⃗⃗⃗⃗⃗ .若CE ⃗⃗⃗⃗⃗ =λBA ⃗⃗⃗⃗⃗ +μBC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则λ+μ= . 答案 23考点二 平面向量基本定理及坐标表示考向一 平面向量基本定理1.(2022江西重点中学联考二,5)设e 1,e 2是两个不共线的平面向量,若a =3e 1-2e 2,b =e 1+ke 2,且a 与b 共线,则实数k 的值为( ) A.-12 B.12 C.−23 D.23 答案 C2.(2022甘肃顶级名校第二次联考,14)如图,在△ABC 中,AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =13NC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,BP ⃗⃗⃗⃗⃗ =13BN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,若AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =xAB⃗⃗⃗⃗⃗ +yAC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则x +4y 的值为 .答案 13.(2022东北三省三校联考(二),14)在正六边形ABCDEF 中,点G 为线段DF (含端点)上的动点,若CG ⃗⃗⃗⃗⃗ =λCB ⃗⃗⃗⃗⃗ +μCD ⃗⃗⃗⃗⃗ (λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是 . 答案 [1,4]考向二 平面向量的坐标运算1.(2022黑龙江齐齐哈尔第一中学一模,3)已知向量a =(3,-2),b =(m ,1),若a ⊥b ,则a -3b = ( )A.(0,5)B.(5,1)C.(1,-5)D.(152,−5) 答案 C2.(2023届四川内江六中9月联考,1)已知向量a =(1,2),b =(1,1),若c =a +kb ,且b ⊥c ,则实数k =( )A.32B.−53C.53D.−32答案 D3.(2021云南统一检测一,7)已知向量a =(32,1),b =(−12,4),则 ( )A.a ∥(a -b )B.a ⊥(a -b )C.(a -b )∥(a +b )D.(a -b )⊥(a +b ) 答案 B4.(2018课标Ⅲ,13,5分)已知向量a =(1,2),b =(2,-2),c =(1,λ).若c ∥(2a +b ),则λ= . 答案 125.(2022合肥二模,13)已知向量AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,2),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2t ,t +5),若A ,B ,C 三点共线,则t = . 答案 -16.(2021全国甲,14,5分)已知向量a =(3,1),b =(1,0),c =a +kb.若a ⊥c ,则k = . 答案 -1037.(2022河南中原名校4月联考,13)已知向量a =(-1,1),b =(-2,4),若a ∥c ,a ⊥(b +c ),则|c |= . 答案 3√28.(2023届河南安阳调研测试,13)设向量a =(m ,1),b =(1,2),且|a -b |2=|a |2-|b |2,则实数m = . 答案 39.(2019上海,9,5分)过曲线y 2=4x 的焦点F 并垂直于x 轴的直线分别与曲线y 2=4x 交于A 、B ,A 在B 上方,M 为抛物线上一点,OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λOA ⃗⃗⃗⃗⃗ +(λ-2)OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则λ= . 答案 310.(2022湘豫名校4月联考,13)已知向量a =(-1,3),b =(2x ,-x ),其中x ∈R ,则|a -b |的最小值为 . 答案 √5综合篇考法一 平面向量的线性运算1.(2021贵州安顺模拟,5)如图,在正六边形ABCDEF 中,M 为DE 的中点,设AC ⃗⃗⃗⃗⃗ =a ,AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =b ,则AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =( )A.54a -34b B.-34a +54b C.54a +34b D.34a +54b 答案 D2.(2022届江苏南通如皋调研,7)如图,已知OA =2,OB =2,OC =1,∠AOB =60°,∠BOC =90°,若OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =xOA ⃗⃗⃗⃗⃗ +yOC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则x y= ( )A.√3B.12 C.√33D.23答案 C3.(2021皖江名校4月联考,10)在△ABC 中,AC ⊥AB ,AB =2,AC =1,点P ,M 是△ABC 所在平面内一点,AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB⃗⃗⃗⃗⃗ |AB⃗⃗⃗⃗⃗ |+2AC⃗⃗⃗⃗⃗ |AC⃗⃗⃗⃗⃗ |,且满足|PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ |=1,若AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =λAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +μAC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则2λ+μ的最小值是 ( )A.3+√2B.5C.1D.3−√2 答案 D4.