平面向量与解三角形单元检测题(含答案)(最新整理)
(完整版)平面向量单元测试卷及答案
《平面向量》单元测试卷一、选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分） 1．下列命题中的假命题是（ ） A 、→-→-BA AB 与的长度相等； B 、零向量与任何向量都共线； C 、只有零向量的模等于零；D 、共线的单位向量都相等。
2．；；④；③∥；②是单位向量；①是任一非零向量，若1|b |0|a |b a |b ||a |b a ±=>>→→→→→→→→），其中正确的有（⑤→→→=b a a|| A 、①④⑤B 、③C 、①②③⑤D 、②③⑤3．首尾相接能，，；命题乙：把命题甲：是任意三个平面向量，，，设→→→→→→→→→→=++c b a 0c b a c b a 围成一个三角形。
则命题甲是命题乙的（ ） A 、充分不必要条件 B 、必要不充分条件C 、充要条件D 、非充分也非必要条件 4．）的是（下列四式中不能化简为→-AD A 、→-→-→-++BC CD AB ）（B 、）（）（→-→-→-→-+++CD BC MB AM C 、）（）（→-→-→-→--++CB AD AB ACD 、→-→-→-+-CD OA OC5．），则（），（，），（设21b 42a -=-=→→A 、共线且方向相反与→→b a B 、共线且方向相同与→→b a C 、不平行与→→b aD 、是相反向量与→→b a6．如图1，△ABC 中，D 、E 、F 分别是边BC 、CA 和AB 的中点，G 是△ABC 中的重心，则下列各等式中不成立的是（ ）A 、→-→-=BE 32BG B 、→-→-=AG 21DG C 、→-→--=FG 2CGD 、→-→-→-=+BC 21FC 32DA 31图17．）（，则锐角∥，且），（，），（设=-+=--=→→→→θθθb a 41cos 1b cos 12aA 、4πB 、6πC 、3πD 、36ππ或 8．）所成的比是（分，则所成比为分若→-→--CB A 3AB C A 、23-B 、3C 、32-D 、-29．）的范围是（的夹角与，则若θ→→→→<⋅b a 0b a A 、)20[π，B 、)2[ππ，C 、)2(ππ，D 、]2(ππ，10．→→→→→→→→b a 4a b 3b a b a 的模与，则方向的投影为在，方向的投影为在都是非零向量，若与设 的模之比值为（ ） A 、43B 、34 C 、73 D 、74二、填空题（本题共4小题，每题5分，共20分） 11．。
解三角形与平面向量问题(含解析)
解三角形与平面向量一、选择题（本大题共12小题，每小题4分，共48分）在每小题所给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．（2020·内蒙古自治区集宁一中）在ABC ∆中，已知4,1AB AC ==，ABC ∆则•AB AC =（ ） A ．2±B ．4±C ．2D ．42．（2020·山东省滕州市第一中学）ABC 的三内角A ，B ，C 所对边的长分别为a ，b ，c ．设向量(),p a c b =+，(),q b a c a =--．若//p q ，则C 等于（）．A ．6πB ．3π C ．2π D ．23π 3．（2020·嘉祥县第一中学）在ABC 中，边a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，且满足()cos 3cos b C a c B =-，若4BC BA ⋅=，则ac 的值为 （ ） A ．12B ．11C ．10D ．94．（2020·山西省平遥中学校）在ABC ∆中，a ，b ，c 分别为三个内角A ，B ，C 所对的边，设向量(),(,)m b c c a n b c a =--=+，，若m n ⊥，则角A 的大小为（ ）A ．6πB ．3π C ．2π D ．23π 5．（2020·四川省北大附中成都为明学校高二）ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为,,a b c ．若向量(),cos m a A =-，()cos n C c =-，且0m n ⋅=，则角A 的大小为（）A ．6πB ．4π C ．3π D ．2π 6．（2020·浙江省高二期中）已知平面向量AC 在AB 上的投影是1-，1,7AB BC ==，则AC 的值为( )AB ．C ．1D ．27．（2020·湖南省高二月考）已知a ，b ，c 分别为ABC 内角A ，B ，C 的对边，sin 1sin sin b Ca c A B+=++，4AB AC ⋅=，则ABC 的面积为（ ）AB ．2C ．D ．8．（2020·四川省三台中学）在ABC ∆中，已知8AB =，4BC =，6CA =，则AB BC ⋅的值为（ ） A ．22B ．19C ．-19D ．-229．在ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，向量(,)m a b =与(cos ,sin )=n A B 平行．若a =b =c =A ．1B ．2C ．D ．310．（2020·广西壮族自治区南宁三中高二）在ABC 中，设内角A 、B 、C 的对边分别是a 、b 、c ，(cos m A =，(2,sin )n A =-，且5m n +=.则角A 的大小为（ ）A ．3πB ．4π C ．32π D ．43π 11．（2020·嘉祥县第一中学）已知ABC ∆的角A 、B 、C 所对的边分别是a 、b 、c ，设向量(,)m a b =，(2,2)p b a =--，若m p ⊥，边长2c =，角π3C =，则ABC ∆的面积为（ ）.A ．3B ．2CD12．（2020·凌海市第三高级中学）在ABC ∆中，角,,A B C 的对边分别为,,a b c .已知向量m =2cos,sin 22A A ⎛⎫ ⎪⎝⎭,n =cos ,2sin 22A A ⎛⎫- ⎪⎝⎭,.1m n ⋅=-，若a =2b =, 则c 的值为（ ）A ．1B ．2C ．3D ．4二、填空题（本大题共4小题，每小题4分，共16分．不需写出解答过程，请把答案直接填写在横线上） 13．（2020·广西壮族自治区南宁三中高二）在ABC 中，三个内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，已知(sin sin ,sin sin )=--m B C C A ，(sin sin ,sin )=+n B C A ，且m n ⊥，角B =________．14．（2020·江西省奉新县第一中学）在ABC ∆中，角,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，且满足cos25A =，3AB AC ⋅=，则ABC ∆的面积为_______；15．（2020·安徽省潜山第二中学高二）在△ABC 中，3AB =，2AC =，BC =则AB AC ⋅=________ 16．（2020·衡水中学实验学校）已知O 为ABC ∆的外心，且3A π=，cos cos 2sin sin B CAB AC mAO C B+=，则实数m =_____三、解答题（本大题共4小题，每题9分，共36分．请在答题卡指定区域内作答，解答时应写出文字说明、证明过程或演算步骤）17．（2020·杭州市西湖高级中学高二）在ABC 中，已知向量cos,12A B m +⎛⎫= ⎪⎝⎭，且254m =，记角,,A B C 的对边依次为,,a b c .若2c =，且ABC 是锐角三角形，求22a b +的范围。
三角函数向量解三角形数列综合测试含答案
三角函数、向量、解三角形、数列综合测试含答案大冶一中 孙雷一、选择题每题只有一个正确选项,共60分1.若向量===BAC CB AB ∠),0,1-(),23,21(则 A.30° B.60° C. 120° D. 150°2.已知34,4,8===AC BC AB ABC Rt 中，△,则对于ABC △所在平面内的一点P ,)(PC PB PA +•的最小值是A.-8B. -14C.-26D.-303.已知在正方形ABCD 中,点E 为CD 的中点,点F 为CB 上靠近点B 的三等分点,O 为AC 与BD 的交点,则=DB A.OF AE 51858-+ B.OF AE 74718-+ C.OF AE 58518-+ D. OF AE 71874-+ 4.已知）2π-απ-(523-αsin -αcos <<=,则=+αααtan -1)tan 1(2sin A.7528- B.7528 C.7556- D. 7556 5.若函数m x x x f -2cos 2-sin 4)(=在R 上的最小值是3,则实数=mA.6-B.5-C.3-D.2-6.已知α为锐角,且2)8π-α(tan =,则=α2sin A.102 B.1023 C.1027 D. 4237.已知向量)sin 41-(α，=a ,)4πα0)(1-α(cos <<=，b ,且b a //,则=)4π-αcos( A.21- B.21 C.23- D.23 8.在ABC △中,3:2:1::=A B C ,则=a b c ::A.1:2:3B.3:2:1C.1:3:2D. 2: 3:19.在ABC △中,c b a ,,分别为内角C B A ,,的对边,若B A C sin sin sin 3+=,53cos =C ,且4=ABC S △,则=c A.364 B.4 C.362 D.5 10.在ABC △中,°=60C ,322==AC BC ,点D 在边BC 上,且772sin =∠BAD ,则CD =A. 334B.43 C.33 D.332 11.我国古代数学巨著九章算术中,有如下问题：“今有女善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何”这个问题用今天的白话叙述为：“有一位善于织布的女子,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这位女子每天分别织布多少”根据上述问题的已知条件,若该女子共织布3135尺,则这位女子织布的天数是 A.2 B.3 C.4 D.112.数列}{n a 中,01=a ,且)2(2-1-1-≥+=+n a a n a a n n n n ,则数列})1-(1{2n a 前2019项和为A.20194036B.10102019C.20194037D.20204039 二、填空题共20分13.已知等差数列}{n a 的前n 项和n S 有最大值,且1-20192020<a a ,则当0<n S 时n 的最小值为_____________. 14.已知数列}{n a 满足2321)2(+=n a a a a n ,则该数列的通项公式为______________.15.已知数列}{n a 满足),2(1)13()1-(*1-1N n n a a n n n ∈≥++=+,且121==a a ,则数列}{n a 的前2020项的和为_______________.16.ABC △中,Ab B a B Ac C B A cos cos sin sin sin -sin sin 222+=+,若1=+b a ,则c 的取值范围是___________.三、解答题共70分17.已知n S 为等差数列}{n a 的前n 项和,81=a ,10-10=S1求n a ,n S ；2设||||||21n n a a a T +++= ,求n T .18.在ABC △中,c b a ,,分别为内角C B A ,,的对边,且552sin =B ,6=•BC BA 1求ABC △的面积；2若8=+c a ,求b 的值.19.已知函数)(|2||-|)(R a x a x x f ∈++=1当1=a 时,求不等式5≥)(x f 的解集；2当]1,0[∈x 时,不等式|4|≤)(+x x f 恒成立,求实数a 的取值范围.20.已知函数)0(23-sin 3cos sin )(2>+=ωωωωx x x x f 的最小正周期为π,将函数)(x f 的图象向左平移6π个单位长度,再向下平移21个单位长度,得到函数=y )(x g 的图象 1求函数)(x f 的单调递减区间；2在锐角ABC △中,角C B A ,,的对边为c b a ,,,若2,0)2(==a A g ,求ABC △面积的最大值.21.已知关于x 的函数1-2-2π3cos(cos 2)(2）x x x f += 1求不等式0)(>x f 的解集;2若关于x 的不等式x a x x f sin ≥|2sin )(|+在区间]4π3,3π[上有解,求实数a 的取值范围.22.已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且31-34n n a S =,等差数列}{n b 各项均为正数,223b a =,4246b b a += 1求数列}{n a ,}{n b 的通项公式；2设数列}{n c 的前n 项和为n T ,对一切*N n ∈有n n n b na c a c a c =++ 22112成立,求n T .。
平面向量+解三角形 专题训练习题与答案解析汇编
第五编平面向量、解三角形
§5.1 平面向量的概念及线性运算
基础自测
1.下列等式正确的是（填序号）.
①a+0=a ②a+b=b+a ③+≠0 ④=++
答案①②④
2.如图所示，在平行四边行ABCD中，下列结论中正确的是 . ①= ②+=
③-= ④+=0
答案①②④
3.（20082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=a,=b,则= .
答案 21a+b 33D C 4.若ABCD是正方形，E是DC边的中点，且AB=a，AD=b，则= .
答案 b-1a 2
1，且||=||，则这个四边形是25.设四边形ABCD中，有=
答案等腰梯形
例1 给出下列命题
①向量的长度与向量的长度相等；
②向量a与向量b平行，则a与b的方向相同或相反；
③两个有共同起点并且相等的向量，其终点必相同；
④两个有共同终点的向量，一定是共线向量；⑤向量与向量是共线向量，则点A、B、C、D
必在同一条直线上；
⑥有向线段就是向量，向量就是有向线段.
其中假命题的个数为 .
答案 4
例2 如图所示，若四边形ABCD是一个等腰梯形，
AB∥DC，M、N分别是DC、AB的中点，已知=a，
- 1 -。
平面向量单元测试(含答案)
《平面向量》单元测试一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1．如图1所示，D 是△ABC 的边AB 上的中点， 则向量=CD （ ）A ．BA BC 21+- B ．BA BC 21--C ．BA BC 21-D ．BA BC 21+2．与向量a ==⎪⎭⎫ ⎝⎛b ,21,27⎪⎭⎫ ⎝⎛27,21的夹解相等，且模为1的向量是（ ）A ．⎪⎭⎫- ⎝⎛53,54B ．⎪⎭⎫- ⎝⎛53,54或⎪⎭⎫ ⎝⎛-53,54 C ．⎪⎭⎫- ⎝⎛31,322 D ．⎪⎭⎫-⎝⎛31,322或⎪⎭⎫⎝⎛-31,322 3．设a r 与b r 是两个不共线向量，且向量a b λ+r r 与()2b a --r r共线，则λ=（ ）A ．0B ．－1C ．－2D ．0.54．已知向量()1,3=a ，b 是不平行于x 轴的单位向量，且3=⋅b a ，则b =（ ）A ．⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛21,23 B ．⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛23,21 C ．⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛433,41 D ．（1，0）5．如图,已知正六边形P 1P 2P 3P 4P 5P 6,下列向量 的数量积中最大的是（ ）A ．3121P P P P ⋅B ．4121P P P P ⋅C ．5121P P P P ⋅D ．6121P P P P ⋅ 6．在OAB ∆中，OA a =u u u r ，OB b =u u u r ，OD 是AB 边上的高，若AD AB λ=u u u r u u u r，则实数λ等 于 （ ）A ．2()a b a a b⋅-- B ．2()a a b a b⋅--C ．()a b a a b⋅--D ．()a a b a b⋅--7．设1(1,)2OM =u u u u r ，(0,1)ON =u u u r ，则满足条件01OP OM ≤⋅≤u u u r u u u u r ，01OP ON ≤⋅≤u u u r u u u r 的动点P 的 变化范围（图中阴影部分含边界）是（ ）A ．B ．C ．D ． 8．将函数f (x )=tan(2x +3π)+1按向量a 平移得到奇函数g(x )，要使|a |最小，则a =（ ）A ．（,16π-）B ．（,16π-）C ．（,112π）D ．（,112π--）9．已知向量a r 、b r 、c r 且0a b c ++=r r r r ，||3a =r ，||4b =r ，||5c =r .设a r 与b r 的夹角为1θ，b r与c r 的夹角为2θ，a r 与c r的夹角为3θ，则它们的大小关系是（ ）A ．123θθθ<<B ．132θθθ<<C ．231θθθ<<D ．321θθθ<<10．已知向量),(n m a =，)sin ,(cos θθ=b ，其中R n m ∈θ,,.若||4||b a =，则当2λ<⋅b a 恒成立时实数λ的取值范围是（ ）A ．2>λ或2-<λB ．2>λ或2-<λC ．22<<-λD ．22<<-λ11．已知1OA =u u u r，OB =u u u r ，0OA OB ⋅=u u u r u u u r ，点C 在AOB ∠内，且30oAOC ∠=，设OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r (,)m n R ∈，则mn等于（ ）A ．13B ．3 C．3D12．对于直角坐标平面内的任意两点11(,)A x y ，22(,)B x y ，定义它们之间的一种“距离”：2121.AB x x y y =-+-给出下列三个命题：①若点C 在线段AB 上，则;AC CB AB += ②在ABC ∆中，若90,o C ∠=则222;AC CB AB +=③在ABC ∆中，.AC CB AB +> 其中真命题的个数为（ ）A ．0B ．1C ．2D ．3二、填空题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，把答案填在题中横线上.13．在中，,,3AB a AD b AN NC ===u u u r r u u u r r u u u r u u u r，M 为BC 的中点，则MN =u u u u r _______.（用a b r r 、表示）14．已知()()2,1,1,1,A B O --为坐标原点，动点M 满足OM mOA nOB =+u u u u r u u u r u u u r，其中,m n R ∈且2222m n -=，则M 的轨迹方程为 .15．在ΔABC 中，O 为中线AM 上的一个动点，若AM=2，则)(+⋅的最小值为 .16．已知向量)3,5(),3,6(),4,3(m m ---=-=-=，若点A 、B 、C 能构成三角形，则实数m 满足的条件是 .三、解答题：本大题共6小题，共74分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤. 17．（本小题满分12分）已知向量)sin 1,sin 1(x x -=，)2cos ,2(x =.（1）若]2,0(π∈x ，试判断与能否平行？（2）若]3,0(π∈x ，求函数x f ⋅=)(的最小值.18．（本小题满分12分）（2006年湖北卷）设函数()()c b a x f +⋅=，其中向量()()x x b x x a cos 3,sin ,cos ,sin -=-=，()R x x x c ∈-=,sin ,cos .（1）求函数()x f 的最大值和最小正周期；（2）将函数()x f y =的图像按向量d 平移，使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称，求长度最小的d .19．（本小题满分12分）（2006年全国卷II ）已知向量a ＝(sin θ，1)，b ＝(1，cos θ)，－π2＜θ＜π2．（1）若a⊥b，求θ；（2）求｜a＋b｜的最大值．20.（本小题满分12分）在ABC △中，2AB AC AB AC ⋅=-=u u u r u u u r u u u r u u u r． （1）求22AB AC +u u u r u u u r 的值；（2）当ABC △的面积最大时，求A ∠的大小．21．（本小题满分12分）（2006陕西卷）如图，三定点A (2,1)，B (0,－1)，C (－2,1); 三动点D ，E ，M 满足]1,0[,,,∈===t t t t （1）求动直线DE 斜率的变化范围; （2）求动点M 的轨迹方程.22．（本小题满分14分）已知点P 是圆221x y +=上的一个动点，过点P 作PQ x ⊥轴于点Q ，设OM OP OQ =+u u u u r u u u r u u u r .（1）求点M 的轨迹方程；（2）求向量OP uuu r 和OM u u u u r夹角的最大值，并求此时P 点的坐标参考答案1．21+-=+=，故选A ． 2．B 设所求向量e r=（cos θ,sin θ）,则由于该向量与,a b r r 的夹角都相等,故e b e a e b e a ⋅=⋅⇔=⋅||||||||7117cos sin cos sin 2222θθθθ⇔+=-⇔3cos θ=-4sin θ,为减少计算量,可将选项代入验证,可知B 选项成立,故选B ．3．D 依题意知向量a b λ+r r 与-2共线，设a b λ+r rk =（-2），则有)()21(=++-k k λ，所以⎩⎨⎧=+=-0021λk k ，解得5.0=k ，选D ． 4．解选B ．设(),()b x y x y =≠，则依题意有1,y =+=1,22x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩ 5．解析:利用向量数量积121(1,2,3,4,5,6)i PP PP i =u u u u r u u u rg 的几何意义:数量积121i PP PP u u u u r u u u rg 等于12P P u u u u r的长度12PP u u u u r 与1i PP u u u r 在12P P u u u u r 的方向上的投影1121cos ,i iPP PP PP <>u u u r u u u u r u u u r的乘积.显然由图可知13P P u u u u r 在12P P u u u u r 方向上的投影最大.所以应选(A).6．B (),,AD AB OD OA OB OA λλ=∴-=-u u u r u u u r u u u r u u u r Q 即得()()11,OD OA OB a b λλλλ=-+=-+u u u r u u u r u u u r又OD Q 是AB 边上的高，0OD AB ∴⋅=u u u r u u u r即()()()0,10OD OB OA a b b a λλ⋅-=∴-+⋅-=⎡⎤⎣⎦u u u r u u u r u u u r ，整理可得()2(),b a a a b λ-=⋅-即得()2a ab a bλ⋅-=-，故选B ． 7．A 设P 点坐标为),(y x ，则),(y x =.由01OP OM ≤⋅≤u u u r u u u u r ，01OP ON ≤⋅≤u u u r u u u r得⎩⎨⎧≤≤≤+≤10220y y x ，在平面直角坐标系中画出该二元一次不等式组表示的平面区域即可，选A ．8．A 要经过平移得到奇函数g(x)，应将函数f(x)=tan(2x+3π)+1的图象向下平移1个单位，再向右平移)(62Z k k ∈+-ππ个单位.即应按照向量))(1,62(Z k k a ∈-+-=ππ进行平移.要使|a|最小，应取a=（,16π-），故选A ．9．B 由0a b c ++=r r r r得)(+-=，两边平方得1222cos ||||2||||||θ++=，将||3a =r ，||4b =r ，||5c =r 代入得0cos 1=θ，所以0190=θ；同理，由0a b c ++=r r r r得)(b c a +-=，可得54cos 2-=θ，53cos 3-=θ，所以132θθθ<<.10． B 由已知得1||=b ，所以4||22=+=n m a ，因此)sin(sin cos 22ϕθθθ++=+=⋅n m n m b a 4)sin(4≤+=ϕθ，由于2λ<⋅恒成立，所以42>λ，解得2>λ或2-<λ.11．答案B ∵ 1OA =u u u r，OB =u u u r，0OA OB ⋅=u u u r u u u r∴△ABC 为直角三角形，其中1142AC AB ==∴11()44OC OA AC OA AB OA OB OA =+=+=+-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ∴31,44m n == 即3m n= 故本题的答案为B ． 12．答案B 取特殊值、数形结合A BC在ABC ∆中， 90oC ∠=，不妨取A （0，1）， C （0，0），B （0，1），则 ∵2121AB x x y y =-+- ∴ 1AC = 、1BC =、|10||01|2AB =-+-= 此时222AC CB +=、24AB = 、222AC CB AB +≠；AC CB AB +=即命题②、③是错误的.设如图所示共线三点11(,)A x y ，22(,)B x y ，33(,)C x y ，则1313||||||||||||AC x x y y AC CC ''-+-=+＝＝||||||||AB B C C C C C ''''''''+++ ＝||||||||AB B B BC C C ''''''+++1212||||||||||||AB x x y y AB BB ''=-+-=+ 2323||||||||||||BC x x y y BC C C ''''=-+-=+∴ AC CB AB += 即命题①是正确的. 综上所述，真命题的个数1个，故本题的答案为B ．13．解：343A =3()AN NC AN C a b ==+u u u r u u u r u u u r u u u r r r 由得，12AM a b =+u u u u r r r，所以3111()()4244MN a b a b a b =+-+=-+u u u u r r r r r r r .14．2222=-y x 设),(y x M ，则),(y x =，又)1,1(),1,2(-=-=，所以由OM mOA nOB =+u u u u r u u u r u u u r 得),(),2(),(n n m m y x -+-=，于是⎩⎨⎧+-=-=nm y n m x 2，由2222m n -=消去m, n 得M 的轨迹方程为：2222=-y x . 15．2- 如图，设x AO =，则x OM -=2，所以)(+⋅OM OA OM OA ⋅⋅-=⋅=222)1(242)2(222--=-=--x x x x x ，故当1=x 时，OM mOA nOB =+u u u u r u u u r u u u r取最小值-2.AC 'CBB 'C ''16．21≠m 因为)3,5(),3,6(),4,3(m m ---=-=-=，所以),1(),1,3(m m ---==.由于点A 、B 、C 能构成三角形，所以与不共线，而当AB 与BC 共线时，有m m -=--113，解得21=m ，故当点A 、B 、C 能构成三角形时实数m 满足的条件是21≠m .17．解析：（1）若与平行，则有2sin 12cos sin 1⋅-=⋅x x x ，因为]2,0(π∈x ，0sin ≠x ，所以得22cos -=x ，这与1|2cos |≤x 相矛盾，故a 与b 不能平行.（2）由于x f ⋅=)(xx x x x x x x x sin 1sin 2sin sin 21sin 2cos 2sin 2cos sin 22+=+=-=-+=，又因为]3,0(π∈x ，所以]23,0(sin ∈x ， 于是22sin 1sin 22sin 1sin 2=⋅≥+x x x x ，当xx sin 1sin 2=，即22sin =x 时取等号.故函数)(x f 的最小值等于22.18．解：（Ⅰ）由题意得，f(x)＝a·(b+c)=(sinx,－cosx)·(sinx －cosx,sinx －3cosx)＝sin 2x －2sinxcosx+3cos 2x ＝2+cos2x －sin2x ＝2+2sin(2x+43π). 