高一数学-平面向量练习题

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(word完整版)高一数学数学必修4平面向量复习题

1•设a 、b 、c 是单位向量，且 a -b = o ,贝U a c ? b c 的最小值为（D )2A.1B.2C. 2A. 2B. 2 2C. 1D.12r r rr r r r r r uu r r r 2解析Q a,b,c 是单位向量a c ?bc ago (a b)gs crr r _ r r r1 |ab|gc| 1 <2cos ab,c 1.2.2.已知向量a 2,1 ,ab 10,|ab| 5J2，则 |b|(C )A. .5B. .10C.5D. 25r r 宀 r 宀 r r r 宀“ r2 2 2 2解析 Q50 |a b| |a | 2a gD |b| 5 20 | b ||b| 5 故选 C.3.平面向量a 与b 的夹角为600, a (2,0) , b 1则a 2b ( B )A.、3B. 2 3C. 4D.2解析由已知 |a|= 2,|a + 2b|2= a 2 + 4a b + 4b 2= 4+ 4X2X1 Xcos60° + 4= 12A a 2b2^3LUIUuiuuuu uiPC) = 2AP PM=2 AP PM cosO 2 -5.已知a 3,2 , b1,0，向量a b 与a2b 垂直，则实数的值为()1 A.—1 B.-1 C.—D.17766uuruur uuu UUJ uujruuu6.设 D 、E 、 F 分别是△ ABC 的三边 BC 、CA 、AB 上的点，且DC2BD,CE2EA, AF 2FB,UJLT 则ADUUU uuu uuu BE CF 与 BC(A)A.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直(A )4444A.B.c.D.9339uu 由APUuu UJ uuuu 解析 2PM 知，p 为 ABC 的重心,根据向量的加法 ,PB P C2PM则 uur 4.在 ABC 中,M 是BC 的中点，AM=1,点P 在AM 上且满足学PALunn uur uuu uuu2PM ，则 PA (PB PC)等于uuruuu uiuuu uuu AP (PB1•设a 、b 、c 是单位向量，且 a -b = o ,贝U a c ? b c 的最小值为（ D )27.已知a , b 是平面内两个互相垂直的单位向量，右向量 c 满足（ac) (b c)0,则 c 的最大值是(C )3 4uuu uuu uuur8.已知O 是厶ABC 所在平面内一点，D 为BC 边中点，且2OA OB OC 0，那么（ A ）则—的取值范围是mA .、3B . 2.3C .6 D . 2、616.在平行四边形 ABCD 中， uuu AE 1 uuu unr-AB, AF1 UULT一AD , CE 与BF 相交于G 点.的最小值为（B ) A. uuir unr AO ODunr uuir B. AO 2ODuuir uuirC. AO 3ODuur unr D. 2AO OD 9•设a5 ^2（4,3） , a 在b 上的投影为，b 在x 轴上的投影为2,且 | b |< 14，则 b 为(B ) (2,4)2,C .D . (2,) 10.设a, b 是非零向量，若函数f(x)(xa b) (a xb ）的图象是一条直线, 则必有（ A ）11.设两个向量a （ 2,a//2cos C . |a|)和b|b|D . |a| |b|mm,—2 sin ，其中，m, 为实数.若a 2b ,A . [-6, 1]B. [4,]C. (-6, 1] D . [-1 , 6]12.已知向量a(1, n),（1, n ），若2a b 与b 垂直，则|a（C13•如图，已知正六边形 RP 2P 3P 4P 5P 6 ,F 列向量的数量积中最大的是（A. RP2 ,R F 3B. P 1P 2, P 1P4C. P 1P 2 , P 1 P 5D.P 1P 2 ,P 1P614.已知向量a 尢,|e |= 1，对任意t € R , 恒有|a - t e | 冷一e |,贝y ( B )A. a 丄 eB. e 丄(a - e )C.a 丄(a - e )D.(a + e )丄(a - e )15.已知向量 unr unr n uurOA , OB 的夹角为一，|OA| 4 ,3luu r|OB| 1，若点 M 在直线 OB 上，贝U |&A OM |uuu r uur r uuur AB a, AD b,则AG342 r 1 r 2 rA. a bB. a7 7 7 17.设向量a与b的夹角为A」10 B. 3b 73.10 10C.(2,1),C.1 r r 4 rb D. a7 72b (4,5)，则cosD.18.已知向量a , b的夹角为3，且|a||b| 1 ,19.20.21.22.23.24.中,25.7等于D 则向量a与向量a 2b的夹角等于（5A .6已知向量A. [0, .2]已知单位向量A . 2.3在厶ABC 已知向量已知向量中,arOib-r-|b|其中b均为非零向量, 则| p |的取值范围是(B )B.[0,1]C.(0,2]D.[0,2]a,b的夹角为一，那么a2bAR 2RB,CP 2PR,若AP mAB nAC,贝U mC.a和b的夹角为120 ,B. 7|a| 2，且(2aOAA. [0,4]b) a，则|b |(0,2),OB (2,0),BCB .[冷C 2 cos ,2 sinC. [4,3T]）,贝UOA与OC夹角的取值范围是（上海）直角坐标系xOy中，i, j分别是与x, y轴正方向同向的单位向量. 在直角三角形ABC若AB 2i A. 1 j, AC 3i k j，则k的可能值个数是（B. 2若四边形ABCD满足AB CDc.「uuu0 , (AB3uiur uuirAD) ACD. 4则该四边形一定是BA.直角梯形B.菱形C.矩形D.正方形ir r ir 26.已知向量m,n的夹角为一，且|m |6uuir D为BC边的中点，贝U | AD |（乜,订| 2 ,在△ABC中,uuuABir r uuur ir r2m 2n，AC 2m 6n，112427. A . 2 uuu|OA|已知A.3 B . uuu,|OB| .3 ,OA?O B =0 , AOCD . 8uuur 30o ,设OC uuu uuu mOA nOB (m, nR),则D. 28.如图，其中45°直角三角板的斜边与所对的直角边重合.若 x , y 等于B x 3, y 1B. 345°直角三角板和 30°直角三角板拼在一起，直角三角板的 30°角 uuur y DA , uu u DB 30° uuu r DC 则A. C. x 2, y . 3 二、填空题 1. 若向量 a , b 满足 2. 3. 4. 5. 6. 7.8. 答案 .7 设向量答案 1 3,y 3 3,y 1 3 1,b 2且a 与b 的夹角为—, 3 a (1,2), (2,3)，若向量 a b 与向量c (4, 7)共线，则已知向量a 与b 的夹角为120°，且a b 4，那么 b (2a b)的值为答案 0 已知平面向量a (2,4) , b ( 1,2).答案 8,2b 的夹角为120 ,答案设向量答案若向量答案若向量答案uuuAB60若 c a (a 则5a bb)b , 则|C|uu ur 2, ACuuu uur3, AB AC | J 19,则r r aba 与b 的夹角为60 , 1，则 a? a bCABa,b 满足2,(a b) a ，则向量a 与b 的夹角等于uuu UULT LUU LUT UJU9. O 为平面上定点，A, B, C 是平面上不共线的三若 (OB OC ) •OB OC 2OA)=0,贝U ABC 的形状是 __________________________ .等腰三角形答案 -2510.不共线的向量m^ , m 2的模都为2,若a3m i2m 2 , b 2mi 3m 2 ,则两向量a b 与a b 的夹角为 _________________ 90 ° 11 •定义一种运算 S a b ，在框图所表达的算法中揭示了这种运算“”的含义•那么，按照运算 “”的含义，计算 tan 15o tan300 tan300 tan 15o _________ 1 ___r r12、已知向量 a (cos15o ,sin150), b ( sin 150, cos1S),贝y a b 的值为 ________ . 答案113、已知 Rt △ ABC 的斜边BC=5 ,则 AB BC BC CA CA AB 的值等于y 轴平行的单位向量，若直角三角形ABC 中,uur r AB ir uuur r rj , AC 2i mj ,则实数 m=答案 —2或0三、解答题rr r r r r1、已知ia 4,|b| 3,(2a — 3b) (2a b) 61 ,r rr r(1 )求 a b 的值；求a 与b 的夹(3)求b 的值;r r r r 心解：(1)由(2a —3b) (2a b) 61 得4a r r 「2「2又由 k 4,|b| 3得 a 16, 9代入上式得64 4a b 2761 a br rr3b14.在直角坐标系xOy 中,i[j 分别是与x 轴,艸(13|fr!=4・得卜2・｛妨=』_虛讪一&r5 52’uuuruur uur(2, 4)，在向量OC 上是否存在点P ，使得PA PB ，若存在，求出点P 的坐标，若不存在，请说明理由。