(2023届河南名校诊断测试一,10)已知△ABC 中,BO ⃗⃗⃗⃗⃗ =2OC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,过点O 的直线分别交射线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,则△AMN 与△ABC 的面积之比的最小值为 ( )A.2√23B.49C.89 D.2答案 C5.(2022山西大同重点中学4月联考,14)在△ABC 中,若AD 是∠BAC 的平分线,且D 在边BC 上,则有ABAC =BDDC ,称之为三角形的内角平分线定理.已知在△ABC 中,AC =4,BC =6,AB =8,P 是△ABC 的内心,且AP ⃗⃗⃗⃗⃗ =xAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +yAC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则xy = . 答案8816.(2022昆明五华模拟,15)如图,在矩形ABCD 中,AB =4,AD =3,以CD 为直径的半圆上有一点P ,若AP⃗⃗⃗⃗⃗ =λAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +μAD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则λ+μ的最大值为 .答案 737.(2017江苏,12,5分)如图,在同一个平面内,向量OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OC ⃗⃗⃗⃗⃗ 的模分别为1,1,√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考法二 向量共线问题1.(2021山西孝义二模,6)已知AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,cos α),BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,0),CD ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,2sin α),若A ,B ,D 三点共线,则tan α=( )A.-2B.-12 C.12 D.2 答案 A2.(2022安徽蚌埠三模,11)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥DC 且AB =2DC ,点E 为线段BC 的靠近点C 的一个四等分点,点F 为线段AD 的中点,AE 与BF 交于点O ,且AO ⃗⃗⃗⃗⃗ =xAB ⃗⃗⃗⃗⃗ +yBC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则x +y 的值为( )A.1B.57C.1417D.56答案 C3.(2022江西九大名校3月联考,9)在△ABC 中,点D 在线段AC 上,且满足|AD |=13|AC |,点Q 为线段BD 上任意一点,若实数x ,y 满足AQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =xAB⃗⃗⃗⃗⃗ +yAC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则1x+1y的最小值为 ( )A.4B.4√3C.8D.4+2√3 答案 D4.(2021江西上饶2月联考,10)在三角形ABC 中,E 、F 分别为AC 、AB 上的点,BE 与CF 交于点Q ,且AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =2EC ⃗⃗⃗⃗⃗ ,AF ⃗⃗⃗⃗⃗ =3FB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,延长AQ 交BC 于点D ,AQ ⃗⃗⃗⃗⃗ =λQD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ ,则λ的值为 ( ) A.3 B.4 C.5 D.6 答案 C5.(2022豫北名校联盟4月联考,14)如图所示,A ,B ,C 是圆O 上的三点,线段CO 的延长线与BA 的延长线交于圆O 外一点D ,若OC ⃗⃗⃗⃗⃗ =mOA⃗⃗⃗⃗⃗ +nOB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,则m +n 的取值范围为 .答案 (-1,0)。

2023年数学高考复习真题演练(全国卷)18 最全归纳平面向量中的范围与最值问题(含详解)

2023年数学高考复习真题演练(全国卷)18 最全归纳平面向量中的范围与最值问题(含详解)

专题18 最全归纳平面向量中的范围与最值问题【考点预测】一.平面向量范围与最值问题常用方法: (1)定义法第一步:利用向量的概念及其基本运算将所求问题转化为相应的等式关系 第二步:运用基木不等式求其最值问题 第三步:得出结论 (2)坐标法第一步 : 根据题意建立适当的直角坐标系并写出相应点的坐标 第二步: 将平面向量的运算坐标化第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等求解 (3)基底法第一步:利用其底转化向量 第二步:根据向量运算律化简目标第三步:运用适当的数学方法如二次函数的思想、基本不等式的思想、三角函数思想等得出结论 (4)几何意义法第一步: 先确定向量所表达的点的轨迹 第二步: 根据直线与曲线位置关系列式 第三步:解得结果 二.极化恒等式(1)平行四边形平行四边形对角线的平方和等于四边的平方和:2222||||2(||||)a b a b a b ++-=+证明:不妨设,AB a AD b == ,则C A a b =+,DB a b =-()22222C 2AC A a b a a b b ==+=+⋅+ ① ()222222DB DB a ba ab b ==-=-⋅+ ②①②两式相加得: ()()22222222AC DB a bAB AD+=+=+(2)极化恒等式:上面两式相减,得:()()2214a b a b ⎡⎤+--⎢⎥⎣⎦————极化恒等式①平行四边形模式:2214a b AC DB ⎡⎤⋅=-⎣⎦几何意义:向量的数量积可以表示为以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”平方差的14. ②三角形模式:2214a b AM DB ⋅=-(M 为BD 的中点) 三.矩形大法矩形所在平面内任一点到其对角线端点距离的平方和相等已知点O 是矩形ABCD 与所在平面内任一点,证明:2222OA OC OB OD +=+。