所以，f(x)的最大值为2+2，最小正周期是22π＝π. （Ⅱ）由sin(2x+43π)＝0得2x+43π＝k.π，即x ＝832ππ-k ,k ∈Z ， 于是d ＝（832ππ-k ，－2），,4)832(2+-=ππk d k ∈Z. 因为k 为整数，要使d 最小，则只有k ＝1，此时d ＝（―8π，―2）即为所求. 19．解析：解：（Ⅰ）若a ⊥b ，则sin θ＋cos θ＝0，由此得 tan θ＝－1(－π2＜θ＜π2)，所以 θ＝－π4；（Ⅱ）由a ＝(sin θ，1)，b ＝(1，cos θ)得｜a ＋b ｜＝(sin θ＋1)2＋(1＋cos θ)2＝3＋2(sin θ＋cos θ)＝3＋22sin(θ＋π4)，当sin(θ＋π4)＝1时，|a ＋b |取得最大值，即当θ＝π4时，|a ＋b |最大值为2＋1．20．解：（Ⅰ）由已知得：222,2 4.AB AC AB AB AC AC ⎧⋅=⎪⎨-⋅+=⎪⎩u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 因此，228AB AC +=u u u r u u u r ． （Ⅱ）2cos AB AC A AB AC AB AC⋅==⋅⋅u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u ur ， 1sin 2ABC S AB AC A =⋅u u ur u u u r △12AB =⋅u u ur u u=≤=．（当且仅当2AB AC ==u u u r u u u r 时，取等号），当ABC △1cos 2AB AC A AB AC⋅==⋅u u u r u u u ru u u r u u u r，所以3π=∠A . 解：（I ）由条件知： 0a b =≠r r 且2222(2)444a b a b a b b +=++=r r r r r r r g42-=⋅， 设a b r r 和夹角为θ，则41||||cos -==b a θ， ∴1cos 4arc θπ=-，故a b r r 和的夹角为1cos 4arc π-，（Ⅱ）令)a a b -r r r和(的夹角为βQ a b a -===r r r， ∴41021cos 222=+===β∴ )a a b -r r r和(的夹角为21．解析：如图，（Ⅰ）设D(x 0,y 0),E(x E ,y E ),M(x ,y).由AD →=tAB →, BE → = t BC →,知(x D －2,y D －1)=t(－2,－2). ∴⎩⎨⎧x D =－2t+2y D =－2t+1 同理 ⎩⎨⎧x E =－2ty E =2t －1.∴k DE = y E －y D x E －x D = 2t －1－(－2t+1)－2t －(－2t+2)= 1－2t. ∴t ∈[0,1] , ∴k DE ∈[－1,1].（Ⅱ） 如图, OD →=OA →+AD → = OA →+ tAB →= OA →+ t(OB →－OA →) = (1－t) OA →+tOB →,OE →=OB →+BE → = OB →+tBC → = OB →+t(OC →－OB →) =(1－t) OB →+tOC →,OM → = OD →+DM →= OD →+ tDE →= OD →+t(OE →－OD →)=(1－t) OD →+ tOE →= (1－t 2) OA → + 2(1－t)tOB →+t 2OC →.设M 点的坐标为(x ,y),由OA →=(2,1), OB →=(0,－1), OC →=(－2,1)得 ⎩⎨⎧x=(1－t 2)·2+2(1－t)t ·0+t 2·(－2)=2(1－2t)y=(1－t)2·1+2(1－t)t ·(－1)+t 2·1=(1－2t)2 消去t 得x 2=4y, ∵t ∈[0,1], x ∈[－2,2]. 故所求轨迹方程为: x 2=4y, x ∈[－2,2]22．解析：（1）设(,)P x y o o ，(,)M x y ，则(,)OP x y =o o u u u r ，(,0)OQ x =o u u u r，(2,)OM OP OQ x y =+=o o u u u u r u u u r u u u r222212,1,124x x x x x x y y y y y y⎧==⎧⎪∴⇒+=∴+=⎨⎨=⎩⎪=⎩o o o o o o Q .（2）设向量OP uuu r 与OM u u u u r的夹角为α，则22cos ||||OP OMOP OM α⋅===⋅u u u r u u u u r u u u r u u u u r 令231t x =+o，则cos α==≥当且仅当2t =时，即P点坐标为(时，等号成立.第21题解法图OP u u u r 与OM u u u u r夹角的最大值是.。
高一下平面向量与解三角形专题训练作业(含答案)
平面向量与解三角形专题作业1．已知平面向量)4(-=，m a ，)31(+-=m b ，，若存在实数0<λ，使得b a λ=，则实数m 的值为（ ） A 、4- B 、512-C 、1-D 、1 2．已知向量)221(，=a ，4||=b ，且15)(=⋅+a b a ，则向量a 与b 的夹角为（ ） A 、6π B 、4π C 、3πD 、32π 3．如图，在平行四边形ABCD 中，为EF 的中点，则＝（ ）A ．B ．C ．D ．4．在△ABC 中，∠BAC ＝60°，∠BAC 的平分线AD 交BC 于D ，且有，若，则＝（ ） A ．B ．C ．D ．5．在如图所示的平面图形中，已知1,2,120OM ON MON ==∠=，2,2BM MA CN NA ==， 则BC OM ⋅的值为（ ） A ．15- B ．9- C ．6-D ．06．在△OAB 中，已知，∠AOB ＝45°，点P 满足（λ，µ∈R ），其中2λ+µ＝3满足，则||的最小值为（ ）A ．B ．C ．D ．7．已知正△ABC 的边长为1，EF 为该三角形内切圆的直径，P 在△ABC 的三边上运动， 则的最大值为（ ）A ．1B ．C ．D ．8．已知是单位向量，向量满足，则的取值范围是（ ）A ．[1，3]B ．[3，5]C ．[1，5]D ．[1，25]9．已知ABC ∆的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，满足222cos cos cos 1sin sin A B C A C -+=+， 且sin sin 1A C +=，则ABC ∆的形状为（ ） A ．等边三角形B ．等腰直角三角形C ．顶角为150︒的等腰三角形D ．顶角为120︒的等腰三角形10．在ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，22b =且ABC ∆面积为2223()S b a c =--， 则ABC ∆面积S 的最大值为（ ） A ．23- B ．423- C ．843- D ．1683-11．设锐角ABC ∆的三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且1c =，2A C =，则ABC ∆周长的取值范围为（ ） A ．(0,22)+ B ．(0,33)+ C ．(22+，33)+ D ．(22+，33]+12．ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若2c =，3C π∠=，且sin sin()2sin 20C B A A +--=，则下列选项不一定成立的是（ ） A ．2b a = B ．ABC ∆的周长为223+ C ．ABC ∆的面积为23D ．ABC ∆的外接圆半径为2313．在四边形ABCD 中，)2,4(),2,1(-==BD AC ，则该四边形的面积为_____________．14．设a ，b ，c 分别是△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边，已知2a cos C ＝2b +c ，则角A 的大小为 ．15．在等腰梯形ABCD 中，已知CD AB //，2=AB ，1=BC ， 60=∠ABC ，动点E 和F 分别在线段BC和DC 上，且BC BE λ=，DC DF λ=41，且823=⋅AF AE ，则=λ ． 16．在△ABC 中，BC 3，则c bb c+的最大值为__________________．17．已知向量)23sin 23(cosx x a ，=，)2cos 2sin (x x --=，，其中]2[ππ∈，x ．（1）若3||=+b a ，求x 的值；（2）函数2||)(b a b a x f ++⋅=，若)(x f c >恒成立，求实数c 的取值范围．18．在ABC ∆中，内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，且满足2b ac =，3cos 4B =． （1）求11tan tan AC +的值；（2）设32BA BC =，求三边a 、b 、c 的长度．19．已知ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，22sin sin sin sin A B A C +=． （1）求证：sin sin 2cos C A A=； （2）若B 为钝角，且ABC ∆的面积S 满足2(sin )S b A =，求A ．20．如图，在锐角ABC ∆中，D 为BC 边的中点，且AC AD =，0为ABC ∆外接圆的圆心， 且1cos 3BOC ∠=-．（1）求sin BAC ∠的值；（2）求ABC ∆的面积．21．在ABC 中，内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ，且222a b c +=．（1）求C ； （2）设()()2cos cos cos cos 5cos 5A B A B ααα++==，求tan α的值．22．在ABC ∆中，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 所对的边，且满足tan 2tan A c bB b-=． （1）求角A 的大小；（2）若1b c ==，在边AB ，AC 上分别取D ，E 两点，将ADE ∆沿直线DE 折，使顶点A 正好落在边BC 上，求线段AD 长度的最小值．平面向量与解三角形专题详解答案1．已知平面向量)4(-=，m a ，)31(+-=m b ，，若存在实数0<λ，使得b a λ=，则实数m 的值为（ ） A 、4- B 、512-C 、1-D 、1 【解答】解：∵b a λ=，∴)31()4(+-λ=-m m ，，，则⎩⎨⎧+λ=-λ-=)3(4m m ，解得4=λ或1-=λ， 又0<λ，∴1-=λ，∴1=m ，故选：D ．2．已知向量)221(，=a ，4||=b ，且15)(=⋅+a b a ，则向量a 与b 的夹角为（ ） A 、6π B 、4π C 、3πD 、32π 【解答】解：∵15)(2=⋅+=⋅+b a a a b a ，3)22(1||2=+=a ，∴6=⋅b a ，又4||=b ，∴21||||cos =⋅⋅>=<b a b a b a ，，又]0[π>∈<，，b a ，故向量a 与b 的夹角为3π，故选：C ． 3．如图，在平行四边形ABCD 中，为EF 的中点，则＝（ ）A ．B ．C ．D ．【解答】解：如图，在平行四边形ABCD 中，为EF 的中点，+＝，故选：A ．4．在△ABC 中，∠BAC ＝60°，∠BAC 的平分线AD 交BC 于D ，且有，若，则＝（ ） A ．B ．C ．D ．【解答】解：如图，设，则，∴，又，∴，∴，∴，∵AD 是∠BAC 的平分线，且，∴，∴，且∠BAC ＝60°，∴＝＝＝＝．故选：B ．5．在如图所示的平面图形中，已知1,2,120OM ON MON ==∠=，2,2BM MA CN NA ==， 则BC OM ⋅的值为（ ） A ．15- B ．9- C ．6- D ．0【解答】解：6．在△OAB 中，已知，∠AOB ＝45°，点P 满足（λ，µ∈R ），其中2λ+µ＝3满足，则||的最小值为（ ）A ．B ．C ．D ．【解答】解：因为，∠AOB ＝45°，所以，所以＝λ+μ（）＝（λ+μ）+μ，则||2＝（λ+μ）2+μ2＝（3﹣λ）2+（3﹣2λ）2＝5λ2﹣18λ+18，所以当时，||2取最小值，则||的最小值为，故选：A ．7．已知正△ABC 的边长为1，EF 为该三角形内切圆的直径，P 在△ABC 的三边上运动，则的最大值为（ ） A ．1B ．C ．D ．【解答】解：如图，设内切圆的圆心为O ，则点O 为正△ABC 的重心，正三角形ABC 的边长为1， 则高为，内切圆半径为，∴，当点P 为△ABC 的顶点时，取得最大值，所以的最大值为．故选：D ．8．已知是单位向量，向量满足，则的取值范围是（ ）A ．[1，3]B ．[3，5]C ．[1，5]D ．[1，25]【解答】解：由题意，，所以232||cos a a θ-=，于是有22||32||a a a -≤-≤，解得1||3a ≤≤， 所以2222|4|816(124)16328a e a a e a a a -=-⋅+=+-+=-+∈[1，5]，∴的取值范围是[1，5]．故选：C ．9．已知ABC ∆的三个内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，满足222cos cos cos 1sin sin A B C A C -+=+， 且sin sin 1A C +=，则ABC ∆的形状为( ) A ．等边三角形B ．等腰直角三角形C ．顶角为150︒的等腰三角形D ．顶角为120︒的等腰三角形【解答】解：222cos cos cos 1sin sin A B C A C -+=+，222(1sin )(1sin )(1sin )1sin sin A B C A C ∴---+-=+，∴可得222sin sin sin sin sin A C B A C +-=-，∴根据正弦定理得222a c b ac +-=-，∴由余弦定理得2221cos 222a cb ac B ac ac +--===-，(0,180)B ∈︒︒，120B ∴=︒，222sin sin sin sin sin B A C A C =++．∴变形得23(sin sin )sin sin 4A C A C =+-，又sin sin 1A C +=，得1sin sin 4A C =，∴上述两式联立得1sin sin 2A C ==， 060A ︒<<︒，060C ︒<<︒，30A C ∴==︒， ABC ∴∆是顶角为120︒的等腰三角形．故选：D ．10．在ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，b =ABC ∆面积为222)S b a c =--， 则ABC ∆面积S 的最大值为( )A ．2B ．4-C ．8-D ．16-【解答】解：222331()(2cos )sin 2S b a c ac B ac B =--=-=，tan B ∴=，56B π=，cos B =，1sin 2B =，又22b =228(23)a c ac =++，8(223ac∴=+，111sin 8(24222ABC S ac B ∆∴=⨯⨯=-∴面积S 的最大值为4-B ．11．设锐角ABC ∆的三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且1c =，2A C =，则ABC ∆周长的取值范围为( )A ．(0,2B ．(0,3+C ．(2+3D ．(2+3+【解答】解：锐角ABC ∆可得090A ︒<<︒，即0290C ︒<<︒，1801803B A C C =︒--=︒-，而0180390C ︒<︒-<︒，可得3045C ︒<<︒，由正弦定理可得1sin sin sin sin a b c A B C C ===，可得sin sin 22cos sin sin A Ca C C C===，sin sin3sin 2cos cos2sin sin sin sin B C C C C Cb C C C+===222cos cos24cos 1C C C =+=-，则24cos 2cos a b c C C ++=+2114(cos )44C =+-，由3045C ︒<<︒cos C <即有cos C =2a b c ++=cos C =3a b c ++=+则a b c ++的范围是(2+3+．故选：C ．12．ABC ∆的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若2c =，3C π∠=，且sin sin()2sin 20C B A A +--=，则下列选项不一定成立的是( )A ．2b a =B ．ABC ∆的周长为2+C ．ABC ∆D ．ABC ∆【解答】解：由C A B π=--的，sin sin()C A B =+，sin sin()2sin 20C B A A +--=，sin()sin()2sin 20A B B A A ∴++--=，化简得，sin cos 2sin cos 0B A A A -=，则cos (sin 2sin )0A B A -=， cos 0A ∴=或sin 2sin 0B A -=，（1）当cos 0A =，2A π=时，由3C π∠=得6B π=，2c =，23tan 3b c B ∴==，则433a =；（2）当sin 2sin 0B A -=时，由正弦定理得，2b a =，2c =，3C π∠=，∴由余弦定理得2222cos c a b ab C =+-，则22144222a a a a =+-⨯⨯解得233a =，则433b =，此时满足222b a c =+，即2B π=，对于A ，当2A π=时，2a b =，故A 错误； 对于B ，当2A π=或2B π=时，ABC ∆的周长为：223a b c ++=+，故B 正确；对于C ，当2B π=时，ABC ∆的面积12323S ac ==，当2A π=时，12323S bc ==，成立，故C 正确；对于D ，当2A π=或2B π=时，由正弦定理得432sin 3c R C ==，得233R =， 故D 正确，综上可得，命题正确的BCD ，错误的为A ,故选：A ．13．在四边形ABCD 中，)2,4(),2,1(-==BD AC ，则该四边形的面积为_____________． 【解答】解：因为022)4(1=⨯+-⨯=⋅BD AC ，所以BC AC ⊥，所以四边形的面积为522)4(212||||2222=+-⋅+=⋅BD AC ．14．设a ，b ，c 分别是△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边，已知2a cos C ＝2b +c ，则角A 的大小为．【解答】解：因为2a cos C ＝2b +c ，所以2a ×＝2b +c ，整理得，，由余弦定理得，cos A ＝＝﹣，因为A 为三角形内角，所以A ＝．故答案为：．15．在等腰梯形ABCD 中，已知CD AB //，2=AB ，1=BC ， 60=∠ABC ，动点E 和F 分别在线段BC和DC 上，且BC BE λ=，DC DF λ=41，且823=⋅AF AE ，则=λ ． 【解答】解：在等腰梯形ABCD 中，BC AB BE AB AE λ+=+=，DC AD DF AD AF λ+=+=41， ⋅+⋅λ+λ⋅+⋅=λ+⋅λ+=⋅4141)41()(， 在等腰梯形ABCD 中，160cos 21=⨯⨯=⋅ AD AB ，2=⋅DC AB ，2160cos 11=⨯⨯=⋅ ， 21120cos 11-=⨯⨯=⋅ DC BC ，82387221812211=+λ+λ=-λ+λ+=⋅AF AE ，解得32±=λ，∵E 在线段BC 上，∴10≤λ≤，∴32-=λ．16．在△ABC 中，BC 边上的高为6a ，则c bb c+的最大值为__________________． 【解答】解：22b c b c c b bc ++=，这个形式很容易联想到余弦定理：cos A 2222b c a bc+-=，①而条件中的“高”容易联想到面积，1122a =bc sin A ，即a 2＝bc sin A ，②∴b c c b +A ＋2cos A ＝4sin(A ＋6π)，当A ＝3π时取得最大值4． 17．已知向量)23sin 23(cosx x ，=，)2cos 2sin (x x b --=，，其中]2[ππ∈，x ．（1）若3||=+b a ，求x 的值；（2）函数2||)(b a b a x f ++⋅=，若)(x f c >恒成立，求实数c 的取值范围． 【解答】解：(1)∵)2cos 23sin 2sin 23(cosxx x x b a --=+，， ∴32sin 22)2cos 23(sin )2sin 23(cos||22=-=-+-=+x x x x x b a ，即212sin -=x ， ∵]2[ππ∈，x ，∴π≤≤π22x ，∴62π+π=x 或622π-π=x ，即127π=x 或1211π=x ；(2)∵x xx x x b a 2sin 2cos 23sin 2sin 23cos-=⋅-⋅-=⋅， ∴x b a b a x f 2sin 32||)(2-=++⋅=， ∵π≤≤π22x ，∴02sin 1≤≤-x ，32sin 30≤-≤x ，∴52sin 32)(2≤-=≤x x f ，∴5)(max =x f ，由)(x f c >恒成立得5>c ． 18．在ABC ∆中，内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，且满足2b ac =，3cos 4B =．（1）求11tan tan A C +的值；（2）设32BA BC =，求三边a 、b 、c 的长度． 【解答】解：（1）由3cos 4B =可得，sin B =． 2b ac =，∴根据正弦定理可得2sin sin sin B A C =．又在ABC ∆中，A B C π∠+∠+∠=，∴11cos cos tan tan sin sin A C A C A C +=+2cos sin cos sin sin()sin sin A C C A A C A C sin B++==2sin 1sin B sin B B ===． （2）由32BA BC =得：3||||cos cos 2BA BC B ca B ==，又3cos 4B =，22b ca ∴==， 又由余弦定理2222cos 2b a c ac B =+-=．得23()222a c ac ac +--=，解得3a c +=， 又22b ca ==，b ∴∴三边a ，b ，c的长度分别为1，2或2，1．19．已知ABC ∆中，内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，22sin sin sin sin A B A C +=．（1）求证：sin sin 2cos C A A=； （2）若B 为钝角，且ABC ∆的面积S 满足2(sin )S b A =，求A ． 【解答】解：（1）ABC ∆中，22sin sin sin sin A B A C +=，22ab a c ∴+=；即22c a ab -=；2222sin sin cos 2222sin b c a b ab b a B A A bc bc c C+-+++∴====． ∴22222sin sin 11(2)sin 2cos sin sin 22222c C C c ab a a R A b a A B A R b a R b a R R R+======++++， 其中R 为ABC ∆外接圆半径，即证得sin sin 2cos C A A=； （2）ABC ∆的面积S 满足2(sin )S b A =，即221sin sin 2bc A b A =，sin sin 22sin c C A b B∴==， 又sin cos 2sin C A A =，∴sin sin cos sin A A A B =，cos sin A B ∴=，由B 为钝角得2B A π=+； 又A BC π++=，()2A A C ππ∴+++=，解得22C A π=-， ∴sin(2)sin cos 22sin 2cos 2cos 2cos A C A A A A A π-===，cos2sin2A A ∴=，tan21A ∴=； 又A为锐角，2(0,)A π∴∈，24A π∴=，8A π∴=．20．如图，在锐角ABC ∆中，D 为BC 边的中点，且AC AD =，0为ABC ∆外接圆的圆心， 且1cos 3BOC ∠=-．（1）求sin BAC ∠的值；（2）求ABC ∆的面积． 【解答】解：（1）由题设知2BOC BAC ∠=∠，21cos cos212sin 3BOC BAC BAC ∴∠=∠=-∠=-22sin 3BAC ∴∠=，6sin BAC ∠=． （2）延长AD 至E ，使2AE AD =，连接BE ，CE ，则四边形ABEC 为平行四边形，CE AB ∴=．在ACE ∆中，211AE AD ==，3AC =，ACE BAC π∠=-∠，3cos cos ACE BAC ∠=-∠=-． ∴由余弦定理得，2222cos AE AC CE AC CE ACE =+-∠，即2223(11)(3)23()CE CE =+-⨯⨯-，解得2CE =， 2AB CE ∴==， 116sin 23222ABC S AB AC BAC ∆∴=∠=⨯⨯⨯=．21．在ABC 中，内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ，且2222a b ab c ++=．（1）求C ； （2）设()()2cos cos 322cos cos ,5cos 5A B A B ααα++==，求tan α的值． 【解答】解：（1）由题意，2222a b c ab +-=-， 所以2222cos 22a b c C ab +-==-，所以34C π=； （2）由（1）知34C π=，2sin()sin 2A B C +==， 又2cos cos()sin sin cos cos 2C A B A B A B =-+=-=-，32cos cos A B =， 所以2sin sin 10A B =， 从而22cos()cos()(cos cos sin sin )(cos cos sin sin )cos cos A B A A B B αααααααα++--=(cos tan sin )(cos tan sin )A A B B αα=--2cos cos tan (sin cos cos sin )tan sin sin A B A B A B A B αα=-++2cos cos tan sin()tan sin sin A B A B A B αα=-++ 232222tan tan 52105αα=-+=，化简得：2tan 5tan 40αα-+=， 所以tan 1α=或tan 4α=．22．在ABC ∆中，a ，b ，c 分别为内角A ，B ，C 所对的边，且满足tan 2tan A c b B b -=． （1）求角A 的大小； （2）若1b c ==，在边AB ，AC 上分别取D ，E 两点，将ADE ∆沿直线DE 折，使顶点A 正好落在边BC 上，求线段AD 长度的最小值．【解答】解：（1）tan 2tan A c b B b -=，∴sin cos 2cos sin A B c b A B b-=，利用正弦、余弦定理， 化简可得222cb b c a =+-，1cos 2A ∴=，60A ∴=︒； （2）1b c ==，60A =︒，ABC ∆是等边三角形，显然A ，P 两点关于折线DE 对称连接DP ，图（2）中，可得AD PD =，则有BAP APD ∠=∠，设BAP θ∠=，2BDP BAP APD θ∠=∠+∠=，再设AD DP x ==，则有1DB x =-， 在ABC ∆中，180120APB ABP BAP θ∠=︒-∠-∠=︒-，1202BPD θ∴∠=︒-，又60DBP ∠=︒，在BDP ∆中，由正弦定理知1sin(1202)sin 60x x θ-=︒-︒ 32sin(1202)3x θ∴=︒-+，060θ︒︒，01202120θ∴︒︒-︒，∴当120290θ︒-=︒，即15θ=︒时，sin(1202)1θ︒-=．此时x 取得最小值323323=-+，且75ADE ∠=︒．则AD 的最小值为233-．。
全国100所名校单元测试示范卷(高三)：数学 14数学全国教师8(文)