高一数学平面向量专项练习题

高一数学平面向量专项练习题1．已知平面向量a ，b 的夹角为23π，2a =，1b =，则a b ⋅=（）A ．1B ．1-CD ．2．在Rt △ABC 中，∠C ＝90°，AC ＝4，则AB AC ⋅uu u r uu u r等于( )A ．－16B ．－8C ．8D ．16 3．已知,a b 是不共线的向量，且5,28,3()AB a b BC a b CD a b =+=-+=-，则（）. A ．A ，B ，D 三点共线B ．A ，B ，C 三点共线 C ．B ，C ，D 三点共线 D ．A ，C ，D 三点共线4．已知圆心为O ，半径为1的圆上有不同的三个点,,A B C ，其中0OA OB ⋅=，存在实数,λμ满足0OC OA uOB λ++=，则实数,λμ的关系为A ．221λμ+=B ．111λμ+= C ．1λμ= D ．1λμ+=5．已知向量(1,2),(1,3)a b =-=，则||a b -=（）A B ．2 C D 6．若1a b ==r r ，(2)a b a +⊥，则向量a 与b 的夹角为（）A ．30B ．60C ．120D ．1507．在△ABC 中，若AB 2BC -2=AB AC ⋅，则△ABC 是（）A ．等腰三角形B ．直角三角形C ．等腰直角三角形D ．等边三角形8．在ABC ∆中，H 为BC 上异于B ，C 的任一点，M 为AH 的中点，若AM AB AC λμ=+，则λμ+等于（）A ．12B ．23C ．16D ．139．若()2,4,a b a b a ==+⊥,则a 与b 的夹角为( )A ．23πB ．3πC ．43πD ．π10．已知非零向量a ，b 的夹角是60°，a b =，a ⊥(λa -b )，则λ=A ．12B ．1C ．32D ．211．如图，在ABC 中，AD AB ⊥，3BC BD =，||1AD =，则AC AD ⋅=（）A ．B ．2C ．3D 12．已知12,e e 是两个单位向量，且夹角为3π，则12e te +与12te e +数量积的最小值为（）A ．32-B ．6-C ．12D ．313．已知向量a,b r r 满足||1=a ，1⋅=-a b ，则(2)⋅-=a a bA ．4B ．3C ．2D ．014．在ABC 中，点D 是线段BC 上任意一点，M 是线段AD 的中点，若存在实数λ和μ，使得BM AB AC λμ=+uuu r uu u r uuu r ，则λμ+=A ．2B ．2-C ．12D ．12- 15．在边长为2的正ABC ∆中，设2BC BD =，3CA CE =，则AD BE ⋅=（） A ．-2 B ．-1 C ．23- D ．83- 16．已知20a b =≠，且关于x 的方程20x a x a b ++⋅=有实根，则a 与b 的夹角的取值范围是( )A ．06,π⎡⎤⎢⎥⎣⎦B ．,3ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦C ．2,33ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．,6ππ⎡⎤⎢⎥⎣⎦17．两个非零向量,a b 满足||||2||a b a b a +=-=，则向量b 与a b -夹角为（） A ．56π B ．6π C ．23π D ．3π 18．AB 是半径为1的圆O 的直径，P 是圆O 上一点，Q 为平面内一点，且1233BQ BP AB =-，1AQ AB ⋅=，则BQ BP ⋅的值为（） A ．12 B ．1 CD ．5219．已知O ，N ，P 在ABC ∆所在平面内，且,0OA OB OC NA NB NC ==++=，且•••PA PB PB PC PC PA ==，则点O ，N ，P 依次是ABC ∆的( )（注：三角形的三条高线交于一点，此点为三角型的垂心）A ．重心外心垂心B ．重心外心内心C ．外心重心垂心D ．外心重心内心20．已知1e ，2e 是不平行的向量，设12a e ke =+，12b ke e =+，则a 与b 共线的充要条件是实数k 等于________．21．已知平面向量a ，b 的夹角为3π，且1a =，12b ⎛= ⎝⎭r ，则(2)a b b +⋅=________． 22．已知正方形ABCD 的边长为4，2AE AB =，则AC DE ⋅=__________． 23．已知平面向量,a b 满足3a =，2b =，3a b ⋅=-，则2a b += . 24．已知||1a =，()a b a +⊥，则⋅=a b _________.25．在等腰梯形ABCD 中，2DC AB =，E 为BC 的中点，F 为DE 的中点，记DA a =，DC b =，若用,a b 表示DF ，则DF =________.26．在ABC ∆中，4AC =，3BC =，30ACB ∠=︒，点E 为边AC 的中点，2133AD AB AC =+u u u r u u u r u u u r ，则CA CB ⋅=______；CD BE ⋅=______.27．在ABC ∆中，D 为AB 的中点，点O 满足2CO OD =，OA OB ⊥，若10AB =，则AC BC ⋅=___________。

高一数学平面向量的概念试题答案及解析

高一数学平面向量的概念试题答案及解析1.已知向量表示“向东航行1km”，向量表示“向南航行1km”，则向量表示（）A．向东南航行km B．向东南航行2kmC．向东北航行km D．向东北航行2km【答案】A【解析】根据题意由于向量表示“向东航行1km”，向量表示“向南航行1km”，那么可知向量表示向东南航行km ，故选A.【考点】向量的物理意义点评：主要是考查了向量的物理意义的运用，属于基础题。

2.在平行四边形ABCD中, + +等于（）A．B．C．D．【答案】A【解析】结合图形，+ += + += ，故选A。

【考点】本题主要考查平面向量的线性运算。

点评：简单题，在平行四边形中，由平行四边形法则。

注意相等向量及相反向量。

3.已知点，向量，且，则点的坐标为。

【答案】【解析】设点的坐标为（x,y）,则由得，（x-2,y-4）=2(3,4),所以x-2=6,y-4=8，所以x=8,y=12，即点的坐标为。

【考点】本题主要考查平面向量的概念及其坐标运算。

点评：简单题，注意若A（a,b）,B(c,d),则。

4.作用于原点的两个力F1 ="(1,1)" ,F2 ="(2,3)" ,为使得它们平衡，需加力F3=【答案】(-3,-4)【解析】F3=-(F1+F2)=-(3,4)=(-3,-4).5.下列判断正确的是 ( )A．若向量与是共线向量，则A,B,C,D四点共线；B．单位向量都相等；C．共线的向量，若起点不同，则终点一定不同；D．模为0的向量的方向是不确定的。

【答案】D【解析】解：因为A.若向量与是共线向量，则A,B,C,D四点共线；可能构成四边形。

B.单位向量都相等；方向不一样。

C.共线的向量，若起点不同，则终点一定不同；不一定。

D.模为0的向量的方向是不确定的，成立6.下列命题中正确的是（）A．若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合.B．模相等的两个平行向量是相等向量.C．若和都是单位向量,则.D．两个相等向量的模相等.【答案】D【解析】根据向量相等的定义易知两个相等向量的模相等，故选D相等向量只需要模相同，方向相同，所以（1）错；模相等的平行向量有可能方向相反，所以（2）错；都是单位向量，向量的模不一定相同，所以两个向量不一定相等，所以（3）错；相等向量是模相同，方向相同的向量，所以（4）对．解：对于（1），相等向量只需要模相同，方向相同，所以（1）错；对于（2）模相等的平行向量有可能方向相反，所以（2）错；对于（3），都是单位向量，向量的模不一定相同，所以两个向量不一定相等，所以（3）错；对于（4），相等向量是模相同，方向相同的向量，所以（4）对．故选C7.给出下列命题：①向量与是共线向量，则A、B、C、D四点必在一直线上；②两个单位向量是相等向量；③若, ,则；④若一个向量的模为0，则该向量的方向不确定；⑤若,则。

高一数学平面向量基本定理试题答案及解析

高一数学平面向量基本定理试题答案及解析1.（本小题满分14分）在四边形中，已知，，．（1）若四边形是矩形，求的值；（2）若四边形是平行四边形，且，求与夹角的余弦值．【答案】（1）18；（2）【解析】（1）由四边形是矩形知，再通过构造三角形，利用向量加法与减法将，用和表示出来，利用向量数量积的运算法则求出的值；（2）过构造三角形，利用向量加法与减法将，用和表示出来，利用向量数量积的运算法则通过计算的值列出关于与数量积的方程，求出与数量积，再利用向量夹角公式求出与的夹角的余弦值.试题解析：（1）因为四边形是矩形，所以由得：，． 3分∴． 7分（2）由题意，∴10分又，∴，∴．又∴，即．（利用坐标法求解，同样给分） 14分考点:向量的加法运算；向量数量积的运算法则和性质；向量夹角；方程思想；转化与化归思想2.如图，在△中, ,是上的一点,若,则实数的值为( )A．B．C．D．【答案】C【解析】如下图，∵B,P,N三点共线，∴，∴，即,∴①,又∵，∴，∴②，对比①，②，由平面向量基本定理可得：．【考点】1．平面向量的线性运算；2．平面向量基本定理．3.下列命题中，正确的是．①平面向量与的夹角为，，，则；②已知，是平面内两个非零向量，则平面内任一向量都可表示为，其中；③已知，，其中，则；④是所在平面上一定点，动点P满足：，，则直线一定通过的内心．【答案】①③④【解析】①：，①正确；②：根据平面基本定理的描述，作为基底的两个向量必须保证不共线才行，②错误；③：∵，，其中，∴，③正确；④：由，又∵，∴平分，即直线一定通过的内心．【考点】1．平面向量基本定理；2．平面向量的线性运算；3．平面向量的数量积．4.如图,在平行四边形中,，，，则（）(用，表示)A．B．C．D．【答案】D【解析】.【考点】平面向量的基本定理，三角形法则.5.在平面直角坐标系中，给定，点为的中点，点满足，点满足.（1）求与的值；（2）若三点坐标分别为，求点坐标.【答案】（1）；（2）点的坐标为.【解析】先引入平面向量的基底，如，然后将分别用基底表示，最后得到，而另一方面，再根据平面向量的基本定理得到方程组，求解方程组即可；（2）先确定的坐标，设，再结合，得到，从而得到，求解即可得到点的坐标.试题解析：（1）设则 2分，，故 4分而由平面向量基本定理得，解得 6分（2）、、，由于为中点， 9分设，又由（1）知所以可得，解之得所以点的坐标为 12分.【考点】1.平面向量的线性运算；2.平面向量的基本定理；3.平面向量的坐标运算.6.如图，向量若则【答案】-.【解析】由题,BP=BA,所以BO+OP=(B0+OA),整理得OP=OA-OB+OB, OP=OA+OB,所以x=,y=,x-y=-.【考点】向量.7.若，且，则四边形的形状是________．【答案】等腰梯形【解析】，共线，所以平行且不等，又有，所以四边形为等腰梯形【考点】向量共线点评：若两向量共线，则满足关系式，由向量共线可判定直线平行8.已知,,当＝时，(1) 与垂直；当＝时， (2) 与平行。