【证明】(坐标法)设,AB a AD b ==,以AB 所在直线为轴建立平面直角坐标系xoy , 则(,0),(0,),(,)B a D b C a b ,设(,)O x y ,则222222()[()()]OA OC x y x a y b +=++-+-222222[()][()]OB OD x a y x y b +=-+++-2222OA OC OB OD ∴+=+四.等和线(1)平面向量共线定理已知OA OB OC λμ=+,若1λμ+=,则,,A B C 三点共线;反之亦然。

高考数学一轮复习全套课时作业5-4平面向量的综合应用

高考数学一轮复习全套课时作业5-4平面向量的综合应用

专题层级快练 5.4平面向量的综合应用一、单项选择题1.已知向量a =(1,sin θ),b =(1,cos θ),则|a -b |的最大值为( ) A .1 B. 2 C. 3 D .22.(2021·湖北黄石一中月考)已知B 是以线段AC 为直径的圆上的一点(异于点A ,C),其中|AB|=2,则AC →·AB →=( )A .1B .2C .3D .4 3.如图所示,在△ABC 中,AD ⊥AB ,BC →= 3 BD →,|AD →|=1, 则AC →·AD →=( ) A .2 3 B.32 C.33D. 3 4.(2020·杭州学军中学模拟)在△ABC 中,BC →=a ,CA →=b ,AB →=c ,且a·b =b·c =c ·a ,则△ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .直角三角形C .钝角三角形D .等边三角形5.(2021·江西省八所重点中学联考)设向量a =(1,-1),b =(sin 2α,cos 2α),α∈⎝⎛⎦⎤0,π2,a ·b =12,则α=( )A.π6B.π3C.π4D.π26.已知非零向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0且AB →|AB →|·AC →|AC →|=12,则△ABC 为( ) A .三边均不相等的三角形 B .直角三角形 C .等腰非等边三角形D .等边三角形7.(2020·银川调研)若平面四边形ABCD 满足AB →+CD →=0,(AB →-AD →)·AC →=0,则该四边形一定是( ) A .直角梯形 B .矩形 C .菱形 D .正方形8.(2021·甘肃白银一中模拟)已知△ABC 的垂心为H ,且AB =3,AC =5,M 为BC 的中点,则HM →·BC →=( )A .5B .6C .7D .89.已知向量a ,b ,c 共面,且均为单位向量,a ·b =0,则|a +b -c |的取值范围是( )A .[2-1,2+1]B .[1,2]C .[2,3]D .[2-1,1]10.(2017·课标全国Ⅱ,理)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA →·(PB →+PC →)的最小值是( )A .-2B .-32C .-43 D .-1二、多项选择题11.(2021·潍坊二模)设a ,b 是非零向量,若函数f(x)=(x a +b )·(a -x b )的图象是一条直线,则必有( ) A .a ⊥b B .a ∥b C .|a |=|b | D .a ·b =0 12.如图,已知四边形OAED ,OCFB 均为正方形,2AE →+CF →=0,AB →·AD →=-1,则下列说法正确的是( ) A .∠AOB =90° B .AD =1 C.BO →·CD →=2 D .AO =1三、填空题与解答题13.(2020·北京)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足AP →=12(AB →+AC →),则|PD →|=________;PB →·PD →=________.14.(2021·湖南五市十校联考)已知向量m =(cosx ,sinx),n =(cosx ,3cosx),x ∈R ,设函数f(x)=m ·n +12. (1)求函数f(x)的解析式及单调递增区间;(2)设a ,b ,c 分别为△ABC 的内角A ,B ,C 的对边,若f(A)=2,b +c =22,△ABC 的面积为12,求a的值.15.如图,AB 是半圆O 的直径,C ,D 是AB ︵的三等分点,M ,N 是线段AB 的三等分点,若OA =6,则MC →·ND →=________.16.已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=|c |=1,若a ·b =12,则(a +b )·(2b-c )的最小值是________,最大值是________.专题层级快练 5.4平面向量的综合应用1.答案 B解析 ∵a =(1,sin θ),b =(1,cos θ),∴a -b =(0,sin θ-cos θ). ∴|a -b |=02+(sin θ-cos θ)2=1-sin2θ. ∴|a -b |的最大值为 2.故选B. 2.答案 D解析 连接BC ,∵AC 为直径,∴∠ABC =90°,∴AB ⊥BC ,AC →在AB →上的投影为|AC →|cos 〈AC →,AB →〉=|AB →|=2,∴AC →·AB →=|AC →||AB →|·cos 〈AC →,AB →〉=4.故选D. 3.答案 D解析 AC →·AD →=(AB →+BC →)·AD →=AB →·AD →+BC →·AD →=BC →·AD →= 3 BD →·AD →=3|BD →||AD →|·cos ∠BDA =3|AD →|2= 3. 4.答案 D解析 因为a ,b ,c 均为非零向量,且a·b =b·c ,得b·(a -c )=0⇒b ⊥(a -c ). 又a +b +c =0⇒b =-(a +c ),∴[-(a +c )]·(a -c )=0⇒a 2=c 2,得|a|=|c|. 同理|b|=|a|,∴|a|=|b|=|c|. 故△ABC 为等边三角形. 5.答案 B解析 由题意,得a ·b =sin 2α-cos 2α=12,即cos2α=-12,又α∈⎝⎛⎦⎤0,π2,所以2α∈(0,π],则2α=2π3,所以α=π3.故选B.6.