全国100所名校单元测试示范卷·高三·数学卷(八)第八单元平面向量与解三角形(120分钟150分)第Ⅰ卷一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列向量中与向量a=(2,3)垂直的是A.b=(-2,3)B.c=(2,-3)C.d=(3,-2)D.e=(-3,-2)解析:因为a·d=0,所以a⊥d.答案:C2.在锐角△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若b=7,c=3,cos C=,则B等于A.B. C. D.解析:∵cos C=,∴sin C=,又∵=,∴sin B===,又∵锐角△ABC,∴B=.答案:B3.已知两个平向量a、b的夹角为π,且|a|=|b|=1,则|a-b|等于A. B.1 C.2 D.2解析:|a-b|=-=-=.答案:A4.在△ABC中,边BC上的高AD=4,则(-)·的值等于A.0B.4C.8D.12解析:因为(-)·=·=0.答案:A5.已知向量a=(1,1),b=(-1,0),若向量k a+b与向量c=(2,1)共线,则k等于A.-1B.1C.-2D.2解析:因为k a+b=(k-1,k),又因为向量k a+b与向量c=(2,1)共线,所以(k-1)×1=k×2,所以k=-1.答案:A6.以3、4、5为边长的直角三角形,各边分别增加x(x>0)个单位,得到的三角形一定是A.锐角三角形B.直角三角形C.钝角三角形D.锐角或钝角三角形解析:各边分别增加x个单位后的三边分别为x+3,x+4,x+5,其最长边所对角的余弦值为-=>0,所以得到的三角形的最大内角为锐角,所以得到的三角形为锐角三角形.答案:A7.某人向正东方向走了x km后,再向右转150°,然后沿新方向走了3km,结果离出发点恰好km,那么x的值为A. B.或2C.或4D.2或4解析:设AB=x,BC=3,∠ABC=30°,AC=,则()2=x2+32-6xcos30°,∴x2-3x+6=0,∴x=或x=2.答案:B8.已知点A(1,5),B(3,9),O为坐标原点,若点C满足=α+β,其中α,β∈R,且α+β=1,则点C的轨迹方程为A.2x+y-7=0B.2x-y+3=0C.x-2y+9=0D.x+2y-11=0解析:因为点C满足=α+β,其中α,β∈R,且α+β=1,所以点C的轨迹是直线AB,又因为直线AB的方程为2x-y+3=0.答案:B9.在△ABC中,若cos C=2sin Asin B-1,sin2A+sin2B=1,则此三角形为A.等腰三角形B.直角三角形C.等边三角形D.等腰直角三角形解析:∵C=π-(A+B),∴-cos(A+B)=2sin Asin B-1,∴-cos Acos B+sin Asin B=2sin Asin B-1,∴sin Asin B+cos Acos B=1,∴cos(A-B)=1,又∵A,B∈(0,π),∴A-B=0,∴A=B.又sin2A+sin2B=1,∴A=B=,∴C=,所以△ABC是等腰直角三角形.答案:D10.在△ABC中,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,若sin(A+)=1且=,则∠C等于A. B. C.或 D.或解析:因为sin(A+)=1,所以A+=,所以A=,又因为=,所以=,所以sin B=,所以B=或,所以C=或.答案:D11.已知△ABC中,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,若a2,b2,c2成等差数列,则角B的范围为A.(0,)B.(0,]C.[,)D.(,π)解析:若a2,b2,c2成等差,则b2=,∴cos B=-=-=≥=,当且仅当a=c时,“=”成立,又∵B∈(0,π),∴B∈(0,].答案:B12.已知O为坐标原点,平面向量=(1,3),=(3,5),=(1,2),且=k(k为实数).当·取得最小值时,点X的坐标是A.(4,2)B.(2,4)C.(6,3)D.(3,6)解析:设=(x,y),∵=k,∴=(k,2k),又=-,=(1,3),∴=(1-k,3-2k),同样=(3-k,5-2k).于是·=(1-k)(3-k)+(3-2k)(5-2k)=5k2-20k+18=5(k-2)2-2,由二次函数得知识可知:当k=2时,·有最小值-2,此时点X的坐标是(2,4).答案:B第Ⅱ卷二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中的横线上.13.海上有A、B、C三个小岛,在C岛上观测得A、B两岛相距2n mile,且∠BAC=60°,∠ABC=75°,则B、C间的距离是n mile.解析:由正弦定理知=--,解得BC=.答案:14.在△ABC中,若a=5,b=6,c=7,则△ABC的面积等于.解析:∵cos A=,∴sin A=,∴S△ABC=bcsin A=6.答案:615.设两个平面向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),定义运算“☉”为:a☉b=(x1x2+y1y2,x1y2-y1x2).若m=(1,2),m☉n=(11,-6),则n=.解析:设n=(x,y),则m☉n=(x+2y,y-2x)=(11,-6),,).所以--解得即n=(答案:(,)16.已知向量=α,=β,α、β的夹角为,|α+β|=1,则△AOB面积的最大值是.解析:∵|α+β|=1,∴|α|2+|β|2+2|α||β|cos=1,∴|α|2+|β|2-|α||β|=1≥2|α||β|-|α||β|,∴|α||β|≤1,∴S△AOB=|α||β|sin≤,∴当且仅当|α|=|β|时,△AOB取得最大面积.答案:三、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出必要的文字说明、证明过程及演算步骤.17.(本小题满分10分)已知平面向量a,b,c,其中a=(3,4).(1)若c为单位向量,且a∥c,求c的坐标;(2)若|b|=且a-2b与2a-b垂直,求向量a,b夹角的余弦值.解析:(1)设c=(x,y),由a∥c和|c|=1可得:-∴或--∴c=(,)或c=(-,-).5分(2)∵(a-2b)·(2a-b)=0,即2|a|2-5a·b+2|b|2=0,又|a|=5,|b|=,∴a·b=12,∴向量a,b夹角的余弦值cos<a,b>=·=.10分18.(本小题满分12分)已知向量a=(cos,sin),b=(cos,-sin),且x∈[0,].(1)求a·b及|a+b|;(2)若f(x)=a·b-2λ|a+b|(0≤λ≤1)的最小值是-,求λ的值.解析:(1)a·b=cos cos+sin(-sin)=cos2x,|a+b|=-==2|cos x|.∵x∈[0,],∴|a+b|=2cos x.6分(2)f(x)=cos2x-4λcos x=2cos2x-4λcos x-1=2(cos x-λ)2-2λ2-1,∵x∈[0,],∴cos x∈[0,1].9分∵λ∈[0,1],cos x=λ,f(x)min=-2λ2-1,∴-2λ2-1=-,∴λ=;∴λ=.12分19.(本小题满分12分)有一道题目由于纸张破损,有一条件看不清楚,具体如下:“在△ABC中,已知a=,,2cos2()=(-1)cos B,求角A.”经推断,破损处的条件为三角形一边的长度,该题的答案A=60°是唯一确定的,试将条件补充完整,并说明理由.解析:因为2cos2()=(-1)cos B,所以1+cos(A+C)=(-1)cos B,所以cos B=,又B∈(0,π),所以B=.3分对正弦值分以下两种情况对论.情况1:因为A=60°,且=,所以b=,检验:=⇔=⇔sin A=,又A∈(0,π),且a>b,所以A=60°或者A=120°,这与已知角A的解为唯一解矛盾.8分情况2:因为B=,又A=60°,所以C=75°,=,所以c=,检验:=⇔=⇔sin A=,又A∈(0,π),且c>a,所以A=60°.11分综上所述,破损处应填c=.12分20.(本小题满分12分)已知向量a=(sin,cos),b=(cos,cos),函数f(x)=a·b.(1)求函数f(x)的单调递增区间;(2)如果△ABC的三边a、b、c满足b2=ac,且边b所对的角为x,试求x的范围及函数f(x)的值域.解析:(1)f(x)=a·b=sin cos+cos cos=sin+(1+cos)=sin+cos+=sin(+)+.3分令2kπ-≤+≤2kπ+,解得3kπ-≤x≤3kπ+(k∈Z).故函数f(x)的单调递增区间为[3kπ-,3kπ+](k∈Z).6分(2)∵b2=ac,cos x=-=-≥-=,8分∴≤cos x<1,0<x≤,∴<+≤,∴<sin(+)≤1,∴<sin(+)+≤1+即f(x)的值域为(,1+).综上所述,x∈(0,],f(x)的值域为(,1+].12分21.(本小题满分12分)在△ABC中,角A、B、C所对的边分别是a、b、c,若∠C=π,a、b、c依次成等差数列,且公差为2.(1)求c;(2)如图,A',B'分别在射线CA,CB上运动,设∠A'B'C=θ,试用θ表示线段B'C的长,并求其范围.解析:(1)∵a、b、c成等差,且公差为2,∴a=c-4,b=c-2.1分又∵cos C=-,∴-=-,∴-----=-,4分∴c2-9c+14=0,解得c=7或c=2,又∵c>4,∴c=7.6分(2)△A'B'C中,∠=∠=∠,∴=-=,∴B'C=sin(-θ),7分又∵θ∈(0,),∴0<-θ<,0<sin(-θ)<,∴0<sin(-θ)<7,∴线段B'C的范围为(0,7).12分22.(本小题满分12分)如图,为测量某巨型雕像AB的高度及取景点C与F之间的距离(B、C、D、F在同一水平面上,雕像垂直该水平面于点B,且B、C、D三点共线),某校研究性学习小组同学在C、D、F三点处测得顶点A的仰角分别为45°、30°、30°.若∠FCB=60°,CD=16(-1)米.(1)求雕像AB的高度;(2)求取景点C与F之间的距离.解析:(1)(法一)设AB=x米,在Rt△ABC中,∵∠ACB=45°,∴CB=x米,,在Rt△ADB中,∵∠ADB=30°,∴tan30°=-∴x=16.6分(法二)设AB=x,在Rt△ABC中,∵∠ACB=45°,∴CB=x,∴AC=x,在△ADC中,=-,∴=-,-∴x=16.6分(2)(法一)由(1)知BC=16米.在Rt△AFB中,∵∠AFB=30°,tan30°=,∴FB=16米.在△BCF中,设CF=y米,∵∠BCF=60°,∴由余弦定理BF2=BC2+FC2-2BC·FCcos60°,(16)2=162+y2-2×16·ycos60°,∴y2-16y-512=0.(y+16)(y-32)=0,∴y1=32,y2=-16(负数舍去).12分(法二)在Rt△AFB中,∵∠AFB=30°,∴tan30°=,∴FB=16米,在△BCF中,∠=∠,∴∠BFC=30°或150°(150°舍去),∴在△CBF中,CF2=CB2+FB2=162+(16)2,∴CF=32(米).12分。
平面向量与解三角形单元检测题(含答案)
平面向量与解三角形单元检测题(含答案)平面向量与解三角形单元检测题一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1．设x ，y ∈R ，向量a ＝(x,1)，b ＝(1，y )，c ＝(2，－4)，且a ⊥c, b ∥c ，则|a ＋b |＝( )A.5B.10 C ．2 5 D ．102．在△ABC 中，N 是AC 边上一点，且AN ＝12NC ，P 是BN 上的一点，若AP ＝m AB ＋29AC ，则实数m的值为( )A.19B.13C ．1D ．3 3．已知点A (－1，1)，B (1，2)，C (－2，－1)，D (3，4)，则向量AB→在CD →方向上的投影为 A.322 B.3152 C ．－322D ．－31524．在直角坐标系xOy 中，AB→＝(2,1)，AC →＝(3，k )，若三角形ABC 是直角三角形，则k 的可能值个数是( )A ．1B ．2C ．3D ．4 5．已知向量a 与b 的夹角为120°，|a |＝3，|a ＋b |＝13，则|b | 等于 ( )．A ．5B ．4C ．3D ．16．在四边形ABCD 中，AC→＝(1， 2)，BD →＝(－4，2)，则该四边形的面积为 A. 5 B ．2 5 C ． 5 D ．10 7．如图所示,非零向量=a ,=b ,且BC ⊥OA,C为垂足,若=λa (λ≠0),则λ=( )8．在△ABC 中,sin 2A≤sin 2B+sin 2C-sin Bsin C,则A 的取值范围是( )(A)（0,π6] (B)[π6,π）(C)(0,π3] (D)[π3,π) 9．设△ABC 的内角A ，B ，C 所对边分别为a ，b ，c .若b ＋c ＝2a,3sin A ＝5sin B ，则角C ＝A.π3B.2π3C.3π4D.5π610．在平面直角坐标系中，若O 为坐标原点，则A ，B ，C 三点在同一直线上的等价条件为存在唯一的实数λ，使得OC→＝λOA →＋(1－λ)OB →成立，此时称实数λ为“向量OC→关于OA →和OB →的终点共线分解系数”．若已知P 1(3, 1)，P 2(－1,3)，(1)若m∥n，求证：△ABC为等腰三角形；(2)若m⊥p，边长c＝2，角C＝π3，求△ABC的面积．17．在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知sin Asin B+sin Bsin C+cos 2B=1.(1)求证:a,b,c成等差数列; (2)若C=2π3,求ab的值.18．在△ABC中,a、b、c分别是角A、B、C所对的边,且a=12c+bcos C.(1)求角B的大小; (2)若S△ABC,求b的最小值.19．在△ABC中，角A，B，C的对边分别为a，b，c，若a cos2C2＋c cos2A2＝32b.(1)求证：a，b，c成等差数列；(2)若∠B＝60°，b＝4，求△ABC的面积．20．△ABC为一个等腰三角形形状的空地,腰AC 的长为3(百米),底AB的长为4(百米).现决定在空地内筑一条笔直的小路EF(宽度不计),将该空地分成一个四边形和一个三角形,设分成的四边形和三角形的周长相等,面积分别为S 1和S 2. (1)若小路一端E 为AC 的中点,求此时小路的长度;(2)若小路的端点E 、F 两点分别在两腰上,求12SS 的最小值.21．已知△ABC 的角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，且满足sin sin 2cos cosCsin cos B C B A A+--=。
平面向量及其应用单元测试题含答案
一、多选题1 .己知口5忑是同一平面内的三个向量，下列命题中正确的是（） A. 因5防|B.若出6 =。
6且则5=5c.两个非零向量a, 6,若I 万-5I =I 万i + ibi,则后与B 共线且反向D.已知5 = （1,2）, 5 = （1,1）,且万与5 + /1〃的夹角为锐角，则实数丸的取值范围是 5 ,4-00 1 3 J2 .给出下列结论，其中真命题为（）A .若7囚=0’ 则6=0B .向量3、B 为不共线的非零向量，则（£ 3）=7万3 .若非零向量［、B 满足,+5『=|浦+ ］邛，则［与B 垂直D .若向量£、B 是两个互相垂直的单位向量，则向量i+B 与的夹角是巳 23.在△48C 中，点E, F 分别是边8c 和4c 上的中点，P 是AE 与8F 的交点，则有（） A. AE = ^AB+^ACB. 6 = 2升乙乙-> 1 -> 1 ->T 2 T 2 TC. CP = — CA+ — CBD. CP = —CA T ——CB3 3334.设P 是△A6C 所在平面内的一点，血+/=3衣则（） B . PB +PC = 6D. PA + PB + PC = 05 .在△△6c 中，内角4、8、C 所对的边分别为a 、b 、c,不解三角形，确定下列判断错 误的是（） A. 8=60。
，c=4, b = 5,有两解 B. 8=60% c=4, b=3.9,有一解 C. 8=60。
，c=4, b=3,有一解 D. 8 = 60°, c=4, b = 2,无解6 .下列关于平面向量的说法中正确的是（）A.已知4、8、C 是平面中三点，若加,微不能构成该平面的基底，则4、8、C 共线 8 .若 4 ・ B B • C 且 5 H 。
,则 4 = c c.若点G 为加sc 的重心，则G 4+G 月+G 3 = 6D.已知£ = （1,-2）,石二（2瓜），若£, B 的夹角为锐角，则实数人的取值范围为义<1A. PA + PB = o C ・ PA + AB = PB7.在中，。
平面向量测试题及答案
平面向量测试题及答案【篇一：平面向量单元测试与答案】1．已知△abc的三个顶点a、b、c及所在平面内一点p满足pa?pb?pc?ab，则点p与△abc的关系为( )a．p在△abc内部b．p在△abc外部 c．p在ab边所在直线上 d. p在△abc的ac边的一个三等分点上2．已知向量op?(1,1),op?(4,?4)，且p2点分有向线段pp 所成的比为－2，则op的坐标是112( )a．(?53532,2)b．(2,?2)c．（7，－9） d．（9，－7） 3．设?i,?j分别是x轴，y轴正方向上的单位向量，op?3cos??i?3sin??j，??(0,??2),oq??i。
若用?来表示op与oq的夹角，则?等于a．?b．?2??c．?2??d．???5．设平面上有四个互异的点a、b、c、d，已知（db?dc?2da)?(ab?ac)?0,则△abc的形状是( )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6．设非零向量a与b的方向相反，那么下面给出的命题中，正确的个数是（）b．c．15d．168．下列命题中：a?b?b?c则b?c,当且仅当a?0时成立其中正确命题的序号是a．①⑤ b．②③④ c．②③ d．①④⑤（） 9．在△abc中，已知|ab|?4,|ac|?1,s?abc?3,则ab?ac的值为a．－2b．210．已知，a（2，3），b（－4，5），则与ab共线的单位向量是a．e?(?310,)b．e?(?3,)或(3101010,?1010)c．e?(?6,2)d．e?(?6,2)或(6,2)11．设点p分有向线段p31p2所成的比为4，则点p1分p2p所成的比为a．?37b．?74c．?7 d．?43712．已知a?(1,2),b?(?3,2),ka?b与a?3b垂直时k值为a．17 b．18 c．19 d．2013．已知向量a,b的夹角为?3，|a|?2,|b|?1,则|a?b|?|a?b|? ．( )）））））（（（（（14．把一个函数图像按向量a?(?3,?2)平移后，得到的图象的表达式为y?sin(x??6)?2，则原函数的解析式为15．已知|a|=5,|b|=5, |c|=25,且a?b?c?0,则a?b?b?c?c?a=_______16．已知点a(2，0)，b(4，0)，动点p在抛物线y2＝－4x运动，则使ap?bp取得最小值的点p的坐标是17．设向量oa?(3,1),ob?(?1,2)，向量oc垂直于向量ob，向量bc 平行于oa，则od?oa?oc时,od的坐标为_________?????????????18．已知m＝(1+cos2x，1)，n＝(1，3sin2x+a)(x，a∈r，a是常数)，且y=om2on (o是坐标原点)⑴求y关于x的函数关系式y=f(x)；??⑵若x∈[0，]，f(x)的最大值为4，求a的值，并说明此时f(x)的图象可由y=2sin(x+)的图象26经过怎样的变换而得到．(8分)19．已知a（－1，0），b（1，0）两点，c点在直线2x?3?0上，且ac?ab,ca?cb，ba?bc成等差数列，20．已知：a 、b、c是同一平面内的三个向量，其中a ＝（1，2）⑴若|c|?25，且c//a，求c的坐标；⑵若|b|=21．已知向量a?(cos32x,sin32x),b?(cosx2,?sinx2),且x?[0,52?2],求 32,求?的值;(8分)⑴a?b及|a?b|;⑵若f(x)?a?b?2?|a?b|的最小值是参考答案?1．d 2．c 3．d 4．b 5．b 6．a 7．c 8．c 9．d 10．b 11．c 12．c13．2114．y?cosx 15．-2516．(0，0) ????????????????????17．解：设oc?(x,y),?oc?ob ，∴oc?ob?0，∴2y?x?0①又?bc//oa,bc?(x?1,y?2)3(y?2)?(x?1)?0即：3y?x?7② ?????????????????x?14,联立①、②得? ∴ oc?(14,7),于是od?oc?oa?(11,6)y?7?．18．解：⑴y=om2on＝1+cos2x+3sin2x+a，得f(x)=1+cos2x+3sin2x+a；⑵f(x) =1+cos2x+3sin2x+a化简得f(x) =2sin(2x+当x＝?6?6)+a+1，x∈[0，?6?2]。
平面向量及其应用单元测试题含答案(1)
一、多选题1．在ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，ABC 的面积为S .下列ABC 有关的结论，正确的是（ ） A ．cos cos 0A B +>B ．若a b >，则cos2cos2A B <C ．24sin sin sin S R A B C =，其中R 为ABC 外接圆的半径D ．若ABC 为非直角三角形，则tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=2．已知ABC 的面积为3，在ABC 所在的平面内有两点P ，Q ，满足20PA PC +=，2QA QB =，记APQ 的面积为S ，则下列说法正确的是（ ）A ．//PB CQ B ．2133BP BA BC =+ C ．0PA PC ⋅<D ．2S =3．在△ABC 中，a ，b ，c 是角A ，B ，C 的对边，已知A ＝3π，a ＝7，则以下判断正确的是（ ）A ．△ABC 的外接圆面积是493π； B ．b cos C ＋c cos B ＝7；C ．b ＋c 可能等于16；D ．作A 关于BC 的对称点A ′，则|AA ′|的最大值是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．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．下列关于平面向量的说法中正确的是（ ）A ．已知A 、B 、C 是平面中三点，若,AB AC 不能构成该平面的基底，则A 、B 、C 共线 B ．若a b b c ⋅=⋅且0b ≠，则a c =C ．若点G 为ΔABC 的重心，则0GA GB GC ++=D ．已知()12a =-，，()2,b λ=，若a ，b 的夹角为锐角，则实数λ的取值范围为1λ<7．在ABC 中，若30B =︒，AB =2AC =，则C 的值可以是（ ） A ．30°B ．60°C ．120°D ．150°8．在ABC 中，角A ，B ，C 所对各边分别为a ，b ，c ，若1a =，b =30A =︒，则B =（ ）A ．30B ．45︒C ．135︒D ．150︒9．设向量a ，b 满足1a b ==，且25b a -=，则以下结论正确的是（ ） A ．a b ⊥B ．2a b +=C ．2a b -=D ．,60a b =︒10．在△ABC 中，AB ＝AC ，BC ＝4，D 为BC 的中点，则以下结论正确的是（ ） A ．BD AD AB -= B ．1()2AD AB AC =+ C ．8BA BC ⋅=D ．AB AC AB AC +=-11．下列命题中，结论正确的有（ ） A ．00a ⨯=B ．若a b ⊥，则||||a b a b +=-C ．若//AB CD ，则A ､B ､C ､D 四点共线；D ．在四边形ABCD 中，若0AB CD +=，0AC BD ⋅=，则四边形ABCD 为菱形. 12．设a 为非零向量，下列有关向量||aa 的描述正确的是（ ） A ．||1||a a =B ．//||a a aC ．||a a a =D ．||||a a a a ⋅=13．已知平行四边形的三个顶点的坐标分别是(3,7),(4,6),(1,2)A B C -．则第四个顶点的坐标为（ ） A ．(0,1)- B ．(6,15)C ．(2,3)-D ．(2,3)14．给出下面四个命题，其中是真命题的是（ ）A ．0ABBA B ．AB BC AC C ．AB AC BC += D ．00AB +=15．下列命题中正确的是( )A ．对于实数m 和向量,a b ,恒有()m a b ma mb -=-B ．对于实数,m n 和向量a ,恒有()m n a ma na -=-C ．若()ma mb m =∈R ,则有a b =D ．若(,,0)ma na m n a =∈≠R ,则m n =二、平面向量及其应用选择题16．在ABC 中，()2BC BA AC AC +⋅=，则ABC 的形状一定是（ ） A ．等边三角形B ．等腰三角形C ．等腰直角三角形D ．直角三角形17．O 为ABC ∆内一点内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，已知0a OA b OB c OC ⋅+⋅+⋅=，且tan tan tan 0A OA B OB C OC ⋅+⋅+⋅=，若a =边BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长为（ ）A ．23π B ．43π C ．6π D ．3π 18．已知向量OA 与OB 的夹角为θ，2OA =，1OB =，=OP tOA ，()1OQ t OB =-，PQ 在t t =0时取得最小值，则当0105t <<时，夹角θ的取值范围为（ ） A ．0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B ．,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．2,23ππ⎛⎫⎪⎝⎭D ．20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭19．在ABC 中，内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，且cos sin a B b A c +=.若2a =，ABC 的面积为1)，则b c +=（ ）A ．5B ．C ．4D ．1620．在三角形ABC 中，若三个内角,,A B C 的对边分别是,,a b c ，1a =，c =45B =︒，则sin C 的值等于（ ）A ．441B ．45C ．425D 21．在△ABC 中，AB ＝a ，BC ＝b ，且a b ⋅>0，则△ABC 是（ ） A ．锐角三角形B ．直角三角形C ．等腰直角三角形D ．钝角三角形22．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 +23．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 ．1517-24．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25．已知向量()22cos 3m 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 26．设ABC ∆中BC 边上的中线为AD ，点O 满足2AO OD =，则OC =（ ）A ．1233AB AC -+ B ．2133AB AC - C ．1233AB AC -D ．2133AB AC -+ 27．如图，在ABC 中，点D 在线段BC 上，且满足12BD DC =，过点D 的直线分别交直线AB ，AC 于不同的两点M ，N 若AM mAB =，AN nAC =，则（ ）A ．m n +是定值，定值为2B ．2m n +是定值，定值为3C ．11m n +是定值，定值为2 D ．21m n+是定值，定值为3 28．如图所示，矩形ABCD 的对角线相交于点O ，E 为AO 的中点，若(),DE AB AD R λμλμ=+∈，则λμ⋅等于（ ）A ．316- B ．316 C ．12D ．12-29．在ABC ∆中，60A ∠=︒，1b =，3ABC S ∆，则2sin 2sin sin a b cA B C++=++（ ）A 239B 263C 83D ．2330．在ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若cos cos 2c A a C c +=且a b =，则cos B 等于（ ）A 15B ．14C 3D 331．在ABC 中，AB AC BA BC CA CB →→→→→→⋅=⋅=⋅，则ABC 的形状为（ ）．A ．钝角三角形B ．等边三角形C ．直角三角形D ．不确定32．如图，在直角梯形ABCD 中，22AB AD DC ==，E 为BC 边上一点，BC 3EC =，F 为AE 的中点，则BF ＝（ ）A ．2133AB AD - B ．1233AB AD - C ．2133AB AD -+ D ．1233AB AD -+ 33．如图所示，在坡度一定的山坡A 处测得山顶上一建筑物CD 的顶端C 对于山坡的斜度为15°，向山顶前进50 m 到达B 处，又测得C 对于山坡的斜度为45°，若CD ＝50 m ，山坡对于地平面的坡度为θ，则cos θ等于（ ）A ．3B ．22C ．31- D ．21- 34．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．