高一数学《平面向量》期末练习题有答案

高一数学《平面向量》期末练习题有答案 - 副本平面向量一、选择题：本大题共10小题，每小题5分，共50分。

1、下列向量组中能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是（）．．．．2、若ABCD是正方形，E是CD的中点，且，，则BE= ( )A．2a B．2a Ｃ．2b Ｄ．2b、若向量a与b不共线，，且，则向量a与c的夹角是（）A．π2 B．π6 C．π3 D．04、设i，j是互相垂直的单位向量，向量，，则实数m为（）A．-2 B．2 Ｃ．2 Ｄ．不存在5、在四边形ABCD中，，，，则四形ABCD的形状是（）A．长方形 B．平行四边形Ｃ．菱形Ｄ．梯形6、下列说法正确的个数为（）（1）；（2）；（3）（4）；（5）设a,b,c为同一平面内三个向量，且c为非零向量，a,b不共线，则与c垂直。

A．2 B. 3 C. 4 D. 5，，7、在边长为1的等边三角形ABC中，设，则的值为（）A．32B．32Ｃ．0 Ｄ．38、向量a=（-1，1），且a与a+2b方向相同，则的范围是（）A．（1，+∞） B．（-1，1）Ｃ．（-1，+∞）Ｄ．（-∞，1） 9、在△OAB中，OA=（2cosα，2sinα），OB=（5cosβ，5sinβ），若-5，则S△OAB= （） A．3 B．32Ｃ．53 Ｄ．53210、若非零向量a、则（） b满足，A.二、填空题：本大题共4小题，每小题5分，共20分。

11、若向量，则与a平行的单位向量为________________ ，与a垂直的单位向量为______________________。

12、已知，，则在上的投影等于___________ 。

BC13、已知三点， E,F为线段的三等分点，则＝_____．14．设向量a与b的夹角为θ，定义a与b的“向量积”：是一个向量，它的模若3)，则三、解答题：本大题共6小题，共80分。