答案 D思路 本题可先由条件的几何意义得出AB =AC ,再求得A =π3,即可得出答案.解析 因为非零向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0,所以∠BAC 的平分线垂直于BC ,所以AB =AC.又AB →|AB →|·AC →|AC →|=1×1×cos ∠BAC =12,所以cos ∠BAC =12,所以∠BAC =π3.所以△ABC 为等边三角形.故选D. 7.答案 C解析 由AB →+CD →=0得平面四边形ABCD 是平行四边形,由(AB →-AD →)·AC →=0得DB →·AC →=0,故平行四边形的对角线垂直,所以该四边形一定是菱形,故选C. 8.答案 D 解析如图,HM →·BC →=(HA →+AM →)·BC →=HA →·BC →+AM →·BC →=AM →·BC →=12(AB →+AC →)·(AC →-AB →)=12(AC →2-AB →2)=8. 9.答案 A 10.答案 B 解析如图,以等边三角形ABC 的底边BC 所在直线为x 轴,以BC 的垂直平分线为y 轴建立平面直角坐标系,则A(0,3),B(-1,0),C(1,0),设P(x ,y),则PA →=(-x ,3-y),PB →=(-1-x ,-y),PC →=(1-x ,-y),所以PA →·(PB →+PC →)=(-x ,3-y)·(-2x ,-2y)=2x 2+2⎝⎛⎭⎫y -322-32,当x =0,y =32时,PA →·(PB→+PC →)取得最小值,为-32,选B.11.答案 AD解析 f(x)=(x a +b )·(a -x b )的图象是一条直线,即f(x)的表达式是关于x 的一次函数或常函数.而(x a +b )·(a -x b )=-x 2a ·b +(a 2-b 2)x +a ·b ,故a ·b =0,即a ⊥b ,故应选AD. 12.答案 ACD解析 因为2AE →+CF →=0,所以CF =2AE ,CF ∥AE ,因为四边形OAED ,OCFB 均为正方形,所以AO ⊥BO ,所以∠AOB =90°,故A 正确;因为AB →·AD →=(AO →+OB →)·(AO →+OD →)=AO →2+OB →·OD →=-AO →2=-1,所以AO =1,故D 正确;从而可得AD =2,B 错误;因为BO →·CD →=BO →·(CO →+OD →)=2OD →2=2,故C 正确.故选ACD. 13.答案5 -1解析方法一:如图,由题意及平面向量的平行四边形法则可知,点P 为BC 的中点,在三角形PCD 中,|PD →|=5,cos ∠DPB =-cos ∠DPC =-15,∴PB →·PD →=|PB →|·|PD →|cos ∠DPB =1×5×⎝⎛⎭⎫-15=-1.方法二:以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴、y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2),∴AP →=12(AB →+AC →)=(2,1),P(2,1),∴PD →=(-2,1),PB →=(0,-1),∴|PD →|=5,PB →·PD →=(0,-1)·(-2,1)=-1.14.答案 (1)f(x)=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1 单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z (2)3-1解析 (1)由题意知,f(x)=cos 2x +3sinxcosx +12=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+1.令2x +π6∈⎣⎡⎦⎤-π2+2k π,π2+2k π,k ∈Z ,解得x ∈⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z .∴函数f(x)的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z .(2)∵f(A)=sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6+1=2,∴sin ⎝⎛⎭⎫2A +π6=1.∵0<A<π,∴π6<2A +π6<13π6,∴2A +π6=π2,即A =π6.由△ABC 的面积S =12bcsinA =12,得bc =2,又b +c =22,∴a 2=b 2+c 2-2bccosA =(b +c)2-2bc(1+cosA), 解得a =3-1. 15.答案 26解析 连接OC ,OD ,MC ,ND ,由题可知∠AOC =∠DOC =∠DOB =60°,|MO →|=|NO →|=2,|OD →|=|OC→|=6.则MC →·ND →=(MO →+OC →)·(NO →+OD →)=MO →·NO →+MO →·OD →+NO →·OC →+OC →·OD →=-4+6+6+18=26.16.答案 3-3 3+ 3 解析由|a |=|b |=1,a ·b =12,可得〈a ,b 〉=π3,令OA →=a ,OB →=b ,以O 为坐标原点,OA →的方向为x 轴的正方向建立如图所示的平面直角坐标系,则a =OA →=(1,0),b =OB →=⎝⎛⎭⎫12,32.设c =OC →=(cos θ,sin θ)(0≤θ<2π),则(a +b )·(2b -c )=2a ·b -a ·c +2b 2-b ·c =3-⎝⎛⎭⎫cos θ+12cos θ+32sin θ=3-3sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3.因为-1≤sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3≤1,所以(a +b )·(2b -c )的最小值和最大值分别为3-3,3+ 3.。