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 ．10【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、多选题1．ABD 【分析】对于A ，利用及余弦函数单调性，即可判断；对于B ，由，可得，根据二倍角的余弦公式，即可判断；对于C ，利用和正弦定理化简，即可判断；对于D ，利用两角和的正切公式进行运算，即可判断. 【 解析：ABD 【分析】对于A ，利用A B π+<及余弦函数单调性，即可判断；对于B ，由a b >，可得sin sin A B >，根据二倍角的余弦公式，即可判断；对于C ，利用in 12s S ab C =和正弦定理化简，即可判断；对于D ，利用两角和的正切公式进行运算，即可判断. 【详解】对于A ，∵A B π+<，∴0A B ππ<<-<，根据余弦函数单调性，可得()cos cos cos A B B π>-=-，∴cos cos 0A B +>，故A 正确；对于B ，若sin sin a b A B >⇔>，则22sin sin A B >，则2212sin 12sin A B -<-，即cos2cos2A B <，故B 正确；对于C ，211sin 2sin 2sin sin 2sin sin sin 22S ab C R A R B C R A B C ==⋅⋅⋅=，故C 错误；对于D ，在ABC 为非直角三角形，()tan tan tan tan 1tan tan B CA B C B C+=-+=--⋅，则tan tan tan tan tan tan A B C A B C ++=，故D 正确. 故选：ABD. 【点睛】本题主要考查了正弦定理在解三角形中的应用，三角函数基本性质．考查了推理和归纳的能力．2．BCD 【分析】本题先确定B 是的中点，P 是的一个三等分点，判断选项A 错误，选项C 正确；再通过向量的线性运算判断选项B 正确；最后求出，故选项D 正确. 【详解】 解：因为，，所以B 是的中点，P 是的解析：BCD【分析】本题先确定B 是AQ 的中点，P 是AC 的一个三等分点，判断选项A 错误，选项C 正确； 再通过向量的线性运算判断选项B 正确；最后求出2APQ S =△，故选项D 正确. 【详解】解：因为20PA PC +=，2QA QB =，所以B 是AQ 的中点，P 是AC 的一个三等分点，如图：故选项A 错误，选项C 正确；因为()121333BP BA AP BA BC BA BA BC =+=+-=+，故选项B 正确； 因为112223132APQ ABCAB hS S AB h ⨯⨯==⋅△△，所以，2APQ S =△，故选项D 正确. 故选：BCD 【点睛】本题考查平面向量的线性运算、向量的数量积、三角形的面积公式，是基础题.3．ABD 【分析】根据题目可知，利用正弦定理与三角恒等变换逐个分析即可判断每个选项的正误． 【详解】对于A ，设的外接圆半径为，根据正弦定理，可得，所以的外接圆面积是，故A 正确；对于B ，根据正弦定解析：ABD 【分析】根据题目可知，利用正弦定理与三角恒等变换逐个分析即可判断每个选项的正误． 【详解】对于A ，设ABC 的外接圆半径为R ，根据正弦定理2sin a R A =，可得73R =ABC 的外接圆面积是2493S R ππ==，故A 正确； 对于B ，根据正弦定理，利用边化角的方法，结合A B C π++=，可将原式化为2sin cos 2sin cos 2sin()2sin R B C R C B R B C R A a +=+==，故B 正确．对于C ，22(sin sin )2[sin sin()]3b c R B C R B B π+=+=+-114(cos )14sin()23B B B π=+=+14b c ∴+≤，故C 错误．对于D ，设A 到直线BC 的距离为d ，根据面积公式可得11sin 22ad bc A =，即sin bc Ad a=，再根据①中的结论，可得d =D 正确． 故选：ABD. 【点睛】 本题是考查三角恒等变换与解三角形结合的综合题，解题时应熟练掌握运用三角函数的性质、诱导公式以及正余弦定理、面积公式等．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．BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法，逐项判定，即可求解，得到答案. 【详解】对于选项A 中：由，所以，即三角形的三个角是确定的值，故只有一解； 对于选项B 中：因为，且，所以角有两解析：BC 【分析】根据题设条件和三角形解的个数的判定方法，逐项判定，即可求解，得到答案. 【详解】对于选项A 中：由45,70A C =︒=︒，所以18065B A C =--=︒，即三角形的三个角是确定的值，故只有一解；对于选项B 中：因为csin sin 1B C b ==<，且c b >，所以角C 有两解；对于选项C 中：因为sin sin 17b A B a ==<，且b a >，所以角B 有两解； 对于选项D 中：因为sin sin 1b AB a=<，且b a <，所以角B 仅有一解. 故选：BC . 【点睛】本题主要考查了三角形解得个数的判定，其中解答中熟记三角形解得个数的判定方法是解答的关键，着重考查了分析问题和解答问题的能力，属于基础题.6．AC【分析】根据平面向量基本定理判断A ；由数量积的性质可判断；由向量的中点表示和三角形的重心性质可判断，由数量积及平面向量共线定理判断D ． 【详解】解：因为不能构成该平面的基底，所以，又有公共解析：AC 【分析】根据平面向量基本定理判断A ；由数量积的性质可判断B ；由向量的中点表示和三角形的重心性质可判断C ，由数量积及平面向量共线定理判断D ． 【详解】解：因为,AB AC 不能构成该平面的基底，所以//AB AC ，又,AB AC 有公共点A ，所以A 、B 、C 共线，即A 正确；由平面向量的数量积可知，若a b b c =，则||||cos ,||||cos ,a b a b b c b c <>=<>，所以||cos ,||cos ,a a b c b c <>=<>，无法得到a c =，即B 不正确；设线段AB 的中点为M ，若点G 为ABC ∆的重心，则2GA GB GM +=，而2GC GM =-，所以0GA GB GC ++=，即C 正确；()12a =-，，()2,b λ=，若a ，b 的夹角为锐角，则220a b λ=⋅->解得1λ<，且a与b 不能共线，即4λ≠-，所以()(),44,1λ∈-∞--，故D 错误；故选：AC ． 【点睛】本题考查向量共线定理和向量数量积的性质和向量的加减运算，属于中档题．7．BC 【分析】由题意结合正弦定理可得，再由即可得解. 【详解】由正弦定理可得，所以， 又，所以， 所以或. 故选：BC. 【点睛】本题考查了正弦定理的应用，考查了运算求解能力，属于基础题.解析：BC 【分析】由题意结合正弦定理可得sin 2C =，再由()0,150C ∈︒︒即可得解. 【详解】由正弦定理可得sin sin AB AC C B =，所以1sin 2sin 2AB B C AC ⋅===， 又30B =︒，所以()0,150C ∈︒︒， 所以60C =︒或120C =︒. 故选：BC. 【点睛】本题考查了正弦定理的应用，考查了运算求解能力，属于基础题.8．BC 【分析】用正弦定理求得的值，由此得出正确选项. 【详解】解：根据正弦定理得： ， 由于，所以或. 故选：BC. 【点睛】本题考查利用正弦定理解三角形，是基础题.解析：BC 【分析】用正弦定理求得sin B 的值，由此得出正确选项. 【详解】解：根据正弦定理sin sin a b A B=得：1sin 2sin 12b A B a ===，由于1b a =>=，所以45B =或135B =.故选：BC. 【点睛】本题考查利用正弦定理解三角形，是基础题.9．AC 【分析】由已知条件结合向量数量积的性质对各个选项进行检验即可. 【详解】，且,平方得，即，可得，故A 正确； ，可得，故B 错误； ，可得，故C 正确； 由可得，故D 错误; 故选：AC 【点睛】解析：AC 【分析】由已知条件结合向量数量积的性质对各个选项进行检验即可. 【详解】1a b ==，且25b a -=,平方得22445b a a b +-⋅=，即0a b ⋅=，可得a b ⊥，故A正确；()22222a ba b a b +=++⋅=，可得2a b +=，故B 错误； ()22222a b a b a b -=+-⋅=，可得2a b -=，故C 正确；由0a b ⋅=可得,90a b =︒，故D 错误; 故选：AC 【点睛】本题考查向量数量积的性质以及向量的模的求法，属于基础题.10．BC 【分析】根据向量的加法和减法运算，以及向量的数量积运算可选项. 【详解】对于A 选项：，故A 错；对于 B 选项：因为D 为BC 的中点，，故B 正确； 对于C 选项：，故正确； 对于D 选项：，而，故解析：BC 【分析】根据向量的加法和减法运算，以及向量的数量积运算可选项. 【详解】对于A 选项：BD AD BD DA BA -=+=，故A 错； 对于 B 选项：因为D 为BC 的中点，()111++++()222AD AB BD AB BC AB BA AC AB AC ====+，故B 正确；对于C 选项：cos 248BD BA BC BA BC B BA BC BA⋅=⋅⋅∠=⋅⋅=⨯=，故正确；对于D 选项：2,AB AC AD AB AC CB +=-=，而2AD CB ≠，故D 不正确. 故选：BC. 【点睛】本题考查向量的线性运算和向量的数量积运算，属于基础题.11．BD 【分析】根据平面向量的数量积及平行向量共线定理判断可得； 【详解】解：对于A ，，故A 错误；对于B ，若，则，所以，，故，即B 正确； 对于C ，，则或与共线，故C 错误； 对于D ，在四边形中，若解析：BD 【分析】根据平面向量的数量积及平行向量共线定理判断可得； 【详解】解：对于A ，00a ⨯=，故A 错误； 对于B ，若a b ⊥，则0a b ⋅=，所以2222||2a b a b a b a b +=++⋅=+，2222||2a b a b a b a b -=+-⋅=+，故||||a b a b +=-，即B 正确；对于C ，//AB CD ，则//AB CD 或AB 与CD 共线，故C 错误；对于D ，在四边形ABCD 中，若0AB CD +=，即AB DC =，所以四边形ABCD 是平行四边形，又0AC BD ⋅=，所以AC BD ⊥，所以四边形ABCD 是菱形，故D 正确； 故选：BD 【点睛】本题考查平行向量的数量积及共线定理的应用，属于基础题.12．ABD 【分析】首先理解表示与向量同方向的单位向量，然后分别判断选项. 【详解】表示与向量同方向的单位向量，所以正确，正确，所以AB 正确，当不是单位向量时，不正确， ，所以D 正确. 故选：ABD解析：ABD 【分析】首先理解aa表示与向量a 同方向的单位向量，然后分别判断选项.【详解】a a 表示与向量a 同方向的单位向量，所以1a a=正确，//a a a 正确，所以AB 正确，当a 不是单位向量时，aa a=不正确， cos 0a a aa a a a a a a⋅==⨯=，所以D 正确. 故选：ABD 【点睛】本题重点考查向量a a 的理解，和简单计算，应用，属于基础题型，本题的关键是理解a a表示与向量a 同方向的单位向量.13．ABC 【分析】设平行四边形的四个顶点分别是，分类讨论点在平行四边形的位置有：，，，将向量用坐标表示，即可求解. 【详解】 第四个顶点为， 当时，，解得，此时第四个顶点的坐标为； 当时，， 解得解析：ABC 【分析】设平行四边形的四个顶点分别是(3,7),(4,6),(1,2),(,)A B C D x y -，分类讨论D 点在平行四边形的位置有：AD BC =，AD CB =，AB CD =，将向量用坐标表示，即可求解. 【详解】第四个顶点为(,)D x y ，当AD BC =时，(3,7)(3,8)x y --=--，解得0,1x y ==-，此时第四个顶点的坐标为(0,1)-； 当AD CB =时，(3,7)(3,8)x y --=，解得6,15x y ==，此时第四个顶点的坐标为(6,15)； 当AB CD =时，(1,1)(1,2)x y -=-+，解得2,3x y ==-，此时第四个项点的坐标为(2,3)-． ∴第四个顶点的坐标为(0,1)-或(6,15)或(2,3)-． 故选:ABC . 【点睛】本题考查利用向量关系求平行四边形顶点坐标，考查分类讨论思想，属于中档题.14．AB 【解析】 【分析】根据向量加法化简即可判断真假. 【详解】 因为，正确；，由向量加法知正确； ，不满足加法运算法则，错误； ，所以错误. 故选：A B.【点睛】本题主要考查了向量加法的解析：AB 【解析】 【分析】根据向量加法化简即可判断真假. 【详解】 因为0ABBA AB AB，正确；AB BCAC ，由向量加法知正确；AB AC BC +=，不满足加法运算法则，错误；0,AB AB +=，所以00AB +=错误.故选：A B . 【点睛】本题主要考查了向量加法的运算，属于容易题.15．ABD 【详解】解：对于：对于实数和向量、，根据向量的数乘满足分配律，故恒有：，故正确．对于：对于实数，和向量，根据向量的数乘运算律，恒有，故 正确． 对于：若，当 时，无法得到，故不正确． 对解析：ABD 【详解】解：对于A ：对于实数m 和向量a 、b ，根据向量的数乘满足分配律，故恒有：()m a b ma mb -=-，故A 正确．对于B ：对于实数m ，n 和向量a ，根据向量的数乘运算律，恒有()m n a ma na -=-，故 B 正确．对于C ：若()ma mb m =∈R ，当 0m =时，无法得到a b =，故C 不正确． 对于D ：若(,,0)ma na m n a =∈≠R ，则m n =成立，故D 正确． 故选：ABD ． 【点睛】本题考查相等的向量，相反的向量的定义，向量的数乘法则以及其几何意义，注意考虑零向量的情况．二、平面向量及其应用选择题16．D 【分析】先根据向量减法与向量数量积化简得边之间关系，再判断三角形形状. 【详解】因为()()()222BC BA AC BC BA BC BA BC BA AC +⋅=+⋅-=-=，所以222a c b -=，即ABC 是直角三角形，选D.【点睛】判断三角形形状的方法①化边：通过因式分解、配方等得出边的相应关系，从而判断三角形的形状． ②化角：通过三角恒等变形，得出内角的关系，从而判断三角形的形状，此时要注意应用πA B C ++=这个结论．17．A 【分析】 根据题意得出tan tan tan A B Ca b c==，利用正弦定理边化角思想和切化弦思想得出A B C ==，从而可得知ABC ∆为等边三角形，进而可求得BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长. 【详解】0a OA b OB c OC ⋅+⋅+⋅=，a bOC OA OB c c∴=--，同理可得tan tan tan tan A B OC OA OB C C =--，tan tan tan tan a A c Cb Bc C ⎧-=-⎪⎪∴⎨⎪-=-⎪⎩，tan tan tan A B Ca b c∴==， 由正弦定理得tan tan tan sin sin sin A B C A B C ==，所以，111cos cos cos A B C==， cos cos cos A B C ∴==，由于余弦函数cos y x =在区间()0,π上单调递减，所以，3A B C π===， 设ABC ∆的外接圆半径为R ，则22sin aR A===，1R ∴=， 所以，边BC 所对的ABC ∆外接圆的劣弧长为222133R A ππ⨯=⨯=. 故选：A. 【点睛】本题考查弧长的计算，涉及正弦定理边角互化思想、切化弦思想以及正弦定理的应用，考查计算能力，属于中等题. 18．C 【解析】 【分析】根据向量的数量积运算和向量的线性表示可得，()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++，根据二次函数的最值可得出012cos 54cos t θθ+=+，再由0105t <<，可求得夹角θ的取值范围.【详解】 因为2cos OA OB θ⋅=，()1PQ OQ OP t OB tOA =-=--，()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++，∵PQ 在t t =0时取得最小值，所以012cos 54cos t θθ+=+，又0105t <<，则12cos 1054cos 5θθ+<<+，得1cos 02θ-<<，∵0θπ≤≤，所以223ππθ<<，故选：C. 【点睛】 本题考查向量的数量积运算和向量的线性表示，以及二次函数的最值和分式不等式的求解，关键在于由向量的模的平方等于向量的平方，得到关于角度的三角函数的不等式，属于中档题. 19．C 【分析】根据正弦定理边化角以及三角函数公式可得4A π=,再根据面积公式可求得6(2bc =,再代入余弦定理求解即可. 【详解】ABC 中,cos sin a B b A c +=,由正弦定理得sin cos sin sin sin A B B A C +=,又sin sin()sin cos cos sin C A B A B A B =+=+,∴sin sin cos sin B A A B =,又sin 0B ≠,∴sin A cos A =,∴tan 1A =,又(0,)A π∈,∴4A π=.∵1sin 1)24ABCSbc A ===-,∴bc =6(2,∵2a =,∴由余弦定理可得22()22cos a b c bc bc A =+--,∴2()4(2b c bc +=++4(26(216=++⨯-=,可得4b c +=.故选：C 【点睛】本题主要考查了解三角形中正余弦定理与面积公式的运用,属于中档题. 20．B 【分析】在三角形ABC 中，根据1a =，c =45B =︒，利用余弦定理求得边b ,再利用正弦定理sin sin b cB C =求解. 【详解】在三角形ABC 中， 1a =，c =45B =︒， 由余弦定理得：2222cos b a c ac B =+-，13221252=+-⨯⨯=， 所以5b =， 由正弦定理得：sin sin b cB C=，所以2sin 42sin 55c BC b===， 故选：B 【点睛】本题主要考查余弦定理和正弦定理的应用，所以考查了运算求解的能力，属于中档题. 21．D 【分析】由数量积的定义判断B 角的大小，得三角形形状． 【详解】由题意cos()0a b a b B π⋅=->，∴cos()0B π->，cos 0B ->，cos 0B <，又B 是三角形内角，∴2B ππ<<．∴ABC 是钝角三角形． 故选：D ． 【点睛】本题考查考查三角形形状的判断，解题关键是掌握数量积的定义．向量夹角的概念． 22．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. 23．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． 24．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. 25．D 【详解】()22cos 3sin 2cos 23sin 212sin(2)16f x x x x x x π=+=++=++，当12x π=时,sin(2)sin163x 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. 26．A 【分析】作出图形，利用AB 、AC 表示AO ，然后利用平面向量减法的三角形法则可得出OC AC AO =-可得出结果.【详解】 如下图所示：D 为BC 的中点，则()1122AD AB BD AB BC AB AC AB =+=+=+-1122AB AC =+，2AO OD =，211333AO AD AB AC ∴==+， 11123333OC AC AO AC AB AC AB AC ⎛⎫∴=-=-+=-+ ⎪⎝⎭，故选：A. 【点睛】本题考查利用基底表示向量，考查了平面向量减法和加法三角形法则的应用，考查计算能力，属于中等题.27．D【分析】过点C 作CE 平行于MN 交AB 于点E ，结合题设条件和三角形相似可得出21312AM n n n AB n n ==--+，再根据AMmAB =可得231n m n =-，整理可得213m n +=，最后选出正确答案即可.【详解】如图，过点C 作CE 平行于MN 交AB 于点E ，由AN nAC =可得1AC AN n=，所以11AE AC EM CN n ==-，由12BD DC =可得12BM ME =，所以21312AM n n n AB n n ==--+，因为AM mAB =，所以231n m n =-， 整理可得213m n+=.故选：D .【点睛】本题考查向量共线的应用，考查逻辑思维能力和运算求解能力，属于常考题.28．A【分析】利用平面向量的线性运算，将DE 用AB 和AD 表示，可得出λ和μ的值，由此可计算出λμ⋅的值.【详解】E 为AO 的中点，且O 为AC 的中点，所以，()111244AE AO AC AB AD ===+， ()113444DE AE AD AB AD AD AB AD ∴=-=+-=-，14λ∴=，34μ=-. 因此，1334416λμ⎛⎫⋅=⨯-=- ⎪⎝⎭，故选：A. 【点睛】 本题考查利用基底表示向量，要充分利用平面向量的加减法法则，考查运算求解能力，属于中等题.29．A【分析】根据面积公式得到4c =，再利用余弦定理得到a =，再利用正弦定理得到答案.【详解】1sin 42ABC S bc A c ∆====利用余弦定理得到：2222cos 116413a b c bc A a =+-=+-=∴= 正弦定理：sin sin sin a b c A B C ==故2sin 2sin sin sin a b c a A B C A ++===++ 故选A【点睛】本题考查了面积公式，正弦定理，余弦定理，综合性强，意在考查学生的综合应用能力. 30．B【分析】利用正弦定理可得sin 2sin B C =，结合a b =和余弦定理，即可得答案；【详解】cos cos 2sin cos sin cos 2sin c A a C c C A A C C +=⇒+=，∴sin()2sin sin 2sin A C C B C +=⇒=，∴2b c =，又a b =， ∴22222114cos 12422b ac b B ac b ⋅+-===⋅⋅， 故选：B.【点睛】 本题考查正、余弦定理解三角形，考查运算求解能力，求解时注意进行等量代换求值. 31．B【分析】根据向量运算可知三角形中中线与垂线重合，可知三角形为等腰三角形，即可确定三角形形状.【详解】因为AB AC BA BC →→→→⋅=⋅，所以0AB AC BC →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭， 即0AB CA CB →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭，所以在ABC 中，AB 与AB 边上的中线垂直，则CA CB →→=，同理0BC AC AB →→→⎛⎫⋅+= ⎪⎝⎭，AC AB →→=， 所以AC AB CB →→→==，ABC 是等边三角形．故选：B【点睛】本题主要考查了向量的数量积，向量垂直，考查了运算能力，属于中档题.32．C【分析】根据平面向量的三角形法则和共线定理即可得答案.【详解】 解：111222BF BA AF BA AE AB AD AB CE ⎛⎫=+=+=-+++ ⎪⎝⎭ 111223AB AD AB CB ⎛⎫=-+++ ⎪⎝⎭ 111246AB AD AB CB =-+++ ()111246AB AD AB CD DA AB =-+++++ 11112462AB AD AB AB AD AB ⎛⎫=-+++--+ ⎪⎝⎭ 111124126AB AD AB AB AD =-+++- 2133AB AD =-+ 故选：C .【点睛】本题考查用基底表示向量，向量的线性运算，是中档题.33．C【分析】易求30ACB ∠=︒，在ABC 中，由正弦定理可求BC ，在BCD 中，由正弦定理可求sin BDC ∠，再由90BDC θ∠=+︒可得答案．【详解】45CBD ∠=︒，30ACB ∴∠=︒，在ABC 中，由正弦定理，得sin sin BC AB CAB ACB =∠∠，即50sin15sin30BC =︒︒，解得BC =-，在BCD 中，由正弦定理，得sin sin BC CD BDC CBD =∠∠50sin 45=︒，sin BDC ∴∠=sin(90)θ+︒=cos θ∴= 故选：C ．【点睛】该题考查正弦定理在实际问题中的应用，由实际问题恰当构建数学模型是解题关键． 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．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x ，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BC=3x ，AC=3x ， 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．。
高中数学解三角形及平面向量
高中数学解三角形和平面向量试题一、选择题：1.在△ ABC 中，若 a = 2 , b2 3,A300 , 则B 等于（ B）A ． 60oB ． 60o 或 120oC ． 30oD ．30o 或 150o2．△ ABC 的角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c ，若 c=2 ,b= 6 ,B=120 o，则 a 等于（ D）A ． 6B ． 2C ． 3D ． 23．在△ ABC 中，角 A 、 B 、C 所对的边分别为 a 、 b 、c, 且 a2， A=45°， b2则 sinB= （ A ）A ．1B ．2C ．3 D ． 12224． ABC 的三角 A, B,C 的对边边长分别为a,b, c ，若 a5b, A2B ，则 cosB（ B ）2A ．55C5D ．53B ．．6455．在△ ABC 中，若(a c)( ac) b(bc) ，则A （ C）A ．900 B．600C ． 1200D ． 15006．在△ ABC 中，角 A,B,C 的对边分别为a,b,c,若 (a 2+c 2-b 2)tanB= 3 ac,则角 B 的值为（ D ）A.B.C.6 或5D.或2636337. 在△ ABC 中，1 cos A a，则△ ABC 必定是（ A）1 cos BbA. 等腰三角形B. 直角三角形C. 锐角三角形D. 钝角三角形8. 在ABC 中，角 A 、 B 、 C 所对应的边分别为 a 、 b 、 c ，若角 A 、 B 、 C 挨次成等差数列，且a=1，b3,则S ABC 等于（ C ）A.2B.3C.3 D. 229. 已知锐角△ ABC 的面积为 3 3 ， BC=4，CA=3则角 C 大小为（ B ）A 、75°B 、 60°C 、 45°D 、 30°10．在 200 米高的山顶上，测得山下一塔顶与塔底的俯角分别为30°、 60°，则塔高为（ A ） A.400 米 B.400 3 米C. 2003 米D. 200 米3311．已知 A 、 B 两地的距离为 10km ， B 、 C 两地的距离为 20km ，现测得 ABC1200 , 则 A,C 两地的距离为（ D）。
2020考前必刷题6解三角形与平面向量综合测试(理)