15．（本小题满分12分）OB=设向量OA=（3，1），（-1，2），向量，BC∥OA，又OD+OA=OC，求OD。

高一数学平面向量试题答案及解析

高一数学平面向量试题答案及解析1.正六边形中，（）A．B．C．D．【答案】D【解析】故选D2.已知向量a b则向量a在向量b方向上的投影为 ( )A．B．C．0D．1【答案】B【解析】略3.已知中，点是的中点，过点的直线分别交直线于两点，若，，则的最小值是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】，因为，三点共线，所以，．【考点】1．平面向量基本定理；2．三点共线；3．基本不等式求最值．4.（本小题满分10分）已知向量，，且，（1）求a·b及|a＋b|；（2）若f（x）＝a·b－2λ|a＋b|的最小值是－，求λ的值．【答案】（1），；（2）【解析】（1）首先根据向量积的坐标表示，然后再根据两角和的余弦公式进行化简，求向量的模，根据公式，展开公式，然后按照向量数量积的坐标表示和二倍角公式进行化简；（2），第一步先按二倍角公式展开，转化为关于的二次函数求最值，第二步，进行换元，配方，所以讨论，，三种情况，得到最小值，确定参数的取值．试题解析：（1），（2分）|，因为所以．（2）令因为，．∴原函数可化为①当，，即（不合题意，舍去）．②当时，，即或（不合题意，舍去）．③当时，矛盾．综上所述．【考点】1．向量数量积的坐标表示；2．三角函数的化简；3．二次函数求最值．5.已知平面向量，且，则（）A．B．C．D．【答案】B【解析】，故选B．【考点】（1）平面向量共线（平行）的坐标表示；（2）平面向量的坐标运算．6.已知屏幕上三点满足，则的形状是（）A．等腰三角形B．对边三角形C．直角三角形D．等腰直角三角形【答案】A【解析】设的中点为，则，为等腰三角形．故选A．【考点】（1）三角形的形状判断；（2）平面向量数量积的运算．7.在中，设，若点满足，则A．B．C．D．【答案】A【解析】由得，，答案选A．【考点】向量的线性运算8.已知，，若与垂直，则等于（）A．1B．C．2D．4【答案】C【解析】，因为与垂直，则，【考点】（1）平面向量的数量积（2）向量的模9.如图，已知点，是单位圆上一动点，且点是线段的中点．（1）若点在轴的正半轴上，求；（2）若，求点到直线的距离．【答案】（1）；（2）；【解析】（1）根据中点坐标公式求出B点坐标，再利用向量数量积坐标式表示出即可；（2）结合已知图形，求出B点坐标，再求出C点坐标，然后写出OC所在直线方程，最后根据点到直线距离公式即可求出点A到OC的距离．试题解析：（1）点在轴正半轴上，，又点是线段的中点，，，；（2），，由点是线段的中点，，直线的方程为，即，点到直线的距离．【考点】1．中点坐标公式；2．向量数量积的坐标式；3．点到直线距离；10.（本小题10分）已知向量．（Ⅰ）若向量与平行，求的值；（Ⅱ）若向量与的夹角为锐角，求的取值范围【答案】（1）（2）且【解析】（1）本题考察的是两向量的平行，可以先根据条件写出两个向量与的坐标，利用平行向量的条件，即可求出的值．（2）因为向量与的夹角为锐角，则向量的数量积大于0且不共线，根据条件代入公式即可求出的取值范围．试题解析：（Ⅰ）依题意得-------2分∵向量与平行∴，解得（Ⅱ）由（2）得∵向量与的夹角为锐角∴,且∴且【考点】平面向量的综合题11.若，则向量的夹角为（）A．B．C．D．【答案】C【解析】因为，设与的夹角为，，则，故选C．【考点】数量积表示两个向量的夹角12.已知向量，，若，则代数式的值是（）A．B．C．D．【答案】C【解析】因为向量，，，所以，解得，而=，故选择C【考点】1．共线向量的坐标表示；2．同角函数基本关系式13.如图，在正方形中，，点为的中点，点在边上．若，则．【答案】【解析】以A为坐标原点，AB为x轴，AD为y轴建立直角坐标系，则，可得，即，所以【考点】向量坐线性运算14.已知向量，，若⊥，则实数的值为（）A．B．C．－D．2【答案】A【解析】两向量垂直，所以数量积为0，代入公式，解得，故选A．【考点】向量数量积的坐标表示15.（本小题满分12分）设向量a＝（4cosα，sinα），b＝（sinβ，4cosβ），c＝（cosβ，－4sinβ），（1）若a与b－2c垂直，求tan（α＋β）的值；（2）求|b＋c|的最大值．【答案】（1）2 （2）【解析】（1）由两向量垂直得到数量积为零，代入向量的坐标可得到关于的关系式，将其整理可得到的值；（2）将转化为用角的三角函数表示，求向量的模的最大值转化为求函数最大值问题，求解时要注意正余弦值的范围试题解析：（1）b－2c＝（sinβ－2cosβ，4cosβ＋8sinβ），又a与b－2c垂直，∴4cosα（sinβ－2cosβ）＋sinα（4cosβ＋8sinβ）＝0，即4cosαsinβ－8cosαcosβ＋4sinαcosβ＋8sinαsinβ＝0，∴4sin（α＋β）－8cos（α＋β）＝0，得tan（α＋β）＝2．（2）由b＋c＝（sinβ＋cosβ，4cosβ－4sinβ），∴|b＋c|＝当sin2β＝－1时，|b＋c|＝＝4．max【考点】1．向量的坐标运算；2．向量的模；3．三角函数化简16.设为所在平面内一点，，则（）A．B．C．D．【答案】A【解析】，．故A正确．【考点】平面向量的加减法．17.已知向量，且∥，则的最小值等于A．B．C．D．【答案】B【解析】由知，即，则．【考点】平面向量的坐标运算及用基本不等式求最值．18.已知的夹角为，则【答案】【解析】．【考点】1．向量的模；2．向量的内积．19.平面向量与的夹角为60°，＝（2,0），＝1，则|＋2|等于（）A．B．C．4D．12【答案】B【解析】【考点】向量的模与向量运算20.（本小题满分12分）已知平面向量，．（1）若，求的值；（2）若，求|-|．【答案】（1）（2）【解析】（1）由得到坐标关系式，代入相应坐标即可得到的值；（2）由直线平行得到坐标满足的的关系式，求得x值后，将向量用坐标表示，利用坐标求向量的模试题解析：（1）即（2）即当时，当时，【考点】1．向量平行垂直的判定；2．向量的模21.(本题满分15分)已知，，是同一平面上不共线的三点，且．（1）求证：；（2）若，求，两点之间的距离．【答案】（1）详见解析；（2）．【解析】（1）将条件当中的式子变形，利用向量数量积的定义证明是等腰三角形即可；（2）根据（1）中所证再结合等腰三角形的性质，可将转化为与有关的方程，从而求解．试题解析：（1）由得，设为的中点，则，从而有，即，由于为的中点，且，因此由“三线合一”性质可知；（2）由（1）可知，，故，即，两点之间的距离为．【考点】1．等腰三角形的性质；2．平面向量数量积．【思路点睛】几何图形中向量的数量积问题是近几年高考的又一热点，作为一类既能考查向量的线性运算、坐标运算、数量积及平面几何知识，又能考查学生的数形结合能力及转化与化归能力的问题，实有其合理之处．解决此类问题的常用方法是：①利用已知条件，结合平面几何知识及向量数量积的基本概念直接求解(较易)；②将条件通过向量的线性运算进行转化，再利用①求解(较难)；③建系，借助向量的坐标运算，此法对解含垂直关系的问题往往有很好效果．22.已知为非零向量，且，，则下列说法正确的个数为（）（1）若，则；（2）若，则；（3）若，则；（4）若，则．A．1B．2C．3D．4【答案】D【解析】（1）因为，，，均为非零向量，且，所以，必不共线，则，表示以是，为邻边的平行四边形的两条对角线，且该平行四边形为菱形，所以，，故（1）正确；（2），所以，故（2）正确；（3）若，则必不共线，所以以为邻边的平行四边形是矩形，所以，故（3）正确；（4）若非零向量满足，即，则以为邻边的平行四边形是矩形，所以，故（4）正确.【考点】向量加法、减法的几何意义，数量积的运算性质和向量垂直的条件.23.（2015秋•大兴安岭校级期末）已知向量=（1，2），=（2，2）．（1）求（2﹣）•（2+）；（2）设=（﹣3，λ），若与夹角为钝角，求λ的值．【答案】（1）12；（2）λ＞﹣，且λ≠6．【解析】（1）向量的坐标运算和向量的数量积的坐标运算计算即可，（2）若与夹角为钝角，则则•＜0，问题得以解决．解：（1）∵=（1，2），=（2，2），∴2﹣=（2﹣2，4﹣2）=（0，2），2+=（2+2，4+2）=（4，6），∴（2﹣）•（2+）=0×4+2×6=12；（2）若与夹角为钝角，则•＜0，•=（﹣3，λ）•（1，﹣2）=﹣3﹣2λ＜0，即λ＞﹣，且与不能方向，即﹣3×（﹣2）﹣λ≠0，解得λ≠6，故λ的范围为λ＞﹣，且λ≠6．【考点】平面向量数量积的运算；平面向量的坐标运算．24.如图所示，是的边上的中点，则向量= （填写正确的序号）．①，②，③，④【答案】①【解析】．故选A．【考点】向量的线性运算．【名师】在向量线性运算时，要尽可能转化到平行四边形或三角形中，运用平行四边形法则、三角形法则，利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质，把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解．25.若向量a＝（1，2），b＝（1，－1），则2a＋b与a－b的夹角等于（）A．－B．C．D．【答案】C【解析】，所以设与的夹角为．，，．故C正确．【考点】1向量的数量积；2向量的模长．【易错点睛】本题主要考查向量的数量积和模长问题，难度一般．先由向量的数量积公式求得夹角的余弦值，由余弦值可求得角的大小．但应注意两向量的夹角范围为，若忽略角的范围容易出错．26. O为平面上的定点，A、B、C是平面上不共线的三点，若（﹣）•（+﹣2）=0，则△ABC是（）A．以AB为底边的等腰三角形B．以AB为斜边的直角三角形C．以AC为底边的等腰三角形D．以AC为斜边的直角三角形【答案】C【解析】将条件式展开化简，两边同时加上，根据向量的线性运算的几何意义即可得出答案．解：∵（﹣）•（+﹣2）=0，∴+﹣2=+﹣2．即﹣2=﹣2．两边同时加，得（）2=（）2，即AB2=BC2．∴AB=BC．∴△ABC是以AC为底边的等腰三角形．故选：C．【考点】平面向量数量积的运算．27.已知，，，且与垂直，则实数λ的值为（）A．B．C．D．1【答案】C【解析】由，所以，然后根据与垂直，展开后由其数量积等于0可求解λ的值．解：因为，所以，又，，且与垂直，所以==12λ﹣18=0，所以．故选C．【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系．28.（2015秋•嘉兴期末）已知向量是同一平面内的三个向量，其中．（1）若，且向量与向量反向，求的坐标；（2）若，且，求与的夹角θ．【答案】（1）．（2）．【解析】（1）令，根据模长关系列方程解出λ；（2）将展开求出，代入夹角公式计算．解：（1）设∵∴，∴．（2）∵||=，，∴2=5，2=．∵，∴22+3﹣22=+3=，∴．∴，∴．【考点】平面向量数量积的运算；平面向量的坐标运算．29.已知向量．（1）若点A，B，C能构成三角形，求x，y应满足的条件；（2）若△ABC为等腰直角三角形，且∠B为直角，求x，y的值．【答案】（1）3y﹣x≠1（2）或【解析】（1）点A，B，C能构成三角形，即三点不共线，再由向量不共线的条件得到关于x，y的不等式，即所求的x，y应满足的条件；（2）△ABC为等腰直角三角形，且∠B为直角，可得AB⊥BC且，|AB|=|BC|，转化为坐标表示，得到方程求出x，y的值解：（1）若点A，B，C能构成三角形，则这三点不共线，∵∴=（3，1），=（2﹣x，1﹣y），又与不共线∴3（1﹣y）≠2﹣x，∴x，y满足的条件为3y﹣x≠1（2）∵=（3，1），=（﹣x﹣1，﹣y），若∠B为直角，则AB⊥BC，∴3（﹣x﹣1）﹣y=0，又|AB|=|BC|，∴（x+1）2+y2=10，再由3（﹣x﹣1）﹣y=0，解得或．【考点】数量积判断两个平面向量的垂直关系；平面向量共线（平行）的坐标表示．30.已知||=||=1，与夹角是90°，=2+3，=k﹣4，与垂直，k的值为（）A．﹣6B．6C．3D．﹣3【答案】B【解析】根据与垂直的条件，得到数量积等于0，求变量K的值，展开运算时，用到|a|=|b|=1，a与b夹角是90°代入求解．解：∵×=（2+3）×（k﹣4）=2k+（3k﹣8）×﹣12=0，又∵×=0．∴2k﹣12=0，k=6．故选B【考点】平面向量数量积的运算；数量积判断两个平面向量的垂直关系．31.已知.（1）若，求的坐标；（2）设，若，求点的坐标.【答案】（1）；（2）.【解析】（1）由可求得的坐标，再利用向量的运算用表示出，从而求得的坐标；（2）可假设，能求的的坐标，由可得关系式，，将此关系式转化成关于的方程，求出，从而得到点的坐标.试题解析：（1）（2）设则，，解得因此，点的坐标为【考点】向量的运算.32.在中，，，，下列推导不正确的是（）A．若，则为钝角三角形B．，则ΔABC为直角三角形C．，则为等腰三角形D．，则为正三角形【答案】D【解析】A中，由可知，，得为钝角三角形；B中，由可知，，得为直角三角形；C中，由知得，，，，则为等腰三角形；D中，，总是成立，不能得到为正三角形.故选D.【考点】平面向量的数量积.33.已知点P在正△ABC所确定的平面上，且满足，则△ABP的面积与△BCP的面积之比为（）A．1：1B．1：2C．1：3D．1：4【答案】B【解析】由，可得=2，即点P为线段AC的靠近点A的三等分点，即可得出．解：∵，∴==，∴=2，即点P为线段AC的靠近点A的三等分点，∴△ABP的面积与△BCP的面积之比==，故选：B．【考点】向量的加法及其几何意义．34.如图，已知：，为的中点，为以为直径的圆上一动点，则的最大值是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】以直线为轴，圆心为坐标原点建立如图所示的直角坐标系，则，所以，，设，则，，其中（，），所以的最大值为．故选A．【考点】平面向量的线性运算，平面向量的数量积．【名师】本题考查平面向量的数量积，解题的关键是建立适当的直角坐标系，把向量用坐标表示出来．本题中建立如解析中所示的坐标系后，可以把表示出来了，引入圆的参数方程表示法，可以把向量用参数表示，这样就可两向量的数量积表示为的函数：，由三角函数的性质可求得最大值．35.在△ABC中，已知D是AB边上一点，若＝2，＝＋λ，则λ等于 ( ) A．B．C．－D．－【答案】A【解析】,而,代入原式得到,整理为,即为,所以，故选A.【考点】向量36.设是平行四边形的对角线的交点，为平面上任意一点，则= A．B．C．D．【答案】D【解析】由已知得，，，，，而，，所以.故选D.【考点】平面向量的加法；相反向量.37.已知的三个顶点及所在平面内一点，若，若实数满足，则（）A．B．3C．-1D．2【答案】B【解析】根据向量减法的运算法则可得所以,又因为，所以，故选B.【考点】平面向量的线性运算.38.在四边形中，设且，，则四边形的形状是（）A．梯形B．矩形C．菱形D．正方形【答案】B【解析】，，故四边形为平行四边形，又因为，，,故平行四边形为矩形.【考点】向量加法、减法的几何意义.39.已知向量，，，若∥，则= ．【答案】 5；【解析】由题:，, ,∥，则：【考点】向量的坐标运算及平行的性质.40.已知非零向量、，且，，，则一定共线的三点是（）A．、B．、C．、、D．、【答案】A【解析】根据三点共线的性质，、；、、皆不可能共线，只有、，、有可能共线，假设、共线，，令,可求得，、共线成立，假设、共线，,令,无解，假设不成立，故本题的正确选项为A.【考点】三点共线的证明.【方法点睛】证明三点共线的方法有多种，有向量法，因为共线的三点中任意连接两点所成向量必共线，而由共线向量的性质可知，当两向量共线时（两向量均不为零向量），其对应坐标成比例或者满足，以此来判断三点是否共线；也可建立坐标系，由其中两点确定一条直线，再将第三点代入直线方程，看其是否在直线上；三点钟任意连接两点，可形成三个向量，通过三个向量的模长的关系也可判断三点是否共线.41.已知，点是线段上的点，，则点的坐标为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】假设，则有，所以有，可求得，故本题的正确选项为D.【考点】三点共线的性质.42.设和是两个单位向量，夹角是，试求向量和的夹角.【答案】.【解析】本题考查的知识点是数量积表示两个向量的夹角，由和是两个单位向量，夹角是，我们易得，，进而我们可以求出，，，然后代入，即可求出答案.试题解析：，，，.,，故.【考点】数量积表示两向量的夹角.43.已知点，，，，则向量在方向上的投影为【答案】【解析】，，则向量在方向上的投影为．【考点】向量数量积的几何意义．44.下列四个式子中可以化简为的是（）①②③④A．①④B．①②C．②③D．③④【答案】A【解析】由向量加法三角形法则可知①正确，由向量减法的三角形法则可知④正确，故选A.【考点】向量加法、减法的三角形法则.45.已知向量满足：（1）求向量与的夹角（2）求【答案】（1）（2）【解析】（1）设向量的夹角为θ，求出，展开，代入后求得θ值；（2）利用，展开后求得答案试题解析：（1）设向量与的夹角为，，，得，（2）【考点】平面向量数量积的运算46.在菱形中，若，则等于（）A．2B．－2C．D．与菱形的边长有关【答案】B【解析】由题在菱形中，若，由，【考点】向量的运算及几何意义．47.已知是两个单位向量．（1）若，试求的值；（2）若的夹角为，试求向量与的夹角【答案】（1）（2）【解析】（1）由题为单位向量，且，可利用向量乘法运算的性质；，化为向量的乘法运算，求出，进而可求得（2）由的夹角为，可利用向量乘法的性质，分别先求出的值，再利用可得.试题解析：（1），是两个单位向量，，又，，即．（2），，，夹角 .【考点】向量的乘法运算及性质.48.设向量，若，则．【答案】【解析】由题//，可得：【考点】向量平行的性质．49.已知向量=（3，x），=（﹣2，2）（1）若向量⊥，求实数x的值；（2）若向量﹣与3+2共线，求实数x的值．【答案】（1）x=3（2）x=﹣3【解析】解：（1）∵⊥，∴•=﹣6+2x=0，解得x=3．（2）﹣=（﹣5，2﹣x），3+2=（7，3x+2）．∵﹣与3+2共线，∴7（2﹣x）+5（3x+2）=0，解得x=﹣3．【点评】本题考查了向量坐标运算性质、向量共线定理、向量垂直与数量积的关系，考查了推理能力与计算能力，属于中档题．50.若，且，则向量与的夹角为A．30°B．60°C．120°D．150°【答案】C【解析】由,则；，得：与的夹角为120°。