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一、多选题1.题目文件丢失!2.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°3.在ABC 中,a ,b ,c 分别是内角A ,B ,C 2sin c A =,且02C <<π,4b =,则以下说法正确的是( )A .3C π=B .若72c =,则1cos 7B =C .若sin 2cos sin A B C =,则ABC 是等边三角形D .若ABC 的面积是44.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 5.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别为,,a b c .根据下列条件解三角形,其中有两解的是( )A .10,45,70b A C ==︒=︒B .45,48,60b c B ===︒C .14,16,45a b A ===︒D .7,5,80a b A ===︒6.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 C7.在ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,则下列结论中正确的是( )A .若a b >,则sin sin AB >B .若sin 2sin 2A B =,则ABC 是等腰三角形 C .若cos cos a B b A c -=,则ABC 是直角三角形D .若2220a b c +->,则ABC 是锐角三角形 8.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9.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 +-=⋅-10.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 ⋅=-11.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 12.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a b λ= B .若a b ⊥,则||||a b a b +=-C .若||||||a b a b +=+,则a 在b 方向上的投影为||bD .若存在实数λ使得a b λ=,则||||||a b a b +=-13.某人在A 处向正东方向走xkm 后到达B 处,他向右转150°,然后朝新方向走3km 到达C处,,那么x 的值为( )A B .23C .D .314.化简以下各式,结果为0的有( ) A .AB BC CA ++ B .AB AC BD CD -+- C .OA OD AD -+D .NQ QP MN MP ++-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.已知M (3,-2),N (-5,-1),且12MP MN =,则P 点的坐标为( ) A .(-8,1) B .31,2⎛⎫-- ⎪⎝⎭C .31,2⎛⎫ ⎪⎝⎭D .(8,-1)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.在ABC 中,a ,b ,c 分别是角A ,B ,C 所对的边,若lg lg lg sin lg 2a c B -==-,且0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,则ABC 的形状是( )A .等边三角形B .锐角三角形C .等腰直角三角形D .钝角三角形19.三角形ABC 所在平面内一点P 满足PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,那么点P 是三角形ABC 的( ) A .重心B .垂心C .外心D .内心20.设θ为两个非零向量,a b →→的夹角,已知对任意实数t ,||b t a →→-的最小值为1,则( )A .若θ确定,则||a →唯一确定 B .若θ确定,则||b →唯一确定 C .若||a →确定,则θ唯一确定D .若||b →确定,则θ唯一确定21.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 ⋅=22.a ,b 为单位向量,且27a b +=,则向量a ,b 夹角为( )A .30B .45︒C .60︒D .90︒23.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⎡⎤⎢⎥⎣⎦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.已知ABC 的面积为30,且12cos 13A =,则AB AC ⋅等于( ) A .72 B .144C .150D .30026.题目文件丢失!27.如图,为测得河对岸塔AB 的高,先在河岸上选一点C ,使C 在塔底B 的正东方向上,测得点A 的仰角为60°,再由点C 沿北偏东15°方向走10m 到位置D ,测得45BDC ∠=︒,则塔AB 的高是(单位:m )( )A .2B .106C .103D .1028.在矩形ABCD 中,3,3,2AB BC BE EC ===,点F 在边CD 上,若AB AF 3→→=,则AE BF→→的值为( ) A .0B 83C .-4D .429.在梯形ABCD 中,//AD BC ,90ABC ∠=︒,2AB BC ==,1AD =,则BD AC ⋅=( )A .2-B .3-C .2D .530.三角形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 ∆83③ABC ∆的周长为43+④ABC ∆外接圆半径43R =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31.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 .1432.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⎛⎫- ⎪⎝⎭33.ABC 中,a ,b ,c 分别为A ∠,B ,C ∠的对边,如果a ,b ,c 成等差数列,30B ∠=︒,ABC 的面积为32,那么b 等于( )A 13+ B .13C 23+ D .2334.在ABC ∆中,内角,,A B C 的对边分别是,.a b c ,若cos 2aB c=,则ABC ∆一定是( ) A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形35.在△ABC 中,M 是BC 的中点.