满足sin A：sin B：sin C＝2：3：7，则用以上给出的公式求得△ABC的面积为________．16．[2019·山东德州模拟]在△ABC中，D为BC边上一点，AD＝2，∠DAC＝60°.若AC ＝4－CD且△ABC的面积为43，则sin∠ABC＝________.三、解答题：本大题共6小题，共70分．解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤．17．(本小题满分10分)[2017·全国卷Ⅱ，17]△ABC的内角，A，B，C的对边分别为a，b，c，已知sin(A＋C)＝8sin2B 2.(1)求cos B；(2)若a＋c＝6，△ABC的面积为2，求b.18．(本小题满分12分)[2019·衡水模拟]如图，在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，且2a cos A＝b cos C＋c cos B.(1)求角A的大小；(2)若点D在边AC上，且BD是∠ABC的平分线，AB＝2，BC＝4，求AD的长．19．(本小题满分12分)[2019·河南南阳一中考试]在△ABC中，内角A，B，C所对的边分别为a，b，c，且sin B(a cos B＋b cos A)＝3c cos B.(1)求B；(2)若b＝23，△ABC的面积为23，求△ABC的周长．20.(本小题满分12分)如图所示，在△ABO 中，OC →＝14OA →，OD →＝12OB →，AD 与BC 相交于点M ，设OA →＝a ，OB→＝b .试用a 和b 表示向量OM →.21．(本小题满分12分)[2019·湖南师大附中月考]已知锐角三角形ABC 的三个内角A ，B ，C 满足sin B sin C ＝(sin 2B ＋sin 2C －sin 2A )tan A .(1)求角A 的大小；(2)若△ABC 的外接圆的圆心是O ，半径是1，求OA →·(AB →＋AC →)的取值范围．22．(本小题满分12分)＝32，∴AB ＝32＝4 2. 故选A. 7．答案：B解析：∵sin B ＋cos B ＝2sin ⎝⎛⎭⎫B ＋π4＝2， ∴B ＋π4＝π2，B ＝π4.由正弦定理a sin A ＝bsin B 得，sin A ＝2sinπ42＝12.∵a <b ，∴A ＝π6.8．答案：B解析：解法一 由余弦定理b 2＝a 2＋c 2－2ac cos B ，代入数据，得a ＝3，又cos B ＝34，B ∈(0，π)，所以sin B ＝74，所以S △ABC ＝12ac sin B ＝372，故选B. 解法二 由cos B ＝34，B ∈(0，π)，得sin B ＝74，由正弦定理b sin B ＝csin C 及b ＝7，c ＝4，可得sin C ＝1，所以C ＝π2，所以sin A ＝cos B ＝34，所以S △ABC ＝12bc sin A ＝372，故选B.9．答案：B 解析：在△ABC 中，G ，O 分别为△ABC 的重心和外心，取BC 的中点D ，连接AD ，OD ，OG ，如图所示，则OD ⊥BC ，GD ＝13AD ，因为OG →＝OD →＋DG →，AD →＝12(AB →＋AC →)，OG →·BC →＝5，所以(OD →＋DG → )·BC →＝DG → ·BC →＝－16 (AB →＋AC → )·BC →＝5，即－16 (AB →＋AC → )·(AC →－AB → )＝5，所以AC →2－AB →2＝－30.又BC ＝5，则|AB →|2＝|AC →|2＋65|BC →|2>|AC →|2＋|BC →|2，由余弦定理得cos C <0，所以π2<C <π，所以△ABC 是钝角三角形．10．答案：A解析：由题意，A ，B ，D 三点共线，故必存在一个实数λ，使得AB →＝λBD →.又AB →＝3e 1＋2e 2，CB →＝k e 1＋e 2，CD →＝3e 1－2k e 2，所以BD →＝CD →－CB →＝3e 1－2k e 2－(k e 1＋e 2)＝(3－k )e 1－(2k＋1)e 2，所以3e 1＋2e 2＝λ(3－k )e 1－λ(2k ＋1)e 2，所以⎩⎪⎨⎪⎧3＝λ(3－k )，2＝－λ(2k ＋1)，解得k ＝－94.11．答案：D解析：设OP 3→＝(x ，y )，则由OP 3→∥a 知x ＋y ＝0，于是OP 3→＝(x ，－x )．若OP 3→＝λOP 1→＋(1－λ)OP 2→，则有(x ，－x )＝λ(3,1)＋(1－λ)(－1,3)＝(4λ－1,3－2λ)，即⎩⎪⎨⎪⎧4λ－1＝x ，3－2λ＝－x ，所以4λ－1＋3－2λ＝0，解得λ＝－1，故选D.12．答案：D 解析：如图，由AB ＝1，BC ＝2，可得AC ＝3，以AB 所在直线为x 轴，以AC 所在直线为y 轴，建立平面直角坐标系，则B (1,0)，C (0，3)，直线BC 方程为x ＋y3＝1，则直线AM 方程为y ＝33x ，联立解得M ⎝⎛⎭⎫34，34.由图可知，当P 在线段BC 上时，AM →·BP →有最大值为0，当P 在线段AC 上时，AM →·BP →有最小值，设P (0，y )(0≤y ≤3)，∴AM →·BP →＝⎝⎛⎭⎫34，34·(－1，y )＝－34＋34y ≥－34，∴AM →·BP →的取值范围是⎣⎡⎦⎤－34，0.故选D. 13．答案：43解析：选择AB →，AD →作为平面向量的一组基底，则AC →＝AB →＋AD →，AE →＝12AB →＋AD →，AF →＝AB →＋12AD →，又AC →＝λAE →＋μAF →＝⎝⎛⎭⎫12λ＋μAB →＋⎝⎛⎭⎫λ＋12μAD →，于是得⎩⎨⎧12λ＋μ＝1，λ＋12μ＝1，解得⎩⎨⎧λ＝23，μ＝23，所以λ＋μ＝43.14．答案：3π4解析：根据题意，由a ∥b ，得3x ＝2×(－4)，解得x ＝－83，由a ⊥c ，得3×2＋(－4)×y＝0，解得y ＝32，则b ＝⎝⎛⎭⎫2，－83，c ＝⎝⎛⎭⎫2，32.设a －3b 与a ＋2c 的夹角为θ，∵a －3b ＝(－3,4)，a ＋2c ＝(7，－1)，∴cos θ＝(a －3b )·(a ＋2c )|a －3b |·|a ＋2c |＝－3×7＋4×(－1)5×52＝－22.又∵0<θ<π，∴θ＝3π4，即a －3b 与a ＋2c 的夹角为3π4. 15．答案：63解析：由正弦定理及sin A ：sin B ：sin C ＝2：3：7可知，a ：b ：c ＝2：3：7，由a ＋b ＋c ＝10＋27，得a ＝4，b ＝6，c ＝27，代入公式S ＝14⎣⎡⎦⎤c 2a 2－⎝⎛⎭⎫c 2＋a 2－b 222可得△ABC 的面积为6 3. 16．答案：3926解析：在△ACD 中，由余弦定理得CD 2＝4＋(4－CD )2－4(4－CD )·cos60°， 解得CD ＝2，故CD ＝AC ＝AD ，所以△ACD 为正三角形，∠C ＝60°. 所以S △ABC ＝12BC ·AC ·sin C ＝12×BC ×2×32＝43，故BC ＝8.在△ABC 中，由余弦定理得 AB ＝64＋4－2×8×2×12＝213，由三角形的面积公式，得12×213×8sin ∠ABC ＝43，所以sin ∠ABC ＝43813＝3926.17．解析：本题考查了三角公式的运用和余弦定理的应用． (1)由题设及A ＋B ＋C ＝π得sin B ＝8sin 2B2，故sin B ＝4(1－cos B )．上式两边平方，整理得17cos 2B －32cos B ＋15＝0，解得cos B ＝1(舍去)，cos B ＝1517.(2)由cos B ＝1517得sin B ＝817，故S △ABC ＝12ac sin B ＝417ac .又S △ABC ＝2，则ac ＝172.。
用平面向量解三角形问题
第五编 平面向量、解三角形§5.1 平面向量的概念及线性运算基础自测 1.下列等式正确的是 （填序号）.①a +0=a ②a +b =b +a ③+≠0 ④=++答案 ①②④2.如图所示，在平行四边行ABCD 中，下列结论中正确的是 . ①= ②+= ③-= ④+=0答案 ①②④3.（2008²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=a ,=b ,则= . 答案 32a +31b 4.若ABCD 是正方形，E 是DC 边的中点，且AB =a ，AD =b ，则= . 答案 b -21a 5.设四边形ABCD 中，有=21，且||=||，则这个四边形是 . 答案 等腰梯形例1 给出下列命题①向量的长度与向量的长度相等；②向量a 与向量b 平行，则a 与b 的方向相同或相反；③两个有共同起点并且相等的向量，其终点必相同；④两个有共同终点的向量，一定是共线向量；⑤向量与向量是共线向量，则点A 、B 、C 、D 必在同一条直线上；⑥有向线段就是向量，向量就是有向线段.其中假命题的个数为 .答案 4例2 如图所示，若四边形ABCD 是一个等腰梯形， AB ∥DC ，M 、N 分别是DC 、AB 的中点，已知=a ，=b，=c，试用a 、b 、c 表示，，+.C D∵MN =MD ++AN ，∴=-21,=-,=21, ∴MN =21a -b -21c . +CN =+MN +CM +MN =2MN =a -2b -c .例3 设两个非零向量a 与b 不共线，（1）若=a +b ,=2a +8b ,=3(a -b )，求证：A 、B 、D 三点共线；（2）试确定实数k ，使k a +b 和a +k b 共线.（1）证明 ∵=a +b ,=2a +8b ,=3(a -b ),∴=+=2a +8b +3(a -b )=2a +8b +3a -3b=5(a +b )=5.∴、共线，又∵它们有公共点B ，∴A 、B 、D 三点共线.（2）解 ∵k a +b 与a +k b 共线，∴存在实数λ，使k a +b =λ(a +k b ), 即k a +b =λa +λk b .∴(k -λ)a =(λk -1)b .∵a 、b 是不共线的两个非零向量，∴k -λ=λk -1=0，∴k 2-1=0.∴k =±1.例4 （14分）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.解 设OM =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，∴AM 与AD 共线.∴存在实数t ,使得=t ，即(m -1)a +n b =t (-a +21b ). 4分 ∴(m -1)a +n b =-t a +21t b . ⎪⎩⎪⎨⎧=-=-21t n t m ，消去t 得：m -1=-2n . 即m +2n =1. ① 6分∴又∵CM =-=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. 10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 12分由①②得m =71,n =73, ∴OM =71a +73b . 14分1.下列命题中真命题的个数为 .①若|a |=|b |，则a =b 或a =-b ;②若=，则A 、B 、C 、D 是一个平行四边形的四个顶点；③若a =b ,b =c ,则a =c ;④若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 答案 12.在△OAB 中，延长BA 到C ，使AC =BA ，在OB 上取点D ，使DB =31OB .DC 与OA 交于E ，设=a ，=b ，用a , b 表示向量，. 解 因为A 是BC 的中点，所以=21(+)，即=2-=2a -b ； =-=-32=2a -b -32b =2a -35b . 3.若a ，b 是两个不共线的非零向量，a 与b 起点相同，则当t 为何值时，a ,t b ,31(a +b )三向量的终点在同一条直线上？ 解 设=a ，=t b ，=31(a +b )， ∴=-=-32a +31b ，=-=t b -a . 要使A 、B 、C 三点共线，只需AC =λ即-32a +31b =λt b -λa a b∴有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-=-t λλ3132，∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==2132t λ ∴当t =21时，三向量终点在同一直线上. 4.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 ，求AP ∶PM 的值.解 方法一 设e 1=BM ,e 2=, 则=+CM =-3e 2-e 1，=+=2e 1+e 2.=λ=-3λe 2-λe 1，因为A 、P 、M 和B 、P 、N 分别共线，所以存在实数μ、λ，使=μ=2μe 1+μe 2，∴=-=（λ+2μ）e 1+（3λ+μ）e 2， 另外=+=2e 1+3e 2，⎩⎨⎧=+=+3322μλμλ，∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==5354μλ， ∴=54,=53,∴AP ∶PM =4∶1. 方法二 设=λAM ， ∵=21（+）=21+43， ∴=2λ+43λ. ∵B 、P 、N 三点共线，∴-=t (-),∴=(1+t )-t ∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=t t λλ4312∴2λ+43λ=1，λ=54，∴AP ∶PM =4∶1.一、填空题1.下列算式中正确的是 （填序号）.①++=0 ②-= ③0²=0 ④λ（μa ）=λ²μ²a 答案 ①③④2.（2008²全国Ⅰ理）在△ABC 中，=c ，=b ，若点D 满足=2，则= （用b ,c 表示）. 答案 32b +31c11是 .答案 等腰梯形4.如图所示，平面内的两条相交直线OP 1和OP 2将该平面分割成四个部分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ（不包括边界）.若=a 1+b 2，且点P 落在第Ⅲ部分，则实数a ，b 满足a 0,b 0.(用“＞”,“＜”或“=”填空)答案 ＞ ＜5.设=x +y ，且A 、B 、C 三点共线（该直线不过端点O ），则x +y = .答案 16.已知平面内有一点P 及一个△ABC ，若++=，则点P 在线段 上.答案 AC7.在△ABC 中，=a ，=b ，M 是CB 的中点，N 是AB 的中点，且CN 、AM 交于点P ，则可用a 、b 表示为 . 答案 -32a +31b 8.在△ABC 中，已知D 是AB 边上一点，若=2,=31+λ,则λ= . 答案 32 二、解答题9.如图所示，△ABC 中，=32，DE ∥BC 交AC 于E ，AM 是BC 边上中线，交DE 于N .设=a ，=b ，用a ,b 分别表示向量，，，，，. 解 ⎪⎭⎪⎬⎫=BC DE 32//⇒=32=32b . BC =AC -=b -a .由△ADE ∽△ABC ，得=32=32(b -a ). 由AM 是△ABC 的中线，DE ∥BC ，得=21DE =31(b -a ). 而且=+=a +21=a +21(b -a ) =21(a +b ). ⎪⎭⎪⎬⎫=∆∆ABM ADN 32⇒=32=31(a +b ). 10.如图所示，在△ABC 中，D 、F 分别是BC 、AC 的中点，=32，=a ，=b . （1）用a 、b 表示向量、、、、；（2）求证：B 、E 、F 三点共线.（1）解 延长AD 到G ，使=21， 连接BG 、CG ，得到 ABGC ， ∽AD =21=21(a +b ), =32=31(a +b ). =21=21b , =-=31(a +b )-a =31(b -2a ). =-=21b -a =21(b -2a ). (2)证明 由(1)可知=32BF ,所以B 、E 、F 三点共线. 11.已知：任意四边形ABCD 中，E 、F 分别是AD 、BC 的中点，求证：=21(+). 证明 方法一 如图，∵E 、F 分别是AD 、BC 的中点，∴+=0，FB +=0，又∵+++=0， ∴=++ ① 同理=++ ② 由①+②得，2=++（+）+（+）=+.∴=21(+). 方法二 连结，，则=+DC ，=+AB ，∴=21(+) =21(+++) =21(+). 12.已知点G 为△ABC 的重心，过G 作直线与AB 、AC 两边分别交于M 、N 两点，且=x ，=y ， 求x 1+y1的值. 解 根据题意G 为三角形的重心，故AG =31(+AC )， =-=31(+)-x=(31-x )+31, =-=y - =y -31(+) =（y -31）-31, 由于MG 与GN 共线，根据共线向量基本定理知=λ⇒(31-x )+31 =λ⎥⎦⎤⎢⎣⎡--AB AC y 31)31(， ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=-)31(313131y x λλ⇒3131--x =3131-y ⇒x +y -3xy =0两边同除以xy 得x 1+y1=3. §5.2 平面向量基本定理及坐标表示基础自测 1.已知平面向量a =（1，1），b =(1,-1),则向量21a -23b = . 答案 (-1,2) 2.（2008² 安徽理）在平行四边形ABCD 中，AC 为一条对角线，若=(2，4)，=(1，3)，则= . 答案 （-3，-5）3.若向量a =(1,1)，b =(1,-1),c =(-2,1),则c = （用a ,b 表示）.答案 -21a -23b 4.已知向量a =⎪⎭⎫ ⎝⎛x 2`1,8,b =(x ，1)，其中x ＞0，若(a -2b ）∥(2a +b )，则x 的值为 . 答案 45.设a =⎪⎭⎫ ⎝⎛43,sin x ，b =⎪⎭⎫ ⎝⎛x ，cos 2131，且a ∥b ，则锐角x 为 . 答案4π例1 设两个非零向量e 1和e 2不共线.（1）如果=e 1-e 2，=3e1+2e 2，=-8e 1-2e 2，求证：A 、C 、D 三点共线；121212（1）证明 =e 1-e 2，BC =3e 1+2e 2, CD =-8e 1-2e 2,=+=4e 1+e 2=-21(-8e 1-2e 2)=-21, ∴与共线， 又∵与有公共点C ， ∴A 、C 、D 三点共线.（2）解 =+=（e 1+e 2）+（2e 1-3e 2）=3e 1-2e 2，∵A 、C 、D 三点共线，∴与共线，从而存在实数λ使得=λ,即3e 1-2e 2=λ(2e 1-k e 2)，由平面向量的基本定理，得⎩⎨⎧-=-=kλλ223，解之得λ=32，k =34. 例2 已知点A （1，0）、B （0，2）、C （-1，-2），求以A 、B 、C 为顶点的平行四边形的第四个顶点D 的坐标.解 设D 的坐标为（x ,y ）.(1)若是 ，则由=DC 得(0,2)-(1,0)=(-1,-2)-(x ,y ),即(-1,2)=(-1-x ,-2-y ),∴⎩⎨⎧=---=--2211y x , ∴x =0，y =-4.∴D 点的坐标为（0，-4）（如图中的D 1）.（2，则由=CB 得（x ，y ）-（1，0）=（0，2）-（-1，-2），即(x -1,y )=(1,4).解得x =2,y =4.∴D 点坐标为（2，4）（如图中的D 2）.（3，则由=得（0，2-（1，0）=（x ,y ）-(-1,-2),即(-1,2)=(x +1,y +2).解得x =-2,y =0.∴D 点的坐标为（-2，0）（如图中的D 3）.综上所述，以A 、B 、C 为顶点的平行四边形的第四个顶点D 的坐标为（0，-4）或（2，4）或（-2，0）. 例3 （14分）平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1).回答下列问题：（1）若（a +k c ）∥(2b -a )，求实数k ;(2)设d =(x ,y )满足(d -c )∥(a +b )且|d -c |=1,求d .解 （1）∵（a +k c ）∥（2b -a ），又a +k c =(3+4k ,2+k ),2b -a =(-5,2), 2分 ∴2³(3+4k )-(-5)³(2+k )=0, 4分 ∴k =-1316. 6分 （2）∵d -c =(x -4,y -1),a +b =(2,4),又(d -c )∥(a +b )且|d -c |=1,∴()()()()⎪⎩⎪⎨⎧=-+-=---1140124422y x y x ， 10分 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=5521554y x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=5521554y x . 12分∴d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++55255520，或d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--55255520，. 14分1.如图所示，在平行四边形ABCD 中，M ，N 分别为DC ，BC 的中点，已知AM =c ，=d ，试用c ，d 表示，AD . 解 方法一 设AB =a ，AD =b ，则a =+=d +⎪⎭⎫ ⎝⎛-b 21 b =+=c +⎪⎭⎫ ⎝⎛-a 21 将②代入①得a =d +⎪⎭⎫ ⎝⎛-21⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a c 21 ⇒a =d 34-32c ,代入② 得b =c+⎪⎭⎫ ⎝⎛-21=⎪⎭⎫ ⎝⎛-c d 323434c -32d 即=34d-32c ，=34c -32d 方法二 设=a ，=b .因M ，N 分别为CD ，BC 的中点，所以=21b ，=21a ， 因而⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=b a d a b c 2121⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-=)2(32)2(32d c b c d a , 即AB =32(2d -c ), AD =32(2c -d ). 2.已知A （-2，4）、B （3，-1）、C （-3，-4）且CM =3，=2，求点M 、N 及的坐标. 解 ∵A （-2，4）、B （3，-1）、C （-3，-4）， ∴=（1，8），=（6，3），∴CM =3=（3，24），=2=（12，6). 设M （x ，y ），则有CM =（x +3，y +4），∴⎩⎨⎧=+=+24433y x ，∴⎩⎨⎧==200y x , ∴M 点的坐标为（0，20）.同理可求得N 点坐标为（9，2），因此=（9，-18），故所求点M 、N 的坐标分别为（0，20）、（9，2），的坐标为（9，-18）.3.已知A 、B 、C 三点的坐标分别为（-1，0）、（3，-1）、（1，2），并且=31，=31. 求证：∥. 证明 设E 、F 两点的坐标分别为（x 1，y 1）、（x 2，y 2），则依题意，得=（2，2），=（-2，3）， =（4，-1）.AE =31=⎪⎭⎫ ⎝⎛32,32,BF =31=⎪⎭⎫ ⎝⎛-1,32 =(x 1,y 1)-(-1,0)= ⎪⎭⎫ ⎝⎛32,32, =(x 2,y 2)-(3,-1)= ⎪⎭⎫ ⎝⎛-1,32.一、填空题1.已知向量a =(2,3),b =(-1,2)，若m a +n b 与a -2b 共线，则n m = . 答案 -21 2.设a 、b 是不共线的两个非零向量，已知=2a +p b ，BC =a +b ，CD =a -2b .若A 、B 、D 三点共线，则 p 的值为 .答案 -13.已知向量=(3,-2),=(-5,-1),则21= . 答案 ⎪⎭⎫ ⎝⎛-214， 4.（2007²北京文）已知向量a =(2,4),b =(1,1),若向量b ⊥(a +λb )，则实数λ的值是. 答案 -3EF EF .AB AB的坐标为 .答案 ⎪⎭⎫ ⎝⎛272， 6.设0≤θ＜2π，已知两个向量1=（cos θ，sin θ），2OP =（2+sin θ，2-cos θ），则向量21P P 长度的最大值是 . 答案 327.（2008²全国Ⅱ文）设向量a =(1,2),b =(2,3)，若向量λa +b 与向量c =(-4,-7)共线，则λ= .答案 28.（2008²菏泽模拟）已知向量m =(a -2,-2),n =(-2,b -2),m ∥n (a ＞0,b ＞0)，则ab 的最小值是 .答案 16二、解答题9.已知A （-2，4），B （3，-1），C （-3，-4）.设=a ，=b ，=c ，且CM =3c ，=-2b ，（1）求：3a +b -3c ；（2）求满足a =m b +n c 的实数m ，n .解 由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8).(1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).（2）∵mb +nc =（-6m +n ，-3m +8n ），∴⎩⎨⎧-=+-=+-58356n m n m ，解得⎩⎨⎧-=-=11n m . 10.若a ,b 为非零向量且a ∥b ,λ1,λ2∈R ,且λ1λ2≠0.求证：λ1a +λ2b 与λ1a -λ2b 为共线向量.证明 设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2).∵a ∥b ,b ≠0,a ≠0,∴存在实数m ,使得a =m b ,即a =(x 1,y 1)=(mx 2,my 2),∴λ1a +λ2b =((m λ1+λ2)x 2,(m λ1+λ2)y 2)=(m λ1+λ2)(x 2,y 2)同理λ1a -λ2b =(m λ1-λ2)(x 2,y 2),∴(λ1a +λ2b )∥(λ1a -λ2b )∥b , 而b ≠0,∴(λ1a +λ2b )∥(λ1a -λ2b ). 11.中，A （1，1），=（6，0），点M 是线段AB 的中点，线段CM 与BD 交于点P .（1）若=（3，5），求点C 的坐标；（2）当||=||时，求点P 的轨迹.解 （1）设点C 坐标为（x 0，y 0）,又=+=（3，5）+（6，0）=（9，5）,即（x 0-1,y 0-1）=（9，5），∴x 0=10，y 0=6，即点C （10，6）.（2）由三角形相似，不难得出=2MP设P （x ,y ），则BP =-=（x -1，y -1）-（6，0）=（x -7，y -1）,=AM +MC =21+3MP=21+3（-21） =3-=（3（x -1），3（y -1））-（6，0）=（3x -9，3y -3），∵||=||为菱形，∴AC ⊥BD ，∴⊥BP ，即（x -7，y -1）²（3x -9，3y -3）=0.（x -7）（3x -9）+（y -1）（3y -3）=0，∴x 2+y 2-10x -2y +22=0（y ≠1）.∴（x -5）2+（y -1）2=4（y ≠1）.故点P 的轨迹是以（5，1）为圆心，2为半径的圆去掉与直线y =1的两个交点.12.A (2,3),B (5,4),C (7,10),=+λ.当λ为何值时，（1）点P 在第一、三象限的角平分线上；（2）点P 到两坐标轴的距离相等？解 （1）由已知=（3，1），AC =（5，7），则+λ=(3，1)+λ(5，7)=（3+5λ，1+7λ）.设P （x ，y ），则=（x -2，y -3），∴⎩⎨⎧+=-+=-λλ713532y x ，∴⎩⎨⎧+=+=λλ7455y x .∵点P 在第一、三象限的角平分线上，∴x =y ，即5+5λ=4+7λ,∴λ=21. (2）若点P 到两坐标轴的距离相等，则|x |=|y |,即|5+5λ|=|4+7λ|,∴λ=21或λ=-43.1.已知a =(2,3),b =(-4,7),则a 在b 方向上的投影为 .答案 565 2.在边长为1的正三角形ABC 中，设=a ，=c ，=b ，则a ²b +b ²c +c ²a = . 答案21 3.向量a =(cos15°,sin15°),b =(-sin15°,-cos15°),则|a -b |的值是 .答案 34.（2009²常州市武进区四校高三联考）已知向量a =(2,1),b =(3,λ) (λ＞0),若(2a -b )⊥b ,则λ= .答案 35.(2008²浙江理)已知a 、b 是平面内两个互相垂直的单位向量，若向量c 满足（a -c ）²（b -c ）=0，则|c |的最大值是 . 答案 2例1 已知向量a =⎪⎭⎫ ⎝⎛x x 23sin ,23cos b =⎪⎭⎫ ⎝⎛-2sin ,2cos x x 且x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡-4,3ππ. （1）求a ²b 及|a +b |; (2)若f (x )=a ²b -|a +b |，求f (x )的最大值和最小值.解 （1）a ²b =cos 23x cos 2x -sin 23x sin 2x =cos2x , a +b =⎪⎭⎫ ⎝⎛-+2sin 23sin 2cos 23cos x x ，x x(2)由（1）可得f (x )=cos2x -2cos x =2cos 2x -2cos x -1∴当cos x =21时，f (x )取得最小值为-23； 当cos x =1时，f (x )取得最大值为-1.例2 已知a =(cos α,sin α),b =(cos β,sin β)(0＜α＜β＜π).(1)求证：a +b 与a -b 互相垂直；（2）若k a +b 与a -k b 的模相等，求β-α.(其中k 为非零实数)（1）证明 (a +b )²(a -b )=a 2-b 2=|a |2-|b |2=(cos 2α+sin 2α)-(cos 2β+sin 2β)=0, ∴a +b 与a -b 互相垂直.（2）解 k a +b =(k cos α+cos β,k sin α+sin β),a -k b =(cos α-k cos β,sin α-k sin β), b a +k =,1)cos(22+-+αβk kb a k -=.)cos(212k k +--αβb a +k =b a k -,).cos(2)cos(2αβαβ--=-∴k k又k ≠0,∴cos(αβ-)=0.