高一数学平面向量基本定理试题

高一数学平面向量基本定理试题1.设为非零向量，已知向量与不共线，与共线，则向量与（）A．一定不共线B．一定共线C．不一定共线D．可能相等【答案】A.【解析】假设与共线，则由向量共线基本定理知，存在实数，使得.又因为已知与共线，由向量共线基本定理知，存在实数，使得，即与共线，这与已知与不共线矛盾.故假设不成立，即与一定不共线.【考点】反证法；平面向量的共线定理.2.已知向量,.若,则实数 __________【答案】【解析】根据题意，由于向量,.若,故可知答案为。

【考点】向量的共线点评：主要是考查了向量的共线的运用，属于基础题。

3.已知向量，且∥，则= ；【答案】【解析】因为∥，所以，所以.【考点】两向量平行的应用点评：本题考查平面向量的数量积的计算，解题时要认真审题，注意两个平面向量平行的条件的灵活运用．4.下列命题中：①若,则或；②若不平行的两个非零向量,满足,则；③若与平行,则；④若∥,∥,则∥；其中真命题的个数是（）A．1B．2C．3D．4【答案】A【解析】对于①若,则或，可能都是垂直的非零向量，错误；对于②若不平行的两个非零向量,满足,则；成立。

对于③若与平行,则；可能反向则不成立，故错误，对于④若∥,∥,则∥；只有不为零向量时成立，故错误，选A.【考点】向量的共线点评：主要是考查了向量的数量积和向量共线的概念运用，属于基础题。

5.，则与（）A．互相平行B．互相垂直C．夹角为30°D．夹角为60°【答案】B【解析】∵，∴，∴，故选B【考点】本题考查了数量积的坐标运算点评：熟练掌握向量及数量积的坐标运算是求解此类问题的关键，属基础题6.下列向量：①，②，③，④中一定可以充当平面向量一组基底的是（）A．①②B．②③C．③④D．①③【答案】D【解析】由于作基底的两个向量不能共线，因为①③两个向量不共线，所以可以作为一组基底.7.已知向量,的夹角为, 且, , 若, 求： (1) ·； (2).【答案】：（1）1 （2）【解析】本试题主要是考查了向量的数量积的运用以及向量的数量积性质的运用，七届向量的模长，以及向量的数量积综合运用。

高一数学(必修二)平面向量的概念及其应用练习题及答案

高一数学（必修二）平面向量的概念及其应用练习题及答案一、单选题1．下列说法错误的是（） A ．向量CD 与向量DC 长度相等 B ．单位向量都相等C ．0的长度为0，且方向是任意的D ．任一非零向量都可以平行移动2．设e 是单位向量，3AB e =，3CD e =-，3AD =，则四边形ABCD 是（） A ．梯形B ．菱形C ．矩形D ．正方形3．已知向量,a b 满足2π1,2,,3a b a b ===，则()a ab ⋅+=（） A ．2-B ．1-C ．0D ．24．已知向量a ，b 满足1a b ==，23a b +=，则向量a ，b 的夹角为（）A ．30B ．60C ．120D ．1505．如图，D 是AB 上靠近B 的四等分点，E 是AC 上靠近A 的四等分点，F 是DE 的中点，设AB a =，AC b =，则AF =（）A ．344a b - B ．344a b + C ．388a b + D ．388a b - 6．已知向量a ＝（－1，2），b ＝（3，m ），m ∈R ，则“m ＝－6”是“a ∥()a b +”的（） A ．充要条件 B ．充分不必要条件 C ．必要不充分条件D ．既不充分也不必要条件7．在ABC 中，内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ，已知45A =︒，2a =，2b =B 的大小为（） A ．30︒ B ．60︒ C ．30︒或150︒D ．60︒或120︒8．已知平面四边形ABCD 满足13AD BC =，平面内点E 满足52BE CE =，CD 与AE 交于点M ，若BM x AB y AD =+，则yx等于（） A ．52B ．52-C ．43D ．43-二、多选题9．下列说法正确的是（）A ．a 与b 是非零向量，则a 与b 同向是a b =的必要不充分条件B ．,,A BC 是互不重合的三点，若AB 与BC 共线，则,,A B C 三点在同一条直线上 C ．a 与b 是非零向量，若a 与b 同向，则a 与b -反向D ．设,λμ为实数，若a b λμ=，则a 与b 共线10．在ABC 中，已知π32A C ==，3CD DB =，则（） A ．+AB AC BC = B ．2AC AD = C ．13+44AD AB AC =D ．AD BC ⊥11．已知向量()()()1,3,2,,a b y a b a ==+⊥，则（） A ．()2,3b =- B ．向量,a b 的夹角为3π4C ．172a b +=D ．a 在b 方向上的投影向量是1,212．在ABC 中，内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ，下列说法中正确的是（） A ．“ABC 为锐角三角形”是“sin cos A B >”的充分不必要条件 B ．若sin 2sin 2A B =，则ABC 为等腰三角形 C ．命题“若A B >，则sin sin A B >”是真命题D ．若8a =，10c =，π3B =，则符合条件的ABC 有两个三、填空题13．P 在线段12PP 的反向延长线上（不包括端点），且12PP PP λ=，则实数λ的取值范围是___________.14．已知四边形ABCD 是边长为2的正方形，若3BC DE =，且F 为BC 的中点，则EA EF ⋅=______． 15．已知||1a =，()1,3b =，()b a a +⊥，则向量a 与向量b 的夹角为______．16．已知△ABC 的内角A ，B ，C 所对的边分别为a ，b ，c ，若b sin A =2c sin B ，cos B =14，b =3，则△ABC 的面积为________．四、解答题17．设1e ，2e 是两个不共线的向量，如果1232AB e e =-，124BC e e =+，1289CD e e =-. (1)求证：A ，B ，D 三点共线；(2)试确定λ的值，使122e e λ+和12e e λ+共线； (3)若12e e λ+与12e e λ+不共线，试求λ的取值范围.18．化简：(1)()()532423a b b a -+-； (2)()()()111232342a b a b a b -----；(3)()()x y a x y a +--．19．已知4a =，2b =，且a 与b 夹角为120°，求： (1)2a b -；(2)a 与a b +的夹角；(3)若向量2a b λ-与3a b λ-平行，求实数λ的值．20．如图，在菱形ABCD 中，1,22CF CD CE EB ==.(1)若EF xAB y AD =+，求23x y +的值； (2)若6,60AB BAD ∠==，求AC EF ⋅.21．已知ABC 的内角A ，B ，C 的对边分别为a ，b ，c ，3b =a c <，且ππ1sin cos 364A A ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭．(1)求A 的大小；(2)若sin sin 43sin a A c C B +=，求ABC 的面积．22．已知：a 、b 是同一平面内的两个向量，其中()1,2a =． (1)若5||2b =且a b +与b 垂直，求a 与b 的夹角θ ； (2)若()1,1b =且a 与a b λ+的夹角为锐角，求实数λ的取值范围．参考答案1．B 2．B 3．C 4．C 5．C 6．A 7．A 8．B 9．ABC 10．ABD 11．BD 12．AC 13．()1,0- 14．409 15．2π31691517．（1）证明：因为()121212124891284324BD BC CD e e e e e e e e AB=+=++-=-=-=，所以AB 与BD 共线.因为AB 与BD 有公共点B ，所以A ，B ，D 三点共线.（2）因为122e e λ+与12e e λ+共线，所以存在实数μ，使()12122e e e e λλμ=++. 因为1e ，2e 不共线，所以2,1,λμλμ=⎧⎨=⎩所以22λ=±. （3）假设12e e λ+与12e e λ+共线，则存在实数m ，使()1212e e m e e λλ+=+.因为1e ，2e 不共线，所以1,,m m λλ=⎧⎨=⎩所以1λ=±.因为12e e λ+与12e e λ+不共线，所以1λ≠±.18．（1）()()()()532423*********a b b a a a b b a b -+-=-+-+=-. （2）()()()111131211232342342322a b a b a b a a a b b b ⎛⎫⎛⎫-----=--+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 111123a b =-+.（3）()()()()2x y a x y a xa xa ya ya ya +--=-++=. 19．（1）解：因为()2224246844164a b a a b b -⋅+=-=++=，所以2221a b -=（2）因为()2222168412a b a a b b +=+⋅+=-+=，所以23a b +=，又()216412a b a a a b ⋅=+=-+⋅=，所以()123cos ,43a ab a a b a a b⋅+<+>===⨯+ 所以a 与a b +的夹角为6π．（3）因为向量2a b λ-与3a b λ-平行，所以()233a b k a b k a kb λλλ-=-=-，因为向量a 与b 不共线，所以23k kλλ=⎧⎨=⎩，解得6λ=±20．（1）因为1122CF CD AB ==-，2CE EB =所以2233EC BC AD ==，所以21213232EF EC CF BC CD AD AB =+=+=-，所以12,23x y =-=，故231x y +=.（2）AC AB AD =+，()221211223263AC EF AB AD AB AD AB AB AD AD ⎛⎫∴⋅=+⋅-+=-+⋅+ ⎪⎝⎭，ABCD 为菱形，||||6,60AD AB BAD ∠∴===，所以66cos6018AB AD ⋅=⨯⨯=，2211261869263AC EF ∴⋅=-⨯+⨯+⨯=.21．（1）πππππ2sin cos cos cos 3636A A A A ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2πcos 21π13cos 624A A ⎛⎫++ ⎪⎛⎫⎝⎭=+== ⎪⎝⎭，∴π31cos 22A ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭，因为0πA <<，得ππ7π2333A <+<，所以π2π233A +=或4323ππA +=，解得π6A =或π2A =，因为a c <，得π2A <，∴π6A =．（2）由（1）知，6A π=，sin sin 43sin a A c C B +=，由正弦定理，得22312a c b +==，由余弦定理，得2222cos a b c bc A =+-⋅，即22312323c c c -=+-，整理，得22390c c --=，由0c >得3c =，所以11133sin 33222ABC S bc A ==⨯=△ 22．（1）解：由()a b b +⊥得()0a b b +⋅=，即2+0a b b ⋅= ，所以254a b b ⋅=-=-，得514cos 2552a b a bθ-⋅===-⋅⨯，又[]0,πθ∈，所以2π3θ=；（2）解：因为()1,2a =，()1,1b =，所以()()()1,21,11,2a b λλλλ+=+=++ 所以()0a a b λ⋅+>，则512403λλλ+++>⇒>-，由//a a b λ+得0λ=，由与a 与a b λ+的夹角为锐角，所以5,0(0,)3λ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭。