若AB =a ,BC =b ,则AM =( ) A .1()2a b + B .1()2a b - C .12a b + D .12a b +【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、多选题1.无 2.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 ,2||||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.3.AC 【分析】对于,利用正弦定理可将条件转化得到,即可求出; 对于,利用正弦定理可求得,进而可得;对于,利用正弦定理条件可转化为,结合原题干条件可得,进而求得; 对于,根据三角形面积公式求得,利解析:AC 【分析】对于A2sin sin A C A =,即可求出C ; 对于B ,利用正弦定理可求得sin B ,进而可得cos B ;对于C ,利用正弦定理条件可转化为2cos a c B =,结合原题干条件可得B ,进而求得A B C ==;对于D ,根据三角形面积公式求得a ,利用余弦定理求得c ,进而由正弦定理求得R . 【详解】2sin c A =2sin sin A C A =, 因为sin 0A ≠,故sin C =, 因为(0,)2C π∈,则3C π=,故A 正确;若72c =,则由正弦定理可知sin sin c b C B =,则4sin sin 72b B Cc == 因为(0,)B π∈,则1cos 7B =±,故B 错误; 若sin 2cos sin A BC =,根据正弦定理可得2cos a c B =,2sin c A =,即sin a A =sin 2cos A c B =,所以sin A B =,因为23A B C ππ+=-=,则23A B π=-,故2sin()3B B π-=,1sin 2B B B +=,即1sin 2B B =,解得tan B =3B π=,则3A π=,即3A B C π===,所以ABC 是等边三角形,故C 正确;若ABC的面积是1sin 2ab C =2a =, 由余弦定理可得22212cos 416224122c a b ab C =+-=+-⨯⨯⨯=,即c = 设三角形的外接圆半径是R ,由正弦定理可得24sin c R C ===,则该三角形外接圆半径为2,故D 错误, 故选:AC . 【点睛】本题考查正余弦定理的应用及同角三角函数的基本关系和两角和与差的三角公式,转化思想,计算能力,属于中档题.4.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.5.BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法,逐项判定,即可求解,得到答案. 【详解】对于选项A 中:由,所以,即三角形的三个角是确定的值,故只有一解; 对于选项B 中:因为,且,所以角有两解析:BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法,逐项判定,即可求解,得到答案. 【详解】对于选项A 中:由45,70A C =︒=︒,所以18065B A C =--=︒,即三角形的三个角是确定的值,故只有一解;对于选项B 中:因为csin sin 115B C b ==<,且c b >,所以角C 有两解;对于选项C 中:因为sin sin 17b A B a ==<,且b a >,所以角B 有两解; 对于选项D 中:因为sin sin 1b AB a=<,且b a <,所以角B 仅有一解. 故选:BC . 【点睛】本题主要考查了三角形解得个数的判定,其中解答中熟记三角形解得个数的判定方法是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.6.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 中解析:ACD 【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.7.AC 【分析】对选项A ,利用正弦定理边化角公式即可判断A 正确;对选项B ,首先利用正弦二倍角公式得到,从而得到是等腰三角形或直角三角形,故B 错误;对选项C ,利用正弦定理边化角公式和两角和差公式即可判解析:AC 【分析】对选项A ,利用正弦定理边化角公式即可判断A 正确;对选项B ,首先利用正弦二倍角公式得到sin cos sin cos A A B B =,从而得到ABC 是等腰三角形或直角三角形,故B 错误;对选项C ,利用正弦定理边化角公式和两角和差公式即可判断C 正确;对D ,首先根据余弦定理得到A 为锐角,但B ,C 无法判断,故D 错误. 【详解】对选项A ,2sin 2sin sin sin a b r A r B A B >⇒>⇒>,故A 正确; 对选项B ,因为sin 2sin 2sin cos sin cos A B A A B B =⇒= 所以A B =或2A B π+=,则ABC 是等腰三角形或直角三角形.故B 错误;对选项C ,因为cos cos a B b A c -=,所以()sin cos sin cos sin sin A B B A C A C -==+,sin cos sin cos sin cos cos sin A B B A A B A B -=+,sin cos cos sin B A A B -=,因为sin 0B ≠,所以cos 0A =,2A π=,ABC 是直角三角形,故③正确; 对D ,因为2220a b c +->,所以222cos 02a b c A ab+-=>,A 为锐角. 但B ,C 无法判断,所以无法判断ABC 是锐角三角形,故D 错误.故选:AC【点睛】本题主要考查正弦定理和余弦定理解三角形,同时考查学三角函数恒等变换,属于中档题.8.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.9.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. 10.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.11.