而0＜α＜β＜π,∴β-α=2π. 例3 （14分）设两个向量e 1,e 2满足|e 1|=2,|e 2|=1,e 1与e 2的夹角为3π,若向量2t e 1+7e 2与e 1+t e 2的夹 角为钝角，求实数t 的范围.解 由向量2t e 1+7e 2与e 1+t e 2的夹角为钝角，得()()2121212·72·72e e e e e e e ++++＜0, 3分 即(2t e 1+7e 2)²(e 1+t e 2)＜0, 化简即得：2t 2+15t +7＜0,t e 1 t t t解得-7＜t ＜-21, 7分 当夹角为π时，也有(2te 1+7e 2)²(e 1+t e 2)＜0,但此时夹角不是钝角，2t e 1+7e 2与e 1+t e 2反向. 9分设2t e 1+7e 2=λ(e 1+t e 2),λ＜0,可求得⎪⎩⎪⎨⎧<==072λλλt t ，∴⎪⎩⎪⎨⎧-=-=21414t λ 12分∴所求实数t 的范围是⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--2147, ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--21,214. 14分1.向量a =(cos23°,cos67°),向量b =(cos68°,cos22°).(1)求a ²b ；（2）若向量b 与向量m 共线，u =a +m ,求u 的模的最小值.解 （1）a ²b =cos23°²cos68°+cos67°²cos22°=cos23°²sin22°+sin23°²cos22°=sin45°=22. （2）由向量b 与向量m 共线，得m =λb (λ∈R ），u =a +m =a +λb=(cos23°+λcos68°,cos67°+λcos22°)=（cos23°+λsin22°，sin23°+λcos22°），|u |2=(cos23°+λsin22°)2+(sin23°+λcos22°)2 =λ2+2λ+1=222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+λ +21， ∴当λ=-22时，|u |有最小值为22. 2.已知平面向量a =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-23,21,b =(-3,-1). (1)证明：a ⊥b ;(2）若存在不同时为零的实数k 、t ,使x =a +(t 2-2)b ,y =-k a +t 2b ,且x ⊥y ，试把k 表示为t 的函数.(1)证明 a ²b =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-23,21²()1,3-- =⎪⎭⎫ ⎝⎛-21³(-3)+23³(-1)=0, ∴a ⊥b .(2)解 ∵x ⊥y ,∴x ²y =0,即［a +(t 2-2)b ］²（-k a +t 2b ）=0.展开得-k a 2+［t 2-k (t 2-2)］a ²b +t 2(t 2-2)b 2=0,∵a ²b =0,a 2=|a |2=1,b 2=|b |2=4,∴-k +4t 2(t 2-2)=0,∴k =f (t )=4t 2 (t 2-2).3.设a =(cos α，sin α)，b =(cos β，sin β)，且a 与b 具有关系|k a +b |=3|a -k b |(k ＞0).（1）用k 表示a ²b ；（2）求a ²b 的最小值，并求此时a 与b 的夹角.解 （1）∵|k a +b |=3|a -k b |，∴(k a +b )2=3(a -k b )2，且|a |=|b |=1，即k 2+1+2k a ²b =3(1+k 2-2k a ²b )，∴4k a ²b =k 2+1.∴a ²b =kk 412+(k ＞0）. （2）由（1）知：∵k ＞0∴a ²b =kk k k 1··2·41414≥+ =21. ∴a ²b 的最小值为21(当且仅当k =1时等号成立) 设a 、b 的夹角为θ，此时cos θ=b a b a ·=21. 0≤θ≤π,∴θ=3π. 故a ²b 的最小值为21，此时向量a 与b 的夹角为3π.一、填空题 1.点O 是三角形ABC 所在平面内的一点，满足OA ²OB =OB ² OC =OC ²OA ，则点O 是△ABC 的 心.答案 垂2.若向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为60°,则a ²b +b ²b 的值为 .答案 53.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=4,且a ²b =2,则a 与b 的夹角为 .答案 3π 4.若a 与b -c 都是非零向量，则“a ²b =a ²c ”是“a ⊥（b -c ）”的 条件.答案 充要5.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 .答案 3π 6.（2009²成化高级中学高三期中）已知3a +4b +5c =0,且|a |=|b |=|c |=1,则a ²(b +c )= .答案 53- 7.（2008²天津理，14）如图所示，在平行四边形ABCD 中，=（1，2），=（-3，2），则²= .答案 38.（2008² 江西理，13）直角坐标平面内三点A （1，2）、B （3，-2）、C （9，7），若E 、F 为线段BC 的三等分点，则²= . 答案 22二、解答题9.已知平面上三个向量a 、b 、c 的模均为1，它们相互之间的夹角均为120°.(1)求证：（a -b ）⊥c ;(2)若|k a +b +c |＞1 (k ∈R )，求k 的取值范围.（1）证明 ∵（a -b ）²c =a ²c -b ²c=|a |²|c |²cos120°-|b |²|c |²cos120°=0,∴（a -b ）⊥c .（2）解 |k a +b +c |＞1⇔|k a +b +c |2＞1, ⇔k 2a 2+b 2+c 2+2k a ²b +2k a ²c +2b ²c ＞1. ∵|a |=|b |=|c |=1，且a 、b 、c 的夹角均为120°, ∴a 2=b 2=c 2=1，a ²b =b ²c =a ²c =-21， ∴k 2+1-2k ＞1,即k 2-2k ＞0,∴k ＞2或k ＜0.10.已知a =⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫ ⎝⎛32cos ,32sin ,34cos ,34sin θθθθb ,且θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡π30,. （1）求ba b a +·的最值； （2）若|k a +b |=3|a -k b | (k ∈R ),求k 的取值范围.解 （1）a ²b =-sin34θ²sin 32θ+cos 34θ²cos 32θ=cos2θ， |a +b |2=|a |2+|b |2+2a ²b =2+2cos2θ=4cos 2θ.∵θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡3,0π，∴cos θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡1,21，∴|a +b |=2cos θ. ∴ba b a +·= θθcos 22cos =cos θ-θcos 21. 令t =cos θ,则21≤t ≤1,⎪⎭⎫ ⎝⎛-t t 21′=1+221t ＞0, ∴t -t 21在t ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡121，上为增函数. ∴-21≤t -t21≤21， 即所求式子的最大值为21，最小值为-21. （2）由题设可得|k a +b |2=3|a -k b |2,∴(k a +b )2=3(a -k b )2又|a |=|b |=1,a ²b =cos2θ，∴cos2θ=kk 412+. 由θ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡π30,，得-21≤cos2θ≤1. ∴-21≤kk 412+≤1.解得k ∈［2-3，2+3］ {-1}. 11.设n 和m 是两个单位向量，其夹角是60°，求向量a =2m +n 与b =2n -3m 的夹角.解 由|m |=1，|n |=1，夹角为60°，得m ²n =21. 则有|a |=|2m +n |=2)2(n m +=2244n n ·m m ++=7.|b |=2)32(m n -=229124m n m n +⋅-=7.而a ²b =（2m +n ）²（2n -3m ）=m ²n -6m 2+2n 2=-27， 设a 与b 的夹角为θ， 则cos θ=b a b a ··=727-=-21.故a ，b 夹角为120°. 12.已知向量a =⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛-222323x sin ，x cos ,x sin ，x cos b ,x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡20π，.若函数f (x )=a ²b -21λ|a +b |的最小值为-23，求实数λ的值. 解 ∵|a |=1，|b |=1，x ∈⎥⎦⎤⎢⎣⎡20π，， ∴a ²b =cos 23x cos 2x -sin 23x sin 2x =cos2x ， |a +b |=2)(b a +=222b b a a +⋅+=x 2cos 22+=2x cos =2cos x .∴f （x ）=cos2x -λcos x =2cos 2x -λcos x -1 =224cos ⎪⎭⎫ ⎝⎛-λx -82λ-1，cos x ∈［0，1］. ①当λ＜0时，取cos x =0,此时f (x )取得最小值，并且f (x )min =-1≠-23,不合题意. ②当0≤λ≤4时，取cos x =4λ, 此时f (x ）取得最小值，并且f (x )min =-82λ-1=-23,解得λ=2. ③当λ＞4时，取cos x =1,此时f (x )取得最小值，并且f (x )min =1-λ=-23, 解得λ=25,不符合λ＞4舍去,∴λ=2. §5.4 正弦定理和余弦定理1.（2008²陕西理，3）△ABC 的内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若c =2，b =6，B =120°,则a = .答案 22.（2008²福建理，10）在△ABC 中,角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若（a 2+c 2-b 2）tan B =3ac ，则角B 的值为 . 答案 3π或32π 3.下列判断中不正确的结论的序号是 .①△ABC 中，a =7，b =14，A =30°,有两解②△ABC 中，a =30,b =25,A =150°，有一解③△ABC 中，a =6,b =9，A =45°，有两解④△ABC 中，b =9,c =10,B =60°,无解答案 ①③④4.在△ABC 中，A =60°，AB =5，BC =7，则△ABC 的面积为 .答案 1035.（2008²浙江理，13）在△ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c .若（3b -c ）cos A =a cos C ，则cos A = . 答案 33例1 在△ABC 中，已知a =3,b =2,B =45°,求A 、C 和c .解 ∵B =45°＜90°且a sin B ＜b ＜a ,∴△ABC 有两解.由正弦定理得sin A =b B a sin =245sin 3︒ =23, 则A 为60°或120°.①当A =60°时，C =180°-(A +B )=75°,c =B C b sin sin =︒︒45sin 75sin 2=︒︒+︒45sin )3045sin(2=226+. ②当A =120°时，C =180°-(A +B )=15°,c =B C b sin sin =︒︒45sin 15sin 2=︒︒-︒45sin )3045sin(2=226-. 故在△ABC 中，A =60°,C =75°,c =226+或 A =120°,C =15°,c =226-. 例2 在△ABC 中，a 、b 、c 分别是角A ，B ，C 的对边，且C B cos cos =-c a b +2. （1）求角B 的大小；（2）若b =13，a +c =4，求△ABC 的面积.解 （1）由余弦定理知：cos B =acb c a 2222-+， cos C =abc b a 2222-+.将上式代入C B cos cos =-ca b +2得: ac b c a 2222-+²2222cb a ab -+=-c a b +2 整理得:a 2+c 2-b 2=-ac∴cos B =ac b c a 2222-+=ac ac 2- =-21 ∵B 为三角形的内角，∴B =32π. （2）将b =13,a +c =4,B =32π代入 b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,得b 2=(a +c )2-2ac -2ac cos B∴b 2=16-2ac ⎪⎭⎫ ⎝⎛-211,∴ac =3. ∴S △ABC =21ac sin B =433. 例3 （14分）△ABC 中，角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，且b 2+c 2-a 2+bc =0. （1）求角A 的大小；（2）若a =3，求bc 的最大值；（3）求cb C a --︒)30sin(的值. 解 （1）∵cos A =bca cb 2222-+=bc bc 2-=-21, 2分 又∵A ∈（0°，180°），∴A =120°. 4分（2）由a =3,得b 2+c 2=3-bc ,又∵b 2+c 2≥2bc （当且仅当c =b 时取等号），∴3-bc ≥2bc (当且仅当c =b 时取等号）. 6分 即当且仅当c =b =1时，bc 取得最大值为1. 8分 （3）由正弦定理得：===C c B b A a sin sin sin 2R , ∴C R B R C A R c b C a sin 2sin 2)30sin(sin 2)30sin(--︒=--︒ 10分 =CB C A sin sin )30sin(sin --︒ 11分 =CC C C sin )60sin()sin 23cos 21(23--︒- 12分 =C C C C sin 23cos 23)sin 43cos 43-- 13分 =21. 14分 例4 在△ABC 中，a 、b 、c 分别表示三个内角A 、B 、C 的对边，如果（a 2+b 2）sin （A -B ）=（a 2-b 2）sin （A +B ），判断三角形的形状.解 方法一 已知等式可化为a 2［sin （A -B ）-sin （A +B ）］=b 2［-sin （A +B ）-sin(A -B )］∴2a 2cos A sin B =2b 2cos B sin A由正弦定理可知上式可化为：sin 2A cos A sin B =sin 2B cos B sin A∴sin A sin B (sin A cos A -sin B cos B )=0∴sin2A =sin2B ,由0＜2A ,2B ＜2π得2A =2B 或2A =π-2B ,即A =B 或A =2π-B ,∴△ABC 为等腰或直角三角形. 方法二 同方法一可得2a 2cos A sin B =2b 2sin A cos B由正、余弦定理,可得a 2b bc a c b 2222-+= b 2a ac b c a 2222-+ ∴a 2(b 2+c 2-a 2)=b 2(a 2+c 2-b 2)即(a 2-b 2)(a 2+b 2-c 2)=0∴a =b 或a 2+b 2=c 2∴△ABC 为等腰或直角三角形.1.（1）△ABC 中，a =8,B =60°,C =75°,求b ;(2)△ABC 中，B =30°,b =4,c =8,求C 、A 、a .解 （1）由正弦定理得B b A a sin sin =. ∵B =60°,C =75°,∴A =45°, ∴b =︒︒⨯=45sin 60sin 8sin sin A B a =46. (2)由正弦定理得sin C =430sin 8sin ︒=b B c =1. 又∵30°＜C ＜150°,∴C =90°.∴A =180°-(B +C )=60°,a =22b c -=43.2.已知△ABC 中，三个内角A ，B ，C 的对边分别为a ,b ,c ,若△ABC 的面积为S ，且2S =（a +b ）2-c 2，求tan C 的值.解 依题意得ab sin C =a 2+b 2-c 2+2ab ,由余弦定理知,a 2+b 2-c 2=2ab cos C .所以,ab sin C =2ab (1+cos C ), 即sin C =2+2cos C ,所以2sin 2C cos 2C =4cos 22C 化简得：tan2C =2.从而tan C =2tan 12tan22C C-=-34. 3.（2008²辽宁理，17）在△ABC 中，内角A 、B 、C 对边的边长分别是a 、b 、c .已知c =2,C =3π. （1）若△ABC 的面积等于3，求a 、b 的值；（2）若sin C +sin(B -A )=2sin2A ,求△ABC 的面积.解 （1）由余弦定理及已知条件，得a 2+b 2-ab =4.又因为△ABC 的面积等于3，所以21ab sin C =3，所以ab =4. 联立方程组⎪⎩⎪⎨⎧==-+,4,422ab ab b a 解得⎩⎨⎧==22b a . （2）由题意得sin(B +A )+sin(B -A )=4sin A cos A , 即sin B cos A =2sin A cos A , 当cos A =0时，A =2π，B =6π，a =334，b =332. 当cos A ≠0时，得sin B =2sin A ,由正弦定理得b =2a ,联立方程组⎪⎩⎪⎨⎧==-+,2,422a b ab b a 解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.334332b ，a 所以△ABC 的面积S =21ab sin C =332. 4.已知△ABC 的三个内角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，若a 、b 、c 成等差数列，且2cos2B -8cos B +5=0,求角B 的大小并判断△ABC 的形状.解 方法一 ∵2cos2B -8cos B +5=0,∴2(2cos 2B -1)-8cos B +5=0.∴4cos 2B -8cos B +3=0,即(2cos B -1)(2cos B -3)=0.解得cos B =21或cos B =23（舍去）.∴cos B =21. ∵0＜B ＜π,∴B =3π. ∵a ，b ，c 成等差数列，∴a +c =2b .∴cos B =acb c a 2222-+=ac c a c a 2)2(222+-+=21， 化简得a 2+c 2-2ac =0,解得a =c .又∵B =3π，∴△ABC 是等边三角形. 方法二 ∵2cos2B -8cos B +5=0，∴2（2cos 2B -1）-8cos B +5=0.∴4cos 2B -8cos B +3=0，即(2cos B -1)(2cos B -3)=0.解得cos B =21或cos B =23（舍去）. ∴cos B =21,∵0＜B ＜π,∴B =3π, ∵a ,b ,c 成等差数列，∴a +c =2b .由正弦定理得sin A +sin C =2sin B =2sin 3π=3. ∴sin A +sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛-A 32π=3， ∴sin A +sin A cos 32π-cos A sin 32π=3. 化简得23sin A +23cos A =3,∴sin ⎪⎭⎫ ⎝⎛+6πA =1. ∴A +6π=2π,∴A =3π, ∴C =3π,∴△ABC 为等边三角形.一、填空题1.在△ABC 中，若2cos B sin A =sin C ,则△ABC 一定是 三角形.答案 等腰 2.在△ABC 中，A =120°,AB =5,BC =7，则C B sin sin 的值为 . 答案 53 3.已知△ABC 的三边长分别为a ,b ,c ,且面积S △ABC =41（b 2+c 2-a 2），则A = . 答案 45°4.在△ABC 中，BC =2，B =3π，若△ABC 的面积为23，则tan C 为 . 答案 33 5.在△ABC 中，a 2-c 2+b 2=ab ,则C = .答案 60°6.△ABC 中，若a 4+b 4+c 4=2c 2(a 2+b 2),则C = .答案 45°或135° 7.在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ,b ,c ，若a =1,b =7,c =3,则B = .答案 65π 8.某人向正东方向走了x 千米，他右转150°，然后朝新方向走了3千米，结果他离出发点恰好3千米，那么x 的值是 .答案 3或23二、解答题9.在△ABC 中，角A ，B ，C 所对的边分别为a ,b ,c ，并且a 2=b (b +c ).（1）求证：A =2B ；（2）若a =3b ,判断△ABC 的形状.（1）证明 因为a 2=b (b +c )，即a 2=b 2+bc ,所以在△ABC 中，由余弦定理可得, cos B =ac b c a 2222-+=ac bc c 22+=a c b 2+ =ab a 22=b a 2=BA sin 2sin , 所以sin A =sin2B ,故A =2B . （2）解 因为a =3b ,所以ba =3, 由a 2=b (b +c )可得c =2b , cos B =ac b c a 2222-+=22223443bb b b -+=23, 所以B =30°,A =2B =60°,C =90°. 所以△ABC 为直角三角形.10.（2008²全国Ⅱ理，17）在△ABC 中，cos B =-135，cos C =54. （1）求sin A 的值；（2）△ABC 的面积S △ABC =233，求BC 的长. 解 (1)由cos B =-135,得sin B =1312, 由cos C =54,得sin C =53. 所以sin A =sin(B +C )=sin B cos C +cos B sin C =6533. (2)由S △ABC =233,得21³AB ³AC ³sin A =233. 由(1)知sin A =6533,故AB ³AC =65. 又AC =C B AB sin sin ⨯=1320AB , 故1320AB 2=65,AB =213. 所以BC =C A AB sin sin ⨯=211. 11.已知a 、b 、c 是△ABC 的三边长，关于x 的方程ax 2-222b c - x -b =0 (a ＞c ＞b )的两根之差的平方等于4，△ABC 的面积S =103，c =7.（1）求角C ；（2）求a ，b 的值.解 （1）设x 1、x 2为方程ax 2-222b c -x -b =0的两根， 则x 1+x 2=a b c 222-，x 1²x 2=-ab . ∴(x 1-x 2)2=(x 1+x 2)2-4x 1x 2=222)(4a b c -+ab 4=4. ∴a 2+b 2-c 2=ab . 又cos C =abc b a 2222-+=ab ab 2=21, 又∵C ∈(0°,180°),∴C =60°.(2)由S =21ab sin C =103，∴ab =40. ① 由余弦定理c 2=a 2+b 2-2ab cos C , 即c 2=(a +b )2-2ab (1+cos60°). ∴72=(a +b )2-2³40³⎪⎭⎫ ⎝⎛+211. ∴a +b =13.又∵a ＞b ②∴由①②，得a =8,b =5.12.（2008²广东五校联考）在△ABC 中，角A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ，已知a +b =5，c =7，且4sin 22B A +-cos2C =27. (1)求角C 的大小；（2）求△ABC 的面积.解 （1）∵A +B +C =180°,由4sin22B A +-cos2C =27, 得4cos 22C -cos2C =27, ∴4²2cos 1C +-(2cos 2C -1)=27, 整理,得4cos 2C -4cos C +1=0,解得cos C =21, ∵0°＜C ＜180°,∴C =60°.(2)由余弦定理得c 2=a 2+b 2-2ab cos C ,即7=a 2+b 2-ab ,∴7=(a +b )2-3ab ， 由条件a +b =5,得7=25-3ab ,ab =6,∴S △ABC =21ab sin C =21³6³23=233.§5.5 正弦定理、余弦定理的应用1.在某次测量中，在A 处测得同一半平面方向的B 点的仰角是60°,C 点的俯角为70°，则∠BAC = . 答案 130°2.从A 处望B 处的仰角为α，从B 处望A 处的俯角为β，则α、β的大小关系为 .答案 α=β3.在△ABC 中，若(a +b +c )(a +b -c )=3ab ,且sin C =2sin A cos B ,则△ABC 是 三角形.答案 等边4.已知A 、B 两地的距离为10 km,B 、C 两地的距离为20 km,现测得∠ABC =120°，则A 、C 两地的距离为 km.答案 1075.线段AB 外有一点C ，∠ABC =60°,AB =200 km,汽车以80 km/h 的速度由A 向B 行驶，同时摩托车以50 km/h 的速度由B 向C 行驶，则运动开始 h 后，两车的距离最小.答案4370例1 要测量对岸A 、B 两点之间的距离，选取相距3 km 的C 、D 两点，并测得∠ACB =75°，∠BCD =45°，∠ADC =30°，∠ADB =45°，求A 、B 之间的距离.解 如图所示，在△ACD 中，∠ACD =120°，∠CAD =∠ADC =30°，∴AC =CD =3 km.在△BCD 中，∠BCD =45°，∠BDC =75°，∠CBD =60°.∴BC =︒︒60sin 75sin 3=226+. △ABC 中，由余弦定理，得AB 2=(3)2+(226+)2-2³3³226+³cos75° =3+2+3-3=5，∴AB =5(km).∴A 、B 之间的距离为5 km.例2 （14分）沿一条小路前进，从A 到B ，方位角（从正北方向顺时针转到AB 方向所成的角）是50°，距离是3 km ，从B 到C ，方位角是110°，距离是3 km ，从C 到D ,方位角是140°，距离是（9+33）km.试画出示意图，并计算出从A 到D 的方位角和距离（结果保留根号）.解 示意图如图所示， 3分连接AC ，在△ABC 中，∠ABC =50°+(180°-110°)=120°,又AB =BC =3，∴∠BAC =∠BCA =30°. 5分由余弦定理可得AC =︒⋅-+120cos 222BC AB BC AB = )21(33299-⨯⨯⨯-+ =27=33(km). 8分在△ACD 中，∠ACD =360°-140°-(70°+30°)=120°,CD =33+9.由余弦定理得AD =︒⋅-+120222cos CD AC CD AC= )21()933(332)933(272-⨯+⨯⨯-++ =2629)(+(km). 10分 由正弦定理得sin ∠CAD =AD ACD sin CD ∠⋅ =2692923)933(+⨯+=22. 12分 ∴∠CAD =45°,于是AD 的方位角为50°+30°+45°=125°,所以，从A 到D 的方位角是125°，距离为2)62(9+km. 14分 例3 如图所示，已知半圆的直径AB =2，点C 在AB的延长线上，BC =1，点P 为半圆上的一个动点，以DC 为边作等边△PCD ，且点D 与圆心O 分别在PC的两侧，求四边形OPDC 面积的最大值.解 设∠POB =θ，四边形面积为y ，则在△POC 中，由余弦定理得PC 2=OP 2+OC 2-2OP ²OC cos θ=5-4cos θ.∴y =S △OPC +S △PCD =21³1³2sin θ+43（5-4cos θ） =2sin(θ-3π)+435. ∴当θ-3π=2π，即θ=65π时，y max =2+435. 所以四边形OPDC 面积的最大值为2+435.1.某观测站C 在A 城的南偏西20°的方向.