高一数学平面向量试题答案及解析

高一数学平面向量试题答案及解析1.已知，是平面内两个互相垂直的单位向量，若向量满足，则的最大值是；【答案】【解析】略2.已知平面向量，且∥，则（）A．-3B．-9C．9D．1【答案】B【解析】由两向量平行坐标间的关系可知【考点】向量平行的性质3.（12分）已知向量，令且的周期为．（1）求函数的解析式；（2）若时，求实数的取值范围．【答案】（1）（2）．【解析】（1）本题考察的是求函数解析式，本题中根据平面向量的数量积，再结合辅助角公式进行化简，又的周期为，可以求出从而求出的解析式．（2）本题考察的是求参数的取值范围问题，本题中根据所给的定义域求出的值域，再根据不等式恒成立问题即可求出参数的取值范围．试题解析：（1）∵的周期为∴（2），则【考点】（1）辅助角公式（2）三角函数的值域4.在边长为的正三角形中，设，，若，则的值为A．B．C．D．【答案】D【解析】由已知可得：D为BC中点，，又因为在边长为的正三角形中，所以，故解得，故选择D【考点】平面向量的线性运算5.若向量满足：，，，则 .【答案】【解析】【考点】向量垂直与向量的坐标运算6.设，向量，，且，∥，则______________．【答案】【解析】因为，∥，所以有即，，所以【考点】向量坐标运算7.向量a=，b=，则A．a∥bB．C．a与b的夹角为60°D．a与b的夹角为30°【答案】B【解析】根据两向量平行坐标表示公式“”可得A错误；根据两向量垂直的坐标表示公式“”可得B正确；根据B可知两向量夹角为，所以C，D错误，故选择B【考点】向量线性关系8.如图所示，D是△ABC的边AB上的中点，则向量A．B．C．D．【答案】A【解析】因为，故选择A【考点】向量的加减法运算9.设是平面上一定点，A、B、C是平面上不共线的三点，动点P满足，，则动点P的轨迹一定通过△ABC的（）A．外心 B．内心 C．重心 D．垂心【答案】D【解析】,,,,则动点的轨迹一定通过的垂心．故C正确．【考点】1向量的加减法;2数量积;3向量垂直．10.已知向量则x=【答案】6【解析】由题意可得,解得．【考点】向量共线．11.（2015秋•友谊县校级期末）已知△ABC和点M满足+=﹣，若存在实数m使得m+m=成立，则m等于（）A．B．2C．D．3【答案】C【解析】作出图象，由向量加法的平行四边形法则可知M是△ABC的重心，故，代入m+m=可解出m．解：以MB，MC为邻边作平行四边形MBEC，连结ME交BC于D，如图．则，∵+=﹣，∴M在线段AD上，且|MA|=2|MD|，∵D是BC中点，∴=2=3，∵m+m=，∴3m=，∴m=．故选C．【考点】平面向量的基本定理及其意义．12.已知点（1）求证：恒为锐角；（2）若四边形为菱形，求的值【答案】（1）证明见解析（2）2【解析】（1）只需证明且三点不在一条直线上即可；（2）利用菱形的定义可求得坐标，进而求出所求的值.试题解析：（1）∵点∴∴.若A，P，B三点在一条直线上，则，得到，此方程无解，∴∴∠APB恒为锐角．（2）∵四边形ABPQ为菱形，∴，即，化简得到解得设Q（a，b），∵，∴，∴【考点】平面向量数量积的运算13.如图所示，是的边上的中点，则向量= （填写正确的序号）．①，②，③，④【答案】①【解析】．故选A．【考点】向量的线性运算．【名师】在向量线性运算时，要尽可能转化到平行四边形或三角形中，运用平行四边形法则、三角形法则，利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质，把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解．14. O为平面上的定点，A、B、C是平面上不共线的三点，若（﹣）•（+﹣2）=0，则△ABC是（）A．以AB为底边的等腰三角形B．以AB为斜边的直角三角形C．以AC为底边的等腰三角形D．以AC为斜边的直角三角形【答案】C【解析】将条件式展开化简，两边同时加上，根据向量的线性运算的几何意义即可得出答案．解：∵（﹣）•（+﹣2）=0，∴+﹣2=+﹣2．即﹣2=﹣2．两边同时加，得（）2=（）2，即AB2=BC2．∴AB=BC．∴△ABC是以AC为底边的等腰三角形．故选：C．【考点】平面向量数量积的运算．15.已知，，，则=（）A．﹣8B．﹣10C．10D．8【答案】B【解析】向量的数量积的运算和向量的模即可求出．解：，，，∴=+|+2=16+25+2=21，∴=﹣10，故选：B．【考点】平面向量数量积的运算．16.已知||=1，||=2，∠AOB=150°，点C在∠AOB的内部且∠AOC=30°，设=m+n，则=（）A．B．2C．D．1【答案】B【解析】可画出图形，由可得到，根据条件进行数量积的运算便可得到，从而便可得出关于m，n的等式，从而可以求出．解：如图，由的两边分别乘以得：；∴；∴得：；∴；∴．故选：B．【考点】向量在几何中的应用．17.已知正方形的边长为2，点是边上的中点，则的值为（）A．1B．2C．4D．6【答案】B【解析】以为原点，所在直线为轴建立直角坐标系，则，.【考点】向量数量积的坐标表示.18.=（2，3），=（﹣3，5），则在方向上的投影为．【答案】【解析】由已知向量的坐标求出与，代入投影公式得答案．解：∵=（2，3），=（﹣3，5），∴，，则=．故答案为：．【考点】平面向量数量积的运算．19.已知向量，满足||＝1，||＝2，与的夹角为120°．(1) 求及＋；(2)设向量＋与－的夹角为θ，求cosθ的值．【答案】(1);;(2).【解析】(1)根据向量的数量积的运算公式；以及；（2）根据公式，根据数量积公式，再根据公式试题解析：解析：(1)＝||||cos 120°θ＝1×2×(－)＝－1，所以|＋|2＝(＋)2＝2＋2＋2＝12＋22＋2×(－1)＝3.所以|＋|＝(2)同理可求得|－|＝.因为(＋)(－)＝2－2＝12－22＝－3，所以cosθ＝＝＝－．所以向量＋与－的夹角的余弦值为－．【考点】向量数量积20.（1）在直角坐标系中，已知三点，当为何值时，向量与共线？（2）在直角坐标系中，已知为坐标原点，，，当为何值时，向量与垂直？【答案】（1）；（2）.【解析】首先根据向量减法的线性运算得到向量与的坐标，当与共线时坐标交叉积的差等于零，当与垂直是数量积等于零，从而列出的方程，即可求得满足条件的的值.试题解析：（1）∵，又向量与共线，∴,解得（2）,当向量与垂直时，，即，解得【考点】向量的线性运算及平行与垂直的坐标表示.21.已知a，b为非零向量，且｜a＋b｜＝|a|＋|b|，则一定有（）A．a＝b B．a∥b，且a，b方向相同C．a＝－b D．a∥b，且a，b方向相反【答案】B【解析】根据向量加法的几何意义， a，b方向相同，方向相同即是共线向量.【考点】向量加法的几何意义．22.已知向量．（1）若点三点共线，求的值；（2）若为直角三角形，且为直角，求的值.【答案】（Ⅰ）-19；（Ⅱ）1.【解析】（Ⅰ）根据向量的减法运算和向量平行的充要条件即可解得；（Ⅱ）根据向量的减法运算和向量垂直的充要条件即可解得.试题解析：解：（Ⅰ）∴，.（Ⅱ），则，∴，【考点】向量的减法运算；向量平行和垂直的充要条件.23.平面内有一个和一点，线段的中点分别为的中点分别为，设.（1）试用表示向量；（2）证明线段交于一点且互相平分.【答案】（1），，；（2）证明见解析.【解析】（1）根据向量的加法、数乘的几何意义，以及向量加法的平行四边形法则，并进行向量的数乘运算便可得到，从而同理可以用分别表示出；（2）设线段、的中点分别为，用分别表示出，从而可得，即证得线段交于一点且互相平分．试题解析：（1），.（2）证明：设线段的中点为，则，设中点分别为，同理：，，∴，即其交于一点且互相平分.【考点】1、向量的三角形法则；2、向量的线性运算．【方法点睛】本题考查向量加法、数乘的几何意义，向量加法的平行四边形法则，以及向量的数乘运算，三角形中位线的性质，平行四边形的判定，平行四边形的对角线相交于一点且互相平分，考查学生逻辑推理能力，属于中档题．另一种解法：（1）；同理，；（2）证明：如图，连接，则，且，，且，∴，且，∴四边形为平行四边形，∴线段交于一点且互相平分，同理，线段交于一点且互相平分，∴线段交于一点且互相平分．24.已知是两个非零向量，当的模取最小值时.①求的值；②已知与共线且同向，求证：与垂直.【答案】①；②证明见解析.【解析】（1）设出两个向量的夹角，表示出两个向量的模长，对于模长形式，通常两边平方，得到与已知条件有关的运算，整理成平方形式，当底数为零时，结果最小；（2）本题要证明两个向量垂直，这种问题一般通过向量的数量积为零来证明，求两个向量数量积，根据上一问做出的结果，代入数量积的式子，合并同类项，得到数量积为零．得到垂直．试题解析：①令，则.当时，.②证明：与共线且同向，,,,.【考点】（1）向量的模；（2）数量积判断两个向量的垂直关系.【方法点晴】本题主要考查模长形式，通常两边平方以及证明两个向量垂直，这种问题一般通过向量的数量积为零来证明，因为在本题中主要是数学符号的运算，所以对学生的运算能力要求较高，属于难题.启发学生在理解数量积的运算特点的基础上，逐步把握数量积的运算律，引导学生注意数量积性质的相关问题的特点，以熟练地应用数量积的性质．25.已知，在方向上的投影为，则（）A．3B．C．2D．【答案】B【解析】由在方向上的投影为，则，所以，故选B.【考点】向量的数量积及向量的投影的应用.26.给出下列命题：（1）若，则；（2）向量不可以比较大小；（3）若则；（4）．其中真命题的个数为（）A．1B．2C．3D．4【答案】B【解析】由题意得，（1）中，例如，此时，但，所以不正确；（2）中，向量是既有大小又有方向的量，所示向量不能比较大小，所以（2）是正确的；（3）中，根据相等向量的概念，可得“若则”是正确的；（4）中，由，则是成立的，但由，则与是相等向量或相反向量，所以不正确，综上所述，正确命题的个数为个，故选B.【考点】向量的基本概念.【方法点晴】本题主要考查了平面向量的基本的概念——向量的模、相等向量、向量的概念、共线向量及相反向量的概念，其中牢记平面向量的基本概念是判断此类问题的关键，试题很容易出错，属于易错题，本题的解答中，（4）中，，容易忽视相反向量的概念，造成错解，应牢记向量是既有大小又有方向的量这一基本概念，防止出错.27.已知向量，若，则=（）A．B．C．D．【答案】A【解析】，．故选A．【考点】数量积的坐标运算．28.已知向量,．（1）若四边形ABCD是平行四边形，求的值；（2）若为等腰直角三角形，且为直角，求的值．【答案】（1）；（2）或．【解析】（1）根据四边形为平行四边形，利用，即可求解的值；（2）利用为等腰直角三角形，且为直角，则且，列出方程，即可求解的值．试题解析：（1），，由得x=-2,y=-5．（2），若为直角，则，∴，又，∴，再由，解得或．【考点】向量的运算及向量的垂直关系的应用．29.（1）已知，，且与的夹角为60°，求的值；（2）在矩形中，,点为的中点，点在边上，若,求的值．【答案】（1）；（2）．【解析】（1）利用向量模的平方等于向量的平方，即可化简，即可求解的值；（2）设，利用，求得的值，又由，，即可运算的值．试题解析：（1） =169，得；（2）矩形ABCD中，∵点F在边CD上，∴设，，本小题也可建坐标系，用平面向量坐标运算解决．【考点】向量的模的计算及向量数量积的运算．30.已知三角形△ABC中，角A,B,C的对边分别为，若，则 =（）A．B．C．D．【答案】C【解析】【考点】向量的坐标运算31.已知向量与的夹角为，||=2,||=3,记,（1）若，求实数k的值。