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 B π+--∴-=-===cos 0cos cos C A 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. 12.AB【分析】若,则反向,从而;若,则,从而可得;若,则同向,在方向上的投影为若存在实数使得,则共线,但是不一定成立.【详解】对于选项A ,若,则反向,由共线定理可得存在实数使得;对于选解析:AB【分析】若||||||a b a b +=-,则,a b 反向,从而a b λ=;若a b ⊥,则0a b ⋅=,从而可得||||a b a b +=-;若||||||a b a b +=+,则,a b 同向,a 在b 方向上的投影为||a若存在实数λ使得a b λ=,则,a b 共线,但是||||||a b a b +=-不一定成立.【详解】对于选项A ,若||||||a b a b +=-,则,a b 反向,由共线定理可得存在实数λ使得a b λ=;对于选项B ,若a b ⊥,则0a b ⋅=,222222||2,||2a b a a b b a b a a b b +=+⋅+-=-⋅+,可得||||a b a b +=-; 对于选项C ,若||||||a b a b +=+,则,a b 同向,a 在b 方向上的投影为||a ; 对于选项D ,若存在实数λ使得a b λ=,则,a b 共线,但是||||||a b a b +=-不一定成立. 故选:AB.【点睛】本题主要考查平面向量的性质及运算,明确向量的性质及运算规则是求解的关键,侧重考查逻辑推理的核心素养.13.AB【分析】由余弦定理得,化简即得解.【详解】由题意得,由余弦定理得,解得或.故选:AB.【点睛】本题主要考查余弦定理的实际应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 解析:AB【分析】 由余弦定理得293cos306x x︒+-=,化简即得解. 【详解】 由题意得30ABC ︒∠=,由余弦定理得293cos306x x ︒+-=,解得x =x故选:AB.【点睛】本题主要考查余弦定理的实际应用,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 14.ABCD【分析】根据向量的线性运算逐个选项求解即可.【详解】;;;.故选:ABCD【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,属于基础题型.解析:ABCD【分析】根据向量的线性运算逐个选项求解即可.【详解】0AB BC CA AC CA ++=+=;()()0AB AC BD CD AB BD AC CD AD AD -+-=+-+=-=;()0OA OD AD OA AD OD OD OD -+=+-=-=;0NQ QP MN MP NP PM MN NM NM ++-=++=-=.故选:ABCD【点睛】本题主要考查了向量的线性运算,属于基础题型.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.B【分析】由向量相等的坐标表示,列方程组求解即可.【详解】解:设P(x ,y ),则MP = (x -3,y +2),而12MN =12(-8,1)=14,2⎛⎫- ⎪⎝⎭, 所以34122x y -=-⎧⎪⎨+=⎪⎩,解得132x y =-⎧⎪⎨=-⎪⎩,即31,2P ⎛⎫-- ⎪⎝⎭,故选B.【点睛】本题考查了平面向量的坐标运算,属基础题.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【分析】化简条件可得sin a B c ==,由正弦定理化边为角,整理cos 0C =,即可求解. 【详解】lg lg lg sin a c B -==-,sin 2a B c ∴==.0,2B π⎛⎫∈ ⎪⎝⎭, 4B π∴=.由正弦定理,得sin sin 2a A c C ==,3sin cos sin 422C A C C C π⎫⎛⎫∴==-=+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎭, 化简得cos 0C =.()0,C π∈,2C π∴=,则4A B C ππ=--=,∴ABC 是等腰直角三角形.故选:C.【点睛】本题主要考查了正弦定理,三角恒等变换,属于中档题.19.B【分析】先化简得0,0,0PA CB PB CA PC AB ⋅=⋅=⋅=,即得点P 为三角形ABC 的垂心.【详解】由于三角形ABC 所在平面内一点P 满足PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,则()()()0,0,0PA PB PC PB PA PC PC PB PA ⋅-=⋅-=⋅-=即有0,0,0PA CB PB CA PC AB ⋅=⋅=⋅=,即有,,PA CB PB CA PC AB ⊥⊥⊥,则点P 为三角形ABC 的垂心.故选:B.【点睛】本题主要考查向量的运算和向量垂直的数量积,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平. 20.B【分析】 2222||2b ta b a bt a t -=-⋅+,令222()2f t b a bt a t =-⋅+,易得2cos b a b t a a θ⋅==时,222min 244()()14a b a b f t a-⋅==,即222||cos 1b b θ-=,结合选项即可得到答案. 【详解】 2222||2b ta b a bt a t -=-⋅+,令222()2f t b a bt a t =-⋅+,因为t R ∈, 所以当2cos b a b t a aθ⋅==时,222min 244()()4a b a b f t a -⋅=,又||b t a →→-的最小值为1, 所以2||b ta -的最小值也为1,即222min 244()()14a b a b f t a-⋅==,222||cos 1b b θ-=, 所以22||sin 1(0)b b θ=≠,所以1sin b θ=,故若θ确定,则||b →唯一确定. 故选:B【点睛】本题考查向量的数量积、向量的模的计算,涉及到二次函数的最值,考查学生的数学运算求解能力,是一道容易题.21.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.22.C【分析】 首先根据题的条件27a b +=,得到2()7a b +=,根据a ,b 为单位向量,求得12a b ⋅=,进而求得向量夹角. 