由A 城出发的一条公路，走向是南偏东40°，在C 处测得公路上B 处有一人距C 为31千米正沿公路向A 城走去，走了20千米后到达D 处，此时CD 间的距离为21千米，问这人还要走多少千米才能到达A 城？解 设∠ACD =α，∠CDB =β.在△BCD 中，由余弦定理得cos β=CD BD CB CD BD ⋅-+2222 =21202312120222⨯⨯-+=-71， 则sin β=734, 而sin α=sin(β-60°)=sin βcos60°-cos βsin60°=734³21+23³71=1435, 在△ACD 中，由正弦定理得︒60sin 21=αsin AD , ∴AD =︒60sin sin 21α=23143521⨯=15(千米). 答 这个人再走15千米就可到达A 城.2.如图所示，测量河对岸的塔高AB 时，可以选与塔底B 在同一水平面内的两个测点C 与D ，现测得∠BCD =α，∠BDC =β，CD =s ，并在点C 测得塔顶A 的仰角为θ，求塔高AB .解 在△BCD 中，∠CBD =π-α-β由正弦定理得BDC BC ∠sin =CBD CD ∠sin ， 所以BC =CBD BDC CD ∠∠sin sin =)sin(sin s β+αβ⋅ 在Rt △ABC 中，AB =BC tan ∠ACB =)sin(sin tan βαβθ+s . 3.为了竖一块广告牌，要制造三角形支架.三角形支架如图所示，要求∠ACB =60°，BC 的长度大于1米，且AC 比AB 长0.5米.为了使广告牌稳固，要求AC 的长度越短越好，求AC 最短为多少米？且当AC 最短时，BC 长度为多少米？解 设BC =a （a ＞1）,AB =c ，AC =b ，b -c =21. c 2=a 2+b 2-2ab cos60°，将c =b -21代入得(b -21)2=a 2+b 2-ab , 化简得b (a -1)=a 2-41.由a ＞1,知a -1＞0. b =1412--a a =14322)1(2-+-+-a a a =(a -1)+)1(43-a +2≥3+2, 当且仅当a -1=)1(43-a 时，取“=”号，即a =1+23时，b 有最小值2+3. 答 AC 最短为(2+3)米，此时，BC 长为(1+23)米.一、填空题1.海上有A 、B 两个小岛相距10海里，从A 岛望C 岛和B 岛成60°的视角，从B 岛望C 岛和A 岛成75°视角，则B 、C 的距离是 海里.答案 562.为测量某塔AB 的高度，在一幢与塔AB 相距20 m 的楼顶处测得塔顶A 的仰角为30°，测得塔基B 的俯角为45°，那么塔AB 的高度是 m.答案 20(1+33) 3.如图所示，已知两座灯塔A 和B 与海洋观察站C 的距离都等于a km,灯塔A 在观察站C 的北偏东20°，灯塔B 在观察站C 的南偏东40°，则灯塔A 与灯塔B 的距离为 km.答案 3a4.一船自西向东匀速航行，上午10时到达一座灯塔P 的南偏西75°距塔68海里的M 处，下午2时到达这座灯塔的东南方向的N 处，则这只船的航行速度为 海里/小时.答案 2617 5.如图所示，在河岸AC 测量河的宽度BC ，图中所标的数据a ，b ，c ，α，β是可供测量的数据.下面给出的四组数据中，对测量河宽较适宜的是 （填序号）.①c 和α ②c 和b ③c 和β ④b 和α答案 ④6.如图，一货轮航行到M 处，测得灯塔S 在货轮的北偏东15°,与灯塔S 相距20海里,随后货轮按北偏西30°的方向航行30分钟后,又测得灯塔在货轮的东北方向,则货轮的速度为 海里/小时.答案 20(6-2) 7.在△ABC 中，若∠C =60°，则c b a ++ac b += . 答案 18.（2008²苏州模拟）在△ABC 中，边a ,b ,c 所对角分别为A ,B ,C ，且a A sin =b B cos =c C cos ,则∠A = . 答案 2π 二、解答题 9.在△ABC 中，a ，b ，c 分别为角A 、B 、C 的对边，设f （x ）=a 2x 2-（a 2-b 2）x -4c 2.（1）f （1）=0且B -C =3π，求角C 的大小； （2）若f （2）=0，求角C 的取值范围. 解 （1）∵f （1）=0，∴a 2-(a 2-b 2)-4c 2=0，∴b 2=4c 2，∴b =2c ，∴sin B =2sin C ，又B -C =3π.∴sin(C +3π)=2sin C ， ∴sin C ²cos3π+cos C ²sin 3π=2sin C ， ∴23sin C -23cos C =0，∴sin(C -6π)=0， 又∵-6π＜C -6π＜65π，∴C =6π. （2）若f （2）=0，则4a 2-2(a 2-b 2)-4c 2=0，∴a 2+b 2=2c 2，∴cos C =ab c b a 2222-+=ab c 22， 又2c 2=a 2+b 2≥2ab ，∴ab ≤c 2，∴cos C ≥21， 又∵C ∈（0，π），∴0＜C ≤3π. 10.（2008²泰安模拟）在△ABC 中，a ,b ,c 分别为角A ，B ，C 的对边.已知a =1,b =2,cos C =43. (1)求边c 的值；（2）求sin(C -A )的值.解（1）c 2=a 2+b 2-2ab cos C=12+22-2³1³2³43=2， ∴c =2.（2）∵cos C =43，∴sin C =47. 在△ABC 中，A a sin =C c sin ,即A sin 1=472.∴sin A =814,∵a ＜b ,∴A 为锐角，cos A =825. ∴sin(C -A )=sin C cos A -cos C sin A=47³825-43³814=1614. 11.如图所示，扇形AOB ，圆心角AOB 等于60°，半径为2，在弧 AB 上有一动点P ，过P 引平行于OB 的直线和OA 交于点C ，。
平面向量与解三角形单元检测题(含答案)
平面向量与解三角形单元检测题、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分.在每小题给出的四个选项中，只有一项 是符合题目要求的)1.设 x , y € R,向量 a = (x, 1) , b = (1 , y ) , c = (2 , — 4),且 a 丄 c, b II c ,则| a + b | =( )C . 2 ：5D . 10uuu 1 uuu uur um 2 uuu 2•在△ ABC 中, N 是 AC 边上一点，且 AN = 2 NC ,P 是 BN 上的一点，若 AP = m AB + 9 AC ,则实数m 的值为()C . 1D . 33. 已知点 A ( — 1 , 1),巳1 , 2) , Q — 2, — 1) , D (3 , 4)，则向量A B 在&方向上的投影为C.4•在直角坐标系xOy 中，XB= (2,1) , AC= (3 , k )，若三角形 ABC 是直角三角形，则 k 的可能值个数是()A. 1 B . 2 C . 3 D . 45.已知向量a 与b 的夹角为120°, |a | = 3, |a + b | =卫，则|b |等于 ().A . 5B . 4C . 3D. 16•在四边形 ABCD 中, AC= (1 , 2) , B D- ( — 4, 2)，则该四边形的面积为B. 2 '5 C .5 D . 107.如图所示,非零向量；：：.=a , =b ,且BCLOA,C 为垂足，若|-訂'=入a (入工0),贝U 入=()&在△ ABC 中,sin 2A <sin 2B+sin 2C-sin Bsin C,贝U A 的取值范围是( )n n(C)(0, — ] (D)[ — , n )3 3nn(A)(0, ] (B )[ , n )6 6 9.设△ ABC 的内角代B,C所对边分别为a, b, c.若b+ c= 2a, 3sin A= 5sin B,则角C10. 在平面直角坐标系中，若O为坐标原点，则A, B, C三点在同一直线上的等价条件为存在唯一的实数入，使得O G= x O AF(1 —入)脸立，此时称实数入为“向量6快于O和3B勺终点共线分解系数”. 若已知R(3, 1) , P2(—1,3),且向量OP与向量a= (1,1)垂直，则“向量OP 关于OP和OP的终点共线分解系数”为()A.—3 B . 3 C . 1 D . —1二、填空题(本大题共5小题,每小题5分,共25分.请把正确答案填在题中横线上)uir um11. ______________ 在平面直角坐标系xOy中，已知OA = ( —1, t), OB = (2,2).若/ ABO=90°，则实数t的值为.12. 已知a= (1,2) , b= (1 ,入)，若a与b的夹角为钝角，则实数入的取值范围是______ 13. ___________________________________________________________ 已知正方形ABC啲边长为2, E为CD的中点，贝U XE- B D= __________________________ .n14. 设e1, e2为单位向量，且e1, e2的夹角为—，若a= & + 3e2, b= 2e1，则向量a在b方3向上的射影为_________ .15. ____________________________________________________________________ 若非零向量a, b满足| a| = | b| , (2 a+ b) • b= 0，则a与b的夹角为_______________________ .三、解答题(本大题共6小题,共75分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)16. 已知△ ABC勺角A B, C所对的边分别是a, b, c,设向量m^ (a, b) , n= (sin B, sin A, P= ( b— 2, a— 2).(1)若m// n,求证：△ ABC为等腰三角形；n(2)若ml p,边长c = 2，角C=—，求△ ABC的面积.17. 在△ ABC 中,角A,B,C 的对边分别为a,b,c,已知sin Asin B+sin Bsin C+cos 2B=1.(1)求证:a,b,c成等差数列；(2) 若CnS,求a的值.3 b118. 在△ ABC中,a、b、c分别是角A B C所对的边，且a= c+bcos C.2(1)求角B的大小；(2)若&ABC=、、3 ,求b的最小值.2C 2A 3 19. 在△ ABC中，角A B, C的对边分别为a, b, c,若a cos + c cos?= ?b.(1)求证：a, b, c成等差数列；(2)若/ B= 60°, b= 4,求厶ABC勺面积.20. △ ABC 为一个等腰三角形形状的空地 ,腰AC 的长为3(百米),底AB 的长为4(百米).现决定在空地内筑一条笔直的小路 EF(宽度不计),将该空地分成一个四边形和一个三角形，设分成的四边形和三角形的周长相等，面积分别为S 和S 2.(1)若小路一端E 为AC 的中点,求此时小路的长度； ⑵若小路的端点E 、F 两点分别在两腰上，求S1的最小值.S2参考答案：2x — 4= 0,x = 2,1. B由题意可知解得—4— 2y = 0,y =— 2.故 a + b = (3 , — 1), |a + b | =你.uuu 1 uuu uuu 1 uuuuur uuu 2 uuu uuu 2 2.选B 如图，因为AN = ^NC ，所以 AN = -AC ,AP = = m AB + - AC = m AB +&93uur2 1AN ，因为B, P , N 三点共线，所以3= 1，所以mi= 3.3. A 解析 AB= (2 , 1), S D= (5 , 5)，所以A i B 在6［方向上的投.AB - cr> 形為. .=• -J --1 Cl)_2X5+1X5― 15 __3曲一护5挖 2sin B sin C2 cos B cosCsin A(1) 证明：b(2) 如图，点 ocos Ac 2a ;O 是厶ABC 外一点，设 AOB(0)21•已知△ ABC 的角A, B, C 所对的边分别是 a ，b , c ,且满足OA=2OB2，当b C 时，求平面四边形OACBT 积的最最大值。
高中数学新人教A版：三角恒等和平面向量单元测试卷(含答案)
三角函数和平面向量单元测试卷(时间：120分钟 满分：150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求的)1．已知平面向量a 与b 的夹角等于π3，若|a |＝2，|b |＝3，则|2a －3b |＝( )A.57B.61 C ．57D ．61解析：由题意可得a·b ＝|a |·|b |cos π3＝3，所以|2a －3b |＝（2a －3b ）2＝4|a |2＋9|b |2－12a·b ＝16＋81－36＝61. 答案：B2．已知角α的终边经过点P (4，－3)，则2sin α＋cos α的值等于( ) A ．－35B ．45C ．25D ．－25解析：因为α的终边过点P (4，－3)， 所以x ＝4，y ＝－3，r ＝|OP |＝5， 所以sin α＝y r ＝－35，cos α＝45，所以2sin α＋cos α＝2×⎝⎛⎭⎫－35＋45＝－25. 答案：D3．下列各向量中，与a ＝(3，2)垂直的是( ) A ．(3，－2) B ．(2，3) C ．(－4，6)D ．(－3，2)解析：因为(3，2)·(－4，6)＝3×(－4)＋2×6＝0. 答案：C4．为了得到函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3的图象，只需把函数y ＝sin 2x 的图象上所有的点( ) A ．向左平行移动π3个单位长度B ．向右平行移动π3个单位长度C ．向左平行移动π6个单位长度D ．向右平行移动π6个单位长度解析：因为y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3＝sin 2⎝⎛⎭⎫x －π6， 所以将函数y ＝sin 2x 的图象向右平行移动π6个单位长度，可得y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3的图象． 答案：D5．已知向量a ，b ，c 满足|a |＝1，|b |＝2，c ＝a ＋b ，c ⊥a ，则a 与b 的夹角等于( ) A ．30° B ．60° C ．120°D ．90°解析：设a ，b 的夹角为θ，由c ⊥a ，c ＝a ＋b ⇒(a ＋b )·a ＝a 2＋a ·b ＝0⇒a ·b ＝－1⇒cos θ＝a ·b |a ||b |＝－12且0°≤θ≤180°⇒θ⇒120°.故选C. 答案：C6．(2015·广东卷)下列函数中，既不是奇函数，也不是偶函数的是( ) A ．y ＝x ＋sin 2x B ．y ＝x 2－cos x C ．y ＝2x ＋12xD ．y ＝x 2＋sin x解析：A 项，定义域为R ，f (－x )＝－x －sin 2x ＝－f (x )，为奇函数，故不符合题意；B 项，定义域为R ，f (－x )＝x 2－cos x ＝f (x )，为偶函数，故不符合题意；C 项，定义域为R ，f (－x )＝2－x ＋12－x ＝2x ＋12x ＝f (x )，为偶函数，故不符合题意；D 项，定义域为R ，f (－x )＝x 2－sin x ，－f (x )＝－x 2－sin x ，因为f (－x )≠－f (x )，且f (－x )≠f (x )，故为非奇非偶函数．答案：D7．如果点P (sin θcos θ，2cos θ)位于第三象限，那么角θ所在的象限是( ) A ．第一象限 B ．第二象限 C ．第三象限D ．第四象限解析：因为点P 位于第三象限，所以⎩⎪⎨⎪⎧sin θcos θ<0，2cos θ<0，所以⎩⎪⎨⎪⎧cos θ<0，sin θ >0，所以θ在第二象限． 答案：B8．若将函数y ＝2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度，则平移后图象的对称轴为( )A ．x ＝k π2－π6(k ∈Z) B ．x ＝k π2＋π6(k ∈Z) C ．x ＝k π2－π12(k ∈Z) D ．x ＝k π2＋π12(k ∈Z)解析：将函数y ＝2sin 2x 的图象向左平移π12个单位长度，得到函数y ＝2sin 2⎝⎛⎭⎫x ＋π12＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x ＋π6的图象．由2x ＋π6＝k π＋π2(k ∈Z)，得x ＝k π2＋π6(k ∈Z)，即平移后图象的对称轴为x ＝k π2＋π6(k ∈Z)．答案：B9．(2015·课标全国Ⅰ卷)函数f (x )＝cos(ωx ＋φ)的部分图象如图所示，则f (x )的单调递减区间为( )A.⎝⎛⎭⎫k π－14，k π＋34，k ∈Z B.⎝⎛⎭⎫2k π－14，2k π＋34，k ∈Z C.⎝⎛⎭⎫k －14，k ＋34，k ∈Z D.⎝⎛⎭⎫2k －14，2k ＋34，k ∈Z 解析：由图象知，周期T ＝2⎝⎛⎭⎫54－14＝2， 所以2πω＝2，所以ω＝π. 由π×14＋φ＝π2＋2k π，k ∈Z ，不妨取φ＝π4，所以f (x )＝cos ⎝⎛⎭⎫πx ＋π4. 由2k π<πx ＋π4<2k π＋π，得2k －14<x <2k ＋34，k ∈Z ，所以f (x )的单调递减区间为⎝⎛⎭⎫2k －14，2k ＋34，k ∈Z. 答案：D10．将函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3图象上的点P ⎝⎛⎭⎫π4，t 向左平移s (s ＞0)个单位长度得到点P ′.若P ′位于函数y ＝sin 2x 的图象上，则( )A ．t ＝12， s 的最小值为π6B ．t ＝32， s 的最小值为π6C ．t ＝12， s 的最小值为π3D ．t ＝32， s 的最小值为π3解析：因为点P ⎝⎛⎭⎫π4，t 在函数y ＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3的图象上，所以t ＝sin ⎝⎛⎭⎫2×π4－π3＝sin π6＝12.所以P ⎝⎛⎭⎫π4，12.将点P 向左平移s (s ＞0)个单位长度得P ′⎝⎛⎭⎫π4－s ，12. 因为P ′在函数y ＝sin 2x 的图象上，所以sin 2⎝⎛⎭⎫π4－s ＝12，即cos 2s ＝12，所以2s ＝2k π＋π3或2s ＝2k π＋53π，即s ＝k π＋π6或s ＝k π＋5π6(k ∈Z)，所以s 的最小值为π6. 答案：A11．函数y ＝3sin ⎝⎛⎭⎫π3－2x 的单调递增区间是( ) A.⎣⎡⎦⎤－π2＋2k π，π2＋2k π(k ∈Z) B.⎣⎡⎦⎤π2＋2k π，3π2＋2k π(k ∈Z) C.⎣⎡⎦⎤5π12＋k π，11π12＋k π(k ∈Z) D.⎣⎡⎦⎤－π12＋k π，5π12＋k π(k ∈Z) 解析：由题意可得y ＝－3sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3，由π2＋2k π≤2x －π3≤3π2＋2k π，k ∈Z ，得5π12＋k π≤x ≤11π12＋k π，k ∈Z ，所以原函数的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤5π12＋k π，11π12＋k π(k ∈Z)． 答案：C12．化简cos 2⎝⎛⎭⎫x 2－7π8－cos 2⎝⎛⎭⎫x 2＋7π8＝( ) A ．－22sin x B.22sin x C ．－22cos x D.22cos x 解析：cos 2⎝⎛⎭⎫x 2－7π8－cos 2⎝⎛⎭⎫x 2＋7π8＝ ⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫x 2－7π8＋cos ⎝⎛⎭⎫x 2＋7π8.⎣⎡⎦⎤cos ⎝⎛⎭⎫x 2－7π8－cos ⎝⎛⎭⎫x 2＋7π8＝ ⎝⎛⎭⎫2cos x 2cos 7π8·⎝⎛⎭⎫2sin x 2sin 7π8＝⎝⎛⎭⎫2sin 7π8cos 7π8·⎝⎛⎭⎫2sin x 2cos x 2＝sin7π4·sin x ＝sin ⎝⎛⎭⎫2π－π4·sin x ＝ －sin π4·sin x ＝－22sin x .答案：A二、填空题(本大题共4个小题，每小题5分，共20分．把答案填在题中的横线上) 13．设sin 2α＝－sin α，α∈⎝⎛⎭⎫π2，π，则tan 2α的值是________． 解析：因为sin 2α＝－sin α，所以2sin αcos α＝－sin α. 因为α∈⎝⎛⎭⎫π2，π，sin α≠0， 所以cos α＝－12.又因为α∈⎝⎛⎭⎫π2，π，所以α＝23π， 所以tan 2α＝tan 43π＝tan ⎝⎛⎭⎫π＋π3＝tan π3＝ 3. 答案：314．(2014·陕西卷)设0<θ<π2，向量a ＝(sin 2θ，cos θ)，b ＝(cos θ，1)，若a ∥b ，则tan θ＝________．解析：因为a ∥b ，所以sin 2θ×1－cos 2θ＝0，所以2sin θcos θ－cos 2θ＝0，因为0<θ<π2，所以cos θ >0，所以2sin θ＝cos θ，所以tan θ＝12. 答案：1215．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AF →·BC →的值为________．解析：如图，由条件可知BC →＝AC →－AB →，AF →＝AD →＋DF →＝12AB →＋32DE →＝12AB →＋34AC →，所以BC →·AF →＝(AC →－AB →)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12AB →＋34AC →＝34AC →2－14AB →·AC →－12AB →2. 因为△ABC 是边长为1的等边三角形，所以|AC →|＝|AB →|＝1，∠BAC ＝60°， 所以BC →·AF →＝34－18－12＝18.答案：1816．已知函数f (x )＝sin ωx ＋cos ωx (ω>0)，x ∈R.若函数f (x )在区间(－ω，ω)内单调递增，且函数y ＝f (x )的图象关于直线x ＝ω对称，则ω的值为________．解析：f (x )＝sin ωx ＋cos ωx ＝2sin ⎝⎛⎭⎫ωx ＋π4， 因为f (x )在区间(－ω，ω)内单调递增，且函数图象关于直线x ＝ω对称，所以f (ω)必为一个周期上的最大值，所以有ω·ω＋π4＝2k π＋π2，k ∈Z ，所以ω2＝π4＋2k π，k ∈Z.又ω－(－ω)≤2πω2，即ω2≤π2，所以ω2＝π4，所以ω＝π2.答案：π2三、解答题(本大题共6小题，共70分．解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17．(本小题满分10分)已知|a |＝1，|b |＝2，a 与b 的夹角为θ. (1)若a ∥b ，求a·b ； (2)若a －b 与a 垂直，求θ.解：(1)因为a ∥b ，所以θ＝0°或180°， 所以a·b ＝|a ||b |cos θ＝±2. (2)因为a －b 与a 垂直，所以(a －b )·a ＝0，即|a |2－a·b ＝1－2cos θ＝0， 所以cos θ＝22. 又0°≤θ ≤180°，所以θ＝45°.18．(本小题满分12分)已知角α的终边过点P ⎝⎛⎭⎫45，－35. (1)求sin α的值；(2)求式子sin ⎝⎛⎭⎫π2－αsin （α＋π）·tan （α－π）cos （3π－α）的值．解：(1)因为|OP |＝⎝⎛⎭⎫452＋⎝⎛⎭⎫－352＝1，所以点P 在单位圆上， 由正弦函数定义得sin α＝－35.(2)原式＝cos α－sin α·tan α－cos α＝sin αsin α·cos α＝1cos α，由(1)得sin α＝－35，P 在单位圆上，所以由已知条件得cos α＝45.所以原式＝54.19．(本小题满分12分)如图所示，在平面直角坐标系中，锐角α和钝角 β的终边分别与单位圆交于A ，B 两点．(1)若A ，B 两点的纵坐标分别为45，1213，求cos( β－α)的值；(2)已知点C 是单位圆上的一点，且OC →＝OA →＋OB →，求OA →和OB →的夹角θ.解：(1)设A ⎝⎛⎭⎫x 1，45，B ⎝⎛⎭⎫x 2，1213，则x 21＋⎝⎛⎭⎫452＝1，又x 1>0，所以x 1＝35，所以A ⎝⎛⎭⎫35，45. x 22＋⎝⎛⎭⎫12132＝1，又x 2<0，所以x 2＝－513，所以B ⎝⎛⎭⎫－513，1213. 所以sin α＝45，cos α＝35，sin β＝1213，cos β＝－513，所以cos( β－α)＝cos βcos α＋sin βsin α＝⎝⎛⎭⎫－513×35＋1213×45＝3365.(2)根据题意知|OA →|＝1，|OB →|＝1，|OC →|＝1，又OC →＝OA →＋OB →， 所以四边形CAOB 是平行四边形． 又|OA →|＝|OB →|，所以▱CAOB 是菱形，又|OA →|＝|OB →|＝|OC →|，所以△AOC 是等边三角形， 所以∠AOC ＝60°，所以∠AOB ＝120°， 即OA →与OB →的夹角θ为120°.20．(本小题满分12分)设f (x )＝23sin(π－x )sin x －(sin x －cos x )2. (1)求f (x )的单调递增区间；(2)把y ＝f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，再把得到的图象向左平移π3个单位，得到函数y ＝g (x )的图象，求g ⎝⎛⎭⎫π6的值． 解：(1)f (x )＝23sin (π－x )sin x －(sin x －cos x )2 ＝23sin2x －(1－2sin x cos x ) ＝3(1－cos 2x )＋sin 2x －1 ＝sin 2x －3cos 2x ＋3－1 ＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3＋3－1， 由2k π－π2≤2x －π3≤2k π＋π2(k ∈Z)，得k π－π12≤x ≤k π＋5π12(k ∈Z)，所以f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π－π12，k π＋5π12(k ∈Z)⎣⎡⎦⎤或⎝⎛⎭⎫k π－π12＞k π＋5π12（k ∈Z ）. (2)由(1)知f (x )＝2sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3＋3－1， 把y ＝f (x )的图象上所有点的横坐标伸长到原来的2倍(纵坐标不变)，得到y ＝2sin ⎝⎛⎭⎫x －π3＋3－1的图象，再把得到的图象向左平移π3个单位，得到y ＝2sin x ＋3－1的图象， 即g (x )＝2sin x ＋3－1， 所以g ⎝⎛⎭⎫π6＝2sin π6＋3－1＝ 3. 21．(本小题满分12分)(2015·广东卷)在平面直角坐标系xOy 中，已知向量m ＝⎝⎛⎭⎫22，－22，n ＝(sin x ，cos x )，x ∈⎝⎛⎭⎫0，π2.(1)若m ⊥n ，求tan x 的值； (2)若m 与n 的夹角为π3，求x 的值．解：(1)若m ⊥n ，则m·n ＝0. 由向量数量积的坐标公式得22sin x －22cos x ＝0， 所以tan x ＝1.(2)因为m 与n 的夹角为π3，所以m·n ＝|m |·|n |cos π3，即22sin x －22cos x ＝12， 所以sin ⎝⎛⎭⎫x －π4＝12. 又因为x ∈⎝⎛⎭⎫0，π2，所以x －π4∈⎝⎛⎭⎫－π4，π4， 所以x －π4＝π6，即x ＝5π12.22．(2015·重庆卷)(本小题满分12分)已知函数f (x )＝12sin 2x －3cos 2x .(1)求f (x )的最小正周期和最小值；(2)将函数f (x )的图象上每一点的横坐标伸长到原来的两倍，纵坐标不变，得到函数g (x )的图象．当x ∈⎣⎡⎦⎤π2，π时，求g (x )的值域． 解：(1)f (x )＝12sin 2x －3cos 2x ＝12sin 2x －32(1＋cos 2x )＝12sin 2x －32cos 2x －32＝sin ⎝⎛⎭⎫2x －π3－32， 因此f (x )的最小正周期为π，最小值为－2＋32.(2)由条件可知g (x )＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π3－32. 当x ∈⎣⎡⎦⎤π2，π时，有x －π3∈⎣⎡⎦⎤π6，2π3， 从而y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π3的值域为⎣⎡⎦⎤12，1， 那么y ＝sin ⎝⎛⎭⎫x －π3－32的值域为⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－32，2－32. 故g (x )在区间⎣⎡⎦⎤π2，π上的值域是⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－32，2－32.。