高一数学平面向量的概念练习题(解析版)

练习11 平面向量的概念一、单选题1．给出下列物理量：①质量；②速度；③位移；④力；⑤路程；⑥功；⑦加速度.其中是向量的有（）A．4个B．5个C．6个D．7个【答案】A【解析】【分析】根据向量的定义即可判断；【详解】解：速度、位移、力、加速度4个物理量是向量，它们都有大小和方向.故选：A【点睛】本题考查向量的定义的理解，属于基础题.2．下列各说法:①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②向量的大小与方向有关;③任意两个零向量方向相同;④模相等的两个平行向量是相等向量.其中正确的有( )A．0个B．1个C．2个D．3个【答案】A【分析】根据向量的基本概念分析即可.【详解】有向线段是向量的几何表示,二者并不相同,故①错误;②向量不能比较大小,故②错误;③由零向量方向的任意性知③错误;④向量相等是向量模相等,且方向相同,故④错误.故选：A.【点睛】本题主要考查了向量中的基本概念,属于基础题型.3．如图，在O中，向量,,OB OC AO是（）A．有相同起点的向量B．共线向量C．模相等的向量D．相等向量【答案】C【分析】向量是既有大小又有方向的量，通过大小和方向两个方面逐一判断即可.【详解】解：,,OB OC AO起点并不全相同，故A错误；,,OB OC AO的方向均不相同，也不相反，故BD 错误；||||||OB OC AO===圆的半径，故C正确，故选C．【点睛】本题考查向量的概念，是基础题.4．下列说法正确的是( )A．有向线段AB与BA表示同一向量B．两条有公共终点的有向线段表示的向量是平行向量C．零向量与单位向量是平行向量D．对任一向量a，aa是一个单位向量【答案】C【分析】由平面向量的定义、平行向量及单位向量的可依次对选项判断.【详解】对于选项A，向量AB与BA方向相反，不是同一向量，故选项A错误；对于选项B ，有公共终点的有向线段的方向不一定相同或相反，故B 错误；对于选项C ，零向量与任意向量都是平行向量，故C 正确；对于选项D ，当0a =时，a a 无意义，故D 错误. 故选：C 【点睛】本题考查了平面向量的定义与平行向量的应用，属于基础题．二、多选题5．如图所示，梯形ABCD 为等腰梯形，则下列关系正确的是（）A ．AB DC =B ．AB DC = C ．AB DC >D ．BC AD ∥【答案】BD【分析】根据向量的模及共线向量的定义解答即可；【详解】解：AB 与DC 显然方向不相同，故不是相等向量，故A 错误；AB 与DC 表示等腰梯形两腰的长度，所以AB DC =，故B 正确；向量无法比较大小，只能比较向量模的大小，故C 错误；等腰梯形的上底BC 与下底AD 平行，所以//BC AD ，故D 正确；故选：BD .【点睛】本题考查共线向量、相等向量、向量的模的理解，属于基础题.6．下列说法正确的是（）A ．长度相等的向量是相等向量B ．若a b =，b c =，则a c =C．共线向量是在一条直线上的向量D．向量AB与CD共线是A，B，C，D四点共线的必要不充分条件【答案】BD【分析】根据向量的相关概念判断可得.【详解】解：相等向量不仅要求长度相等，还要求方向相同，故A说法错误；B说法显然正确；共线向量可以是在一条直线上的向量，也可以是所在直线互相平行的向量，故C说法错误；A，B，C，D四点共线⇒向量AB与CD共线，反之不成立，所以向量AB与CD共线是A，B，C，D四点共线的必要不充分条件，故D说法正确.故选：BD【点睛】本题考查向量的相关概念的理解，相等向量、共线向量，属于基础题.三、填空题7．下列结论正确的序号是_______.=；①若a，b都是单位向量，则a b②物理学中作用力与反作用力是一对共线向量；③方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量；④直角坐标平面上的x轴，y轴都是向量.【答案】②③【分析】根据题意，对题目中的命题进行分析、判断正误即可．【详解】解：对于①，a，b都是单位向量，则不一定有a b=，①错误；对于②，物理学中的作用力与反作用力大小相等，方向相反，是一对共线向量，②正确；对于③，如图所示，方向为南偏西60︒的向量与北偏东60︒的向量在一条直线上，是共线向量，③正确；对于④，直角坐标平面上的x 轴、y 轴只有方向，没有大小，不是向量，④错误；综上，正确的命题序号是②③．故答案为：②③．【点睛】本题通过命题真假的判断考查了平面向量的概念与应用问题，属于基础题．8．把同一平面内所有模不小于1，不大于2的向量的起点，移到同一点O ，则这些向量的终点构成的图形的面积等于__________.【答案】3π【解析】【分析】本题首先可以通过题意确定向量的终点构成的图形的形状，然后根据圆的面积公式即可得出结果．【详解】由题意可知，这些向量的终点构成的图形是一个圆环，圆环的小圆半径为1，圆环的大圆半径为2，所以圆环的面积为22213πππ⨯-⨯=，故答案为3π．【点睛】本题考查向量的定义的应用，考查圆的面积公式的使用，向量是有方向和大小的量，考查推理能力与运算能力，是简单题．四、解答题9．如图的方格由若干个边长为1的小正方形组成，方格中有定点A ，点C 为小正方形的顶点，且5AC =，画出所有的向量AC.【答案】见解析【分析】利用向量模长的几何意义，即可画出图形.【详解】AC ，∴C点落在以A为圆心，以5为半径的圆上，又∵点C为小正方形的顶点，∵||5根据该条件不难找出满足条件的点C，解析所有的向量AC，如图所示：【点睛】本题考查了向量模长的几何意义，轨迹问题，属于基础题.10．如图所示，平行四边形ABCD 中，O 是两对角线AC ，BD 的交点，设点集{}S A B C D O =，，，，，向量集合{|,,}T MN M N S M N =∈且，不重合，试求集合T 中元素的个数.【答案】12【分析】本题首先可根据题意明确集合T 中所包含的元素，然后根据平行四边形法则找出其中的相等向量，最后根据集合元素的互异性即可得出结果。