【详解】 因为27a b +=,所以2()7a b +=, 即22447a a b b +⋅+=, 因为221a b ==,所以12a b ⋅=, 所以1cos ,2a b <>=,因为向量a ,b 夹角的范围为[0,180]︒︒, 所以向量a ,b 夹角的范围为60︒, 故选:C. 【点睛】该题考查的是有关向量的问题,涉及到的知识点有向量的平方与向量模的平方是相等的,已知向量数量积求向量夹角,属于简单题目.23.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.24.C【分析】根据三角形外心、重心的概念,以及外心、重心的向量表示,可得结果.【详解】由123||||||1OP OP OP ===,可知点O 是123PP P ∆的外心, 又1230OP OP OP ++=,可知点O 是123PP P ∆的重心, 所以点O 既是123PP P ∆的外心,又是123PP P ∆的重心,故可判断该三角形为等边三角形,故选:C【点睛】本题考查的是三角形外心、重心的向量表示,掌握三角形的四心:重心,外心,内心,垂心,以及熟悉它们的向量表示,对解题有事半功倍的作用,属基础题.25.B【分析】首先利用三角函数的平方关系得到sin A ,然后根据平面向量的数量积公式得到所求.【详解】解:因为ABC 的面积为30,且12cos 13A =,所以5sin 13A =,所以1||||sin 302AB AC A ⨯=,得到||||626AB AC ⨯=⨯, 所以12|||||cos 62614413AB AC AB AC A =⨯=⨯⨯=; 故选:B .【点睛】 本题考查了平面向量的数量积以及三角形的面积;属于中档题.26.无27.B【分析】设塔高为x 米,根据题意可知在△ABC 中,∠ABC=90°,∠ACB=60°,AB=x ,从而有BC=3x ,在△BCD 中,CD=10,∠BCD=105°,∠BDC=45°,∠CBD=30°,由正弦定理可求 BC ,从而可求x 即塔高.【详解】设塔高为x 米,根据题意可知在△ABC 中,∠ABC=90°,∠ACB=60°,AB=x ,从而有x ,x , 在△BCD 中,CD=10,∠BCD=60°+30°+15°=105°,∠BDC=45°,∠CBD=30° 由正弦定理可得,sin sin BC CD BDC CBD =可得,BC=10sin 45sin 30x ==.则;所以塔AB 的高是米;故选B .【点睛】本题主要考查了正弦定理在实际问题中的应用,解决本题的关键是要把实际问题转化为数学问题,即正确建立数学模型,结合已知把题目中的数据转化为三角形中的数据,进而选择合适的公式进行求解.28.C 【分析】 先建立平面直角坐标系,求出B,E,F 坐标,再根据向量数量积坐标表示得结果.【详解】 如图所示,AB AF 2232,3cos 113BE EC BE BC AF DF α=⇒==→→=⇒=⇒=.以A 为原点建立平面直角坐标系,AD 为x 轴,AB 为y 轴,则())0,3,,3B F E ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,因此)BF AE BF 232,232643→=-→→=⨯=-=-,故选C.【点睛】平面向量数量积的类型及求法(1)求平面向量数量积有三种方法:一是夹角公式cos a b a b θ⋅=⋅;二是坐标公式1212a b x x y y ⋅=+;三是利用数量积的几何意义.(2)求较复杂的平面向量数量积的运算时,可先利用平面向量数量积的运算律或相关公式进行化简.29.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. 30.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4832sin sin 3c R C π===,可得ABC ∆外接圆半径43R =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3a =,3b =,则三角形的周长为4+;面积为123bc =; 则②③成立; 若2b a =,由2222222cos 316c a b ab C a b ab a =+-=+-==,可得3a =,3b =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.31.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.32.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.33.B【分析】由题意可得2b a c =+,平方后整理得22242a c b ac +=-,利用三角形面积可求得ac 的值,代入余弦定理可求得b 的值.【详解】解:∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b a c =+,平方得22242a c b ac +=-,①又ABC 的面积为32,且30B ∠=︒,由11sin sin 3022ABC S ac B ac ==⋅︒△1342ac ==,解得6ac =, 代入①式可得222412a c b +=-, 由余弦定理得222cos 2a c b B ac+-=,2224123122612b b b ---===⨯,解得24b =+,∴1b =+故选:B .【点睛】本题考查等差数列的性质和三角形的面积公式,涉及余弦定理的应用,属于中档题. 34.A【分析】利用余弦定理化角为边,得出c b ABC =, 是等腰三角形.【详解】ABC ∆中,c cos 2a B c =,由余弦定理得,2222a c b cosB ac+-= , ∴22222a a c b c ac+-= 220c b ∴-= ,∴c b ABC =,是等腰三角形.【点睛】本题考查余弦定理的应用问题,是基础题.35.D【分析】根据向量的加法的几何意义即可求得结果.【详解】在ABC ∆中,M 是BC 的中点,又,AB a BC b ==, 所以1122AM AB BM AB BC a b =+=+=+, 故选D.【点睛】该题考查的是有关向量的问题,涉及到的知识点有向量的加法运算,属于简单题目.。

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