最新第五章平面向量解三角形单元测验(含答案)教学内容
平面向量单元测试（含答案）一、选择题：本大题共12小题，每小题5分，共60分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．下列说法中正确的是 （ ） A ．共面向量就是向量所在的直线在同一平面内； B ．长度相等的向量叫做相等向量； C ．零向量的长度为零； D ．共线向量的夹角为00．2．已知a )1,(x =，b )2,3(-=x ，则a·b 0<的解集是 （ ） A ．1(,)2-∞-B ．1(,)2-+∞C ．1(,)2-∞D ．1(,)2+∞3．如果a=(1,x )，b=(-1,3)，且（2a+b ）∥（a -2b ），则x = （ ） A ．－3B ．3C ．13-D ．134．已知a )1,2(=，b ),3(x =，若（2a -b ）⊥b ，则x 的值为 （ ） A ．1-B ．3C ．1或3D ．1-或35．在△ABC 中，若=++=A c bc b a 则,222（ ） A ．030B ．060C ．0120D ．01506．e 1、e 2是平面内不共线的两向量，已知=AB e 1-ke 2，=CB 2e 1+e 2，=CD 3e 1-e 2，若D B A ,,三点共线，则k 的值是 （ ） A ．1B ．2C ．3D ．47．在ABC ∆中,︒===60,8,5C b a ,则⋅的值为 （ ） A ．10 B ．20 C ．－10 D ．20 8．在△ABC 中，若B a b sin 2=，则A = （ ） A ．030 B ．060 C ．0015030或 D ．0060120或 9．在△ABC 中，若,cos cos cos C c B b A 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 ．等腰直角三角形10．下列说法中错误的是 （ ）①0=⋅b a ，则0a =或0b =；②c)a(b b)c (a ⋅=⋅；③222q)(p q p ⋅=⋅. A ．①、②B ．①、③C ．②、③D ．①、②、③11．在△ABC 中，若∠C =60°，则ca bc b a +++= （ ） A ．1B ．2C ．3D ．412．一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060角，且F 1，F 2的大小分别为2和4，则F 3的大小为 （ ） A. 6B ．2C．D．第Ⅱ卷（非选择题，共90分）二、填空题：本大题共4小题，每小题4分，共16分．把答案填在横线上． 13．向量),(43-=a ,则与a 平行的单位向量的坐标为 ．14．设p = (2,7)，q = (x ,-3)，若p 与q 的夹角)2,0[πθ∈，则x 的取值范围是 .15．以原点O 及点A （5，2）为顶点作等腰直角三角形OAB ，使ο90=∠A ，则的坐标为 .16．地面上画了一个60︒的角∠BDA ，某人从角的顶点D 出发，沿角的一边DA 行走10米后，拐弯往另一方向行走14米，正好到达∠BDA 的另一边BD 上的一点，我们将该点就记为点B ，则B 与D 之间的距离为 米.三、解答题：本大题共6小题，共74分． 17．（本小题满分12分）设向量(4cos ,sin ),(sin ,4cos ),(cos ,4sin )a b c ααββββ===-r r r（1）若a r 与2b c -r r垂直，求tan()αβ+的值；（2）求||b c +r r的最大值;（3）若tan tan 16αβ=，求证：a r ∥b r.18．（本小题满分12分）在△ABC 中，,,A B C 所对的边分别为,,a b c ，6A π=，(12c b +=．（1）求C ；（2）若1CB CA ⋅=+u u u r u u u ra ,b ，c ．19．（本小题满分12分）已知等腰直角三角形AOB 中，AC 、BD 为中线，求AC u u u r 与BD u u u r夹角θ的余弦值．20．（本小题满分12分）已知A 、B 、C 是直线l 上的不同三点，O 是l 外一点，向量,,OA OB OC u u u r u u u r u u u r满足23(1)(ln )2OA x OB x y OC =++-u u u r u u u r u u u r ，记()y f x =；求函数()y f x =的解析式；21．（本小题满分12分）已知△ABC中，（a－c）（sin A+sin C）=（a－b）sin B，（1）求∠C；（2）若△ABC的外接圆半径为2，试求该三角形面积的最大值．22．（本小题满分14分）已知向量m＝（sin4x，cos4x），n＝4x，cos4x)，记f(x)=m•n；（1）若f(x)=1,求cos()3xπ+的值；（2）若△ABC中，角A，B，C的对边分别是a,b,c，且满足（2a-c）cosB=bcosC，求函数f(A)的取值范围．参考答案一、选择题1．C ；解析：共面向量就是平行向量，故A 是错的；相等向量是指长度相等且方向相同的向量，故B 是错的； 根据共线向量的概念知共线向量的夹角为0°或180°，故D 是错的； ∴正确的只有C ． 2．C ；解析：∵a·b 02423<-=-+=x x x ， ∴a·b 0<的解集是}21|{<x x . 3．A ；解析：∵2a+b=(1,2x+3)，a -2b=(3,x -6)；又2a+b ∥a -2b ，∴1×(x -6)-(2x+3)×3=0，解得x= -3． 4．D ；解析：由a )1,2(=，b ),3(x =，得2a -b )2,1(x -=；∵2a -b ⊥b ， ∴（2a -b ）·b=0，即0)2(31=⋅-+⨯x x ，解得=x 13-或．5. C ；解析：22201cos ,12022b c a A A bc +-==-=． 6． B ；解析：∵D B A ,,三点共线， ∴与共线， ∴存在实数λ，使得AB BD λ=；∵=-=3e 1 -e 2 -（2e 1+e 2）= e 1 -2e 2， ∴e 1-ke 2(λ=e 1 -2e 2)，∵e 1、e 2是平面内不共线的两向量， ∴⎩⎨⎧-=-=,2,1λλk 解得2=k .7． D ；解析：由题意可知CA BC 与的夹角为︒=-=-12060180180000C ,∴CA BC ⋅202185120cos 0-=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=⋅. 8．C ；解析：012sin ,sin 2sin sin ,sin ,302b a B B A B A A ====或0150． 9．B ；解析：cos cos cos ,sin cos sin cos sin cos a A b B c C A A B B C C +=∴+=Q ；∴sin 2sin 2sin 2,2sin()cos()2sin cos A B C A B A B C C +=+-=； ∴cos()cos(),2cos cos 0A B A B A B -=-+=； ∴cos 0A =或cos 0B =，得2A π=或2B π=；∴△ABC 是直角三角形．10．D ；解析：∵b a ⊥时, 0=⋅b a ,∴当0=⋅b a 时不能得出0a =或0b =；∴①是错误的.∵b a ⋅是数量,所以b)c (a ⋅为一个向量,并且此向量与c 共线；虽然c)a(b ⋅也是一个向量,但它与a 共线；∴b)c (a ⋅不一定与c)a(b ⋅相等；∴②是错误的.∵22q p q p ||||22⋅=⋅，θ22cos ||||)(22q p q p =⋅（θ为p 与q 的夹角）； ∴当且仅当p//q 时, 222q)(p q p ⋅=⋅才成立；∴③是错误的.∴本题三种说法均不正确.11．A ；解析：c a bc b a +++=））（（c a c b bc b ac a +++++22=222c bc ac ab bc ac b a ++++++（*）， ∵∠C =60°，∴a 2+b 2－c 2=2ab cos C =ab ，∴a 2+b 2=ab +c 2，代入（*）式得222c bc ac ab bc ac b a ++++++=112．D ；解析：28)60180cos(20021222123=--+=F F F F F ，所以723=F .二、填空题13．)54,53(),54,53(--；解析：因为|a |=54322=+-)(,故所求的单位向量为),(),(54534351-±=-±=±|a |a ．14．(221,+∞)； 解析： p 与q 的夹角)2,0[πθ∈⇔ p•q>0⇔2x -21>0⇔221>x ， 即x ∈(221,+∞).15．（-2，5）或（2，-5）；解析：设),(y x AB =，则由222225||||y x +=+⇒=…………①，而又由⊥得025=+y x …………②， 由①②联立得5,25,2=-=-==y x y x 或. ），（－或52)5,2(-=∴AB . 16．16；解析：记拐弯处为点A ，则已知即为△ABD 中，AD=10, AB=14, ∠BDA=60︒；设BD=x ，则BDA AD BD AD BD BA ∠⋅⋅-+=cos 2222， 即ο60cos 1021014222⋅⋅-+=x x ，整理得096102=--x x ， 解得161=x ，62-=x （舍去）；∴BD=16．三、解答题17．解：（1）∵b －2c (sin 2cos ,4cos 8sin )ββββ=-+，且a 与b －2c 垂直， ∴4cos (sin 2cos )sin (4cos 8sin )0αββαββ-++=，即sin cos cos sin 2(cos cos sin sin )αβαβαβαβ+=-，∴sin()2cos()αβαβ+=+， ∴tan()2αβ+=. （…………4分） （2）∵b+c (sin cos ,4cos 4sin )ββββ=+-， ∴︱b+c︱==∴当sin 21β=-时，︱b+c=. （ (8)分）（3）∵tan tan 16αβ=，∴sin sin 16cos cos αβαβ⋅=，即sin sin 16cos cos αβαβ=，∴(4cos )(4cos )sin sin αβαβ⋅=，即a(4cos ,sin )αα=与b (sin ,4cos )ββ=共 线，∴a ∥b.（…………12分）18．解：（1）由(12c b = 得1sin 22sin b Bc C=+=， 则有55sin()sincos cos sin 666sin sin C C CCCππππ---==112tan 222C +=+， 解得tan 1C =， 即4C π=. （…………6分）（2）由1CB CA ⋅=u u u v u u u v推出cos 1ab C =+；而4C π=,∴12=+, 则有1(12sin sin c b a cA C=+⎪⎪=⎨⎪⎪=⎪⎩， 解得12a b c ⎧=⎪⎪=⎨⎪=⎪⎩.（……12分）19．解：如图，分别以等腰直角三角形AOB 的两直角边为x 轴、y 轴建立直角坐标系，设()()a B a A 2,0,0,2，则()()a C a D ,0,0,，（0a >）；（……3分） ∴()()a a a a 2,,,2-=-=, （…………6分）∵AC u u u r 与BD u u u r的夹角为θ，∴()()aa a a a a BDAC 552,,2cos ⋅-⋅-==θ=545422-=-a a，即AC u u u r 与BD 夹角θ的余弦值为45-． （ (12)分）20．解:（1）∵23(1)(ln )2OA x OB x y OC =+--u u u r u u u r u u u r ，且A 、B 、C 是直线l 上的不同三点，∴23(1)(ln )12x x y ++-=， ∴23ln 2y x x =+； （…………6分） （2）∵23()ln 2f x x x =+，∴2131()3x f x x x x +'=+=，（…………8分）∵23()ln 2f x x x =+的定义域为(0,)+∞，而231()x f x x +'=在(0,)+∞上恒正，∴()y f x =在(0,)+∞上为增函数，即()y f x =的单调增区间为(0,)+∞．（……12分）21．解：（1）由（a －c ）（sin A +sin C ）=（a －b ）sin B ，得（a －c ）（a +c ）=（a －b ）b ，∴a 2－c 2=ab －b 2，∴a 2+b 2－c 2=ab ，∴cos C =ab c b a 2222-+=21（ (4)分）又∵0°＜C ＜180°，∴C =60° （…………6分）（2）S =21ab sin C =21×23ab =43sin A sin B =43sin A sin （120°－A ） =43sin A （sin120°cos A －cos120°sin A ）=6sin A cos A +23sin 2A=3sin2A －3cos2A +3=23sin （2A －30°）+3 （…………10分） ∴当2A =120°，即A =60°时，S max =33 （…………12分） 22．解：（1）f(x)=m 23cos cos 444x x x +=311cos 22222x x ++=1sin()262x π++， ∵f(x)=1， ∴1sin()262x π+=， （…………4分） ∴2cos()12sin ()326x x ππ+=-+=12． （…………6分） （2）∵（2a-c ）cosB=bcosC ，∴由正弦定理得(2sin sin )cos sin cos A C B B C -=，∴2sin sin cos sin cos AcosB C B B C -=，∴2sin cos sin()A B B C =+，∵A B C π++=，∴sin()sin B C A +=，且sin 0A ≠，∴1cos ,23B B π== ∴1cos ,23B B π==； （…………10分）∴203A π<<， ∴1,sin()16262226A A ππππ<+<<+< ∴ 1,sin()16262226A A ππππ<+<<+<； 又∵f(x)＝1sin()262x π++，∴f(A)=1sin()262A π++，（…………12分）故函数f(A)的取值范围是（1,32）． （…………14分）。
平面向量、数列,解三角形练习题2
考点：1.等差数列的前 n 项和；2.通项公式. 13．D 【解析】 试题分析：由题可知，
a5 a13 a9 a A a A ，由公式 n 2 n 1 可有 9 17 成立，又因 b5 b13 b9 bn B2 n 1 b9 B17
为
An 4n 2 a A 7 ，即 9 17 。 Bn 5n 5 b9 B17 8
b2 a2
C.
b2 a
D.
b a2
15．设等差数列 {a n } 的前 n 项和为 S n ，若 S 9 81 ，则 a 2 a5 a8 （ A．26 二、填空题. B．27 C．28 D．29 ．
）
16．在等差数列 an 中， a7 m, a14 n, 则 a28
期中测试（二）
一、选择题. 1．已知 a =（-2，1） ， b =（ x ， A．1 B．2 C．3
1 ） ，且 a // b ，则 x =（ 2 D．5
）
2．已知向量 a (k， 3)， b (1， 4)， c (2， 1) ，且 (2a 3b) c ，则实数 k =（ A．
1 且mn . 2
（Ⅰ）求角 A 的大小；
（Ⅱ）若 b c 4, ABC 的面积 S 3 ，求 a 的值.
24． 等差数列 an 中，a1 3 ， 其前 n 项和为 S n . 等比数列 {bn } 的各项均为正数，b1 1 ， 且 b2 S 2 12 ，
）
试卷第 1页，总 4页
12．设 S n , Tn 分别是等差数列 {an },{bn } 的前 n 项和，若 A．
5 13
Sn a n (n N * ) ，则 5 （ ） Tn 2n 1 b6
解三角形、平面向量检测练习
高一数学阶段性检测一（解三角形、平面向量部分）一、选择题（共60分）1.已知平面向量a ，b 的夹角为3π，且1=a ，12=b ，则2-=a b （ ） A ．1B ．3C ．2D ．322.在△ABC 中，A ＝π3，BC ＝3，AB ＝6，则角C 等于( )A ．π4或3π4B ．3π4C ．π4D ．π63.若|2|=a ，2||=b 且（b a -）⊥a ，则a 与b 的夹角是 （ ） （A ）6π （B ）4π （C ）3π（D ）π125 4.设x ，y ∈R ，向量a ＝(x,1)，b ＝(1，y )，c ＝(2，－4)，且a ⊥c, b ∥c ，则|a ＋b |＝( )A.5B.10 C ．2 5 D ．105.已知点A (－1，1)，B (1，2)，C (－2，－1)，D (3，4)，则向量AB →在CD →方向上的投影为 A.322B.3152 C ．－322D ．－31526．在ABC △中，内角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，若()sin sin sin a A b B c b C =+-， 则角A 的值为（ ） A ．6πB ．4π C ．3π D ．23π 7.△ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，若cb ＜cos A ，则△ABC 为( )．A ．钝角三角形B ．直角三角形C ．锐角三角形D ．等边三角形8.在△ABC 中，AE →＝15AB →，EF ∥BC ，EF 交AC 于F ，设AB →＝a ，AC →＝b ，则BF →等于( )A ．－a ＋15b B ．a －15b C ．23a －13bD ．13a ＋23b9.已知△ABC 中，∠A ＝120°，且AB ＝3，AC ＝4，若AP →＝λAB →＋AC →，且AP →⊥BC →，则实数λ的值为( ) A ．2215 B ．103 C ．6 D ．12710.已知向量a ＝(2，1)，b ＝(1，k )，且a 与b 的夹角为锐角，则实数k 的取值范围是( ) A ．(－2，＋∞) B ．⎝ ⎛⎭⎪⎫－2，12∪⎝ ⎛⎭⎪⎫12，＋∞ C ．(－∞，－2)D ．(－2，2)11.如图所示，在△ABC 中，AN →＝13AC →，P 是BN 上的一点，若AP →＝mAB →＋211AC →，则实数m 的值为( )A ．911B ．511C ．311D ．21112．在△ABC 中，A ＝π3，BC ＝3，则△ABC 的两边AC ＋AB 的取值范围是 A ．[33，6] B ．(2，43) C ．(33，43)D ．(3，6]二、填空题（共20分）13.设a ，b 是两个不共线的向量．若向量k a ＋2b 与8a ＋k b 的方向相反，则k ＝ ． 14.在△ABC 中，a ，b ，c 分别是角A ，B ，C 的对边，若b ＝1，c ＝3，C ＝23π，则S △ABC ＝________.15．设e 1，e 2为单位向量，且e 1，e 2的夹角为π3，若a ＝e 1＋3e 2，b ＝2e 1，则向量a 在b 方向上的投影为________． 16.已知AB →与AC →的夹角为90°，|AB →|＝2，|AC →|＝1，AM →＝λAB →＋μAC →(λ，μ∈R )，且AM →·BC →＝0，则λμ的值为________．三、解答题（共70分）17.（本小题12分）已知△ABC 的角A ，B ，C 所对的边分别是a ，b ，c ，设向量m ＝(a ，b )，n ＝(sin B ，sin A )，p ＝(b －2，a －2)． (1)若m ∥n ，求证：△ABC 为等腰三角形；(2)若m ⊥p ，边长c ＝2，角C ＝π3，求△ABC 的面积．18.（本小题12分）△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c .向量m ＝(a ，3b )与n ＝(cos A ，sin B )平行． (1)求A ；(2)若a ＝7，b ＝2，求△ABC 的面积．19. （本小题12分）在锐角△ABC 中，角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ，且A c a sin 23=。
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17．在△ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 sin Asin B+sin Bsin C+cos 2B=1.
2π a
(1)求证:a,b,c 成等差数列; (2)若 C= ,求 的值.
3b 1
18．在△ABC 中,a、b、c 分别是角 A、B、C 所对的边,且 a= c+bcos C.
由正弦定理得，a＋c＝2b，故 a，b，c 成等差数列．
(2)由∠B＝60°，b＝4 及余弦定理得：42＝a2＋c2－2accos 60°，
∴(a＋c)2－3ac＝16，又由(1)知 a＋c＝2b，代入上式得 4b2－3ac＝16，解得 ac＝16，
1
1
∴△ABC 的面积 S＝ acsin B＝ acsin 60°＝4 3.
1 ∴a·b＝－ b2，设 a 与 b 的夹角为 θ，又|a|＝|b|，
2
1
－ b2
a·b 2
1
∴cos θ＝ ＝ ＝－ ，∴θ＝120°.
|a||b| |a||b| 2
16.解：(1)证明：∵m∥n，∴asin A＝bsin B.
ab 即 a· ＝b· ，其中 R 是三角形 ABC 外接圆半径，
2R 2R
∴Erroru!u于ur 是 u4uλur－1u＋ur3－2λ＝0，λ＝－1. uuur uuur 11. 5 解析： AB OB OA ＝(3,2－t)，由题意知 OB AB ＝0，所以 2×3＋2(2－t)＝0，t＝5.
( )1
12． －∞，－ . 因为 a 与 b 的夹角为钝角，所以 cosθ<0 且 cosθ≠－1， 2 1
b2 c2 a2 bc 1
根据余弦定理 cos A=
≥ =,
2bc 2bc 2
π
又∵0<A<π,∴0<A≤ ,故选 C.
3
9. B 【解析】 由 3sin A＝5sin B，得 3a＝5b.又因为 b＋c＝2a，
5
7
所以 a＝ b，c＝ b，
3
3
( ) ( ) 5
7
b 2＋b2－ b 2
a2＋b2－c2 3
→→
→→
6. C 解析 因为AC·BD＝0，所以AC⊥BD.
1→ → 1
故四边形 ABCD 的面积 S＝ |AC||BD|＝ × 5×2 5＝5.
2
2
→→ →→
→→ →
→ →→
7. A【解析】.BC⊥OA,即BC⊥OC,所以(OC-OB)·OC=0,所以|OC|2-OB·OC=0,
a·b 即 λ2|a|2-λa·b=0,又 λ≠0,解得 λ=|a|2. 8 C.解析:根据正弦定理,由 sin2A≤sin2B+sin2C-sin Bsin C 得 a2≤b2+c2-bc,
所以 a·b<0 且 a 与 b 不反向．由 a·b<0 得 1＋2λ<0，故 λ<－ ， 2
由 a 与 b 共线得 λ＝2，故 a 与 b 不可能反向．
( )1
所以 λ 的取值范围为 －∞，－ . 2
13.2 解析 由题意知：A→E·B→D＝(A→D＋D→E)·(A→D－A→B)＝(A→D＋1A→B)·(A→D－A→B)＝ 2
三、解答题(本大题共 6 小题,共 75 分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
16．已知△ABC 的角 A，B，C 所对的边分别是 a，b，c，设向量 m＝(a，b)，n＝(sin B，sin A)，p＝(b－2，a－2)．
(1)若 m∥n，求证：△ABC 为等腰三角形；
π (2)若 m⊥p，边长 c＝2，角 C＝ ，求△ABC 的面积．
uuur 1 uuur
uuur uuur
2．在△ABC 中，N 是 AC 边上一点，且 AN ＝ NC ，P 是 BN 上的一点，若 AP ＝m AB ＋
2 uuur
2
AC ，则实数 m 的值为( )
9
11 A. B. C．1 D．3
93
3．已知点 A(－1，1)，B(1，2)，C(－2，－1)，D(3，4)，则向量A→B在C→D方向上的投影为 A.
存在唯一的实数 λ，使得O→C＝λO→A＋(1－λ)O→B成立，此时称实数 λ 为“向量O→C关于O→A和O→B
→ 的终点共线分解系数”．若已知 P1(3, 1)，P2(－1,3)，且向量OP3与向量 a＝(1,1)垂直，则“向 量O→P3关于O→P1和O→P2的终点共线分解系数”为( )
A．－3 B．3 C．1 D．－1
3
得(a-2b)2=a2+b2-2ab
1 2
.即
a2+4b2-4ab=a2+b2+ab,
a3
也即 3b2=5ab,所以 = .
b5 1
18.解:(1)由正弦定理可得 sin A= sin C+sin Bcos C,
2
4
又因为 A=π-(B+C),所以 sin A=sin(B+C),
1
可得 sin Bcos C+cos Bsin C= sin C+sin Bcos C,又 sin C≠0,
2
23
17.(1)证明:由 sin Asin B+sin Bsin C+1-2sin2B=1 得 sin A+sin C-2sin B=0.
abc
因为
=
=
,所以 a+c-2b=0,
sin A sin B sin C
所以 2b=a+c,即 a、b、c 成等差数列.
2π
(2)解:由余弦定理 c2=a2+b2-2ab·cos C 及 2b=a+c,c= ,
sin
B sin C
2 cos B cosC
。
sin A
cos A
（1）证明： b c 2a ；
（2）如图，点 O 是△ABC 外一点，设 AOB (0 ) ，
OA=2OB=2，当 b c 时，求平面四边形 OACB 面积的最最大值。
2
参考答案：
1． B 由题意可知Error!解得Error!
→→ 13．已知正方形 ABCD 的边长为 2，E 为 CD 的中点，则AE·BD＝________．
π
14．设
e1，e2
为单位向量，且
e1，e2
的夹角为 ，若 3
a＝e1＋3e2，b＝2e1，则向量
a
在
b
方向
上的射影为________．
15．若非零向量 a，b 满足|a|＝|b|，(2a＋b)·b＝0，则 a 与 b 的夹角为________．
故 a＝b，即△ABC 为等腰三角形．
(2)由题意可知 m·p＝0，即 a(b－2)＋b(a－2)＝0.∴a＋b＝ab. 由余弦定理可知 4＝a2＋b2－ab＝(a＋b)2－3ab， 即(ab)2－3ab－4＝0，∴ab＝4(舍去 ab＝－1)．
1
1π
故 S＝ absin C＝ ·4·sin ＝ 3.
2
1
π
即 cos B= ,所以 B= .
2
3
1π (2)因为 S△ABC= 3 ,所以 acsin = 3 ,所以 ac=4,
23
由余弦定理可知 b2=a2+c2-ac≥2ac-ac=ac,当且仅b≥2,所以 b 的最小值为 2.
C
A 1＋cos C 1＋cos A 3
故 a＋b＝(3，－1)，|a＋b|＝ 10.
uuur 1 uuur uuur 1 uuur uuur uuur
2
uuur
2.选
B 如图因，为 AN uuur 2 uuur
＝ 2
NC所，以
AN
＝ 3
AC
，
AP
＝m 2
AB
1
＋ 9
AC ＝m AB ＋ AN ，因为 B，P，N 三点共线，所以 m＋ ＝1，所以 m＝ .
2
2
33 3
20.解:(1)∵E 为 AC 中点时,则 AE=EC= ,∵ +3< +4,∴F 不在 BC 上.故 F 在 AB 上,
二、填空题(本大题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分.请把正确答案填在题中横线上)
uur
uuur
11．在平面直角坐标系 xOy 中，已知 OA ＝(－1，t)， OB ＝(2,2)．若∠ABO＝90°，则实数 t
1
的值为________． 12．已知 a＝(1,2)，b＝(1，λ)，若 a 与 b 的夹角为钝角，则实数 λ 的取值范围是
π
π
π
π
(A)（0, ] (B)[ ,π）(C)(0, ] (D)[ ,π)
6
6
3
3
9．设△ABC 的内角 A，B，C 所对边分别为 a，b，c.若 b＋c＝2a,3sin A＝5sin B，则角 C＝
π
2π 3π
5π
A. B. C. D.
3
34
6
10．在平面直角坐标系中，若 O 为坐标原点，则 A，B，C 三点在同一直线上的等价条件为
平面向量与解三角形单元检测题
一、选择题(本大题共 10 小题,每小题 5 分,共 50 分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是
符合题目要求的)
1．设 x，y∈R，向量 a＝(x,1)，b＝(1，y)，c＝(2，－4)，且 a⊥c, b∥c，则|a＋b|＝( )
A. 5 B. 10 C．2 5 D．10
∴综上，k 可能取－6，－1 两个数．故选 B. 5. B 解析 向量 a 与 b 的夹角为 120°，|a|＝3，|a＋b|＝ 13，