高一数学平面向量坐标运算试题答案及解析

高一数学平面向量坐标运算试题答案及解析1.已知是同一平面内的三个向量，其中.（Ⅰ）若，且，求向量；（Ⅱ）若，且与垂直，求与的夹角的正弦值.【答案】（Ⅰ）或；（Ⅱ）.【解析】（Ⅰ）因为是在坐标前提下解决问题，所以求向量，即求它的坐标，这样就必须建立关于坐标的方程；（Ⅱ）求与的夹角的正弦值，首先应想到求它们的余弦值，如何求，还是要建立关于它的方程，可由与垂直关系，确立方程来解决问题.试题解析：（Ⅰ），可设， 1分∴，， 2分∴ 4分∴或. 6分（Ⅱ）∵与垂直，∴，即 8分∴，∴， 10分，所以与的夹角的正弦值 12分【考点】平面向量的坐标运算和向量之间的关系.2.在直角坐标系中，已知点，点在三边围成的区域（含边界）上（1）若，求；（2）设，用表示，并求的最大值.【答案】（1），（2）1.【解析】（1）本小题中因为思路一即化为坐标运算：从而求得x,y，即可求出其模长，思路二先化向量运算，再化坐标运算：即可求得模长；（2）本小题因为所以则，两式相减得，m-n=y-x,令y-x=t,以下把问题转化为目标函数为t的线性规划问题加以解决.试题解析：（1）解法一：又解得x=2,y=2,即所以解法二：则,所以所以（2），两式相减得，m-n=y-x,令y-x=t,由图知，当直线y=x+t过点B（2，3）时，t取得最大值1，故m-n的最大值为1.【考点】平面向量的线性运算与坐标运算；线性规划问题.3.已知(1)若，求x的范围；(2)求的最大值以及此时x的值.【答案】(1);(2),或【解析】(1)先利用向量的数量积的坐标表示把的解析式表示出来，得，然后解关于的一个一元二次不等式得到的范围，然后再解三角不等式即可。

（2）用换元法求的最大最小值，然后求的取值即可。

试题解析：解：（1）由题意，即，；（2）∵令，则，当，即或时，.【考点】1、向量的坐标运算；2、三角不等式；3、换元法求函数的最值；4.已知点，，向量，若，则实数的值为．【答案】4【解析】由题知，=（2,3），由向量共线的充要条件及得，，解得=4考点:点坐标与向量坐标关系；向量平行的条件5.已知向量，，函数.(1)若，求的最大值并求出相应的值；(2)若将图象上的所有点的纵坐标缩小到原来的倍，横坐标伸长到原来的倍，再向左平移个单位得到图象，求的最小正周期和对称中心；（3）若，求的值.【答案】（1），；（2），（3）。

2024年高一数学真题汇编(北京专用)平面向量的数量积及其应用(含坐标)5种常考题型归类(解析版)

专题02平面向量的数量积及其应用（含坐标）5种常考题型归类向量数量积的运算1．（2023春•西城区校级期中）向量||||2a b == ，a与b 的夹角为34π，则a b ⋅ 等于()A ．-B ．C ．2-D ．4【解析】 ||||2a b == ，a与b 的夹角为34π，∴32||||cos 22()42a b a b π⋅==⨯⨯-=-．故选：A ．2．（2023春•西城区校级期中）已知向量a，b ，c 在正方形网格中的位置如图所示．若网格纸上小正方形的边长为1，则()a b c -⋅=；a b ⋅=．【解析】如图建立平面直角坐标系，所以(2,1)a = ，(2,1)b =- ，(0,1)c =，所以(0,2)a b -= ，()2a b c -⋅= ，221(1)3a b ⋅=⨯+⨯-=．故答案为：2；3．3．（2023春•东城区校级期中）已知菱形ABCD 边长为1，60BAD ∠=︒，则(BD DC ⋅=)A B ．C ．12D ．12-【解析】60BAD ∠=︒ ，由菱形的几何性质可得：1AB BD DC ===，,120BD DC 〈〉=︒，故111cos1202BD DC ⋅=⨯⨯︒=- ．故选：D ．4．（2023春•怀柔区校级期中）已知菱形ABCD 的边长为a ，60ABC ∠=︒，则(DA CD ⋅=)A ．212a -B ．214a -C ．214a D ．212a 【解析】已知菱形ABCD 的边长为a ，60ABC ∠=︒，则2211||||cos(180)()22DA CD DA CD ADC a a ⋅=︒-∠=⨯-=- ．故选：A ．5．（2021秋•西城区校级期中）在ABC ∆中，90C =︒，4AC =，3BC =，点P 是AB 的中点，则(CB CP ⋅= )A ．94B ．4C ．92D ．6【解析】在ABC ∆中，90C =︒，则0CB CA ⋅=，因为点P 是AB 的中点，所以1()2CP CB CA =+ ，所以222111119[()]||222222CB CP CB CB CA CB CB CA CB CB ⋅=⋅+=+⋅=== ．故选：C ．6．（2015秋•北京校级期中）ABC ∆外接圆的半径为1，圆心为O ，且20OA AB AC ++= ，||||OA AB =，则CA CB等于()A ．32B C ．3D ．【解析】 20OA AB AC ++=，∴0OA AB OA AC +++= ，∴OB OC =- ．O ∴，B ，C 共线，BC 为圆的直径，如图AB AC ∴⊥． ||||OA AB = ，∴||||1OA AB == ，||2BC =，||AC =，故6ACB π∠=．则||||cos303CA CB CA CB =︒= ，故选：C ．7．（2023春•房山区期中）在梯形ABCD 中，//AB CD ，2CD =，4BAD π∠=，若2AB AC AB AD ⋅=⋅ ，则(AD AC ⋅= )A ．12B ．16C ．20D ．10【解析】因为2AB AC AB AD ⋅=⋅，所以()AB AC AB AD AB AC AD AB DC AB AD ⋅-⋅=⋅-=⋅=⋅ ，所以2||AB AB AD =⋅ ，可得||cos 24AD π= ，解得||22AD = ，所以22()(22)222cos 124AC AD AD AD DC AD AD DC π⋅=⋅+=+⋅=+⨯= ．故选：A ．8．（2023秋•大兴区期中）已知等边ABC ∆的边长为4，E ，F 分别是AB ，AC 的中点，则EF EA ⋅=；若M ，N 是线段BC 上的动点，且||1MN =，则EM EN ⋅的最小值为．【解析】以BC 所在直线为x 轴，BC 的中垂线所在直线为y 轴，建立平面直角坐标系，如图所示，因为等边ABC ∆的边长为4，E ，F 分别是AB ，AC 的中点，所以(2,0)B -，(2,0)C ，(0A ，23)，(3)E -，3)F ，所以(2,0)EF = ，3)EA =，所以21032EF EA ⋅=⨯+=；不妨设M 在N 的左边，则设(M m ，0)(21)m - ，则(1,0)N m +，所以(1,3)EM m =+ ，(2,3)EN m =+，所以22311(1)(2)335(24EM EN m m m m m ⋅=+++=++=++ ，所以当32m =-时，EM EN ⋅ 有最小值为114．故答案为：2；114．9．（2023春•西城区校级期中）已知正方形ABCD 的边长为2，P 为正方形所在平面上的动点，且||BP =，则DB AP ⋅的最大值是()A ．0B ．4C ．D ．8【解析】已知正方形ABCD 的边长为2，P 为正方形所在平面上的动点，且||BP =，建立如图所示的平面直角坐标系，则(0,0)B ，(0,2)A ，(2D ，2(2,2)2))θθ=--⋅-，P θ)θ，[0θ∈，2]π，则(2,2)2)444sin(4DB AP πθθθθθ⋅=--⋅-=--=-+ ，又[0θ∈，2]π，则[0DB AP ⋅∈，8]，则DB AP ⋅的最大值是8．故选：D ．10．（2023春•顺义区期中）已知P 是ABC ∆所在平面内一点，||3AB = ，||1AP = ，6AC AB ⋅=，则AB CP ⋅的最大值是()A ．3B ．2C ．2-D ．3-【解析】||3AB = ，||1AP = ，6AC AB ⋅=，∴()AB CP AB AP AC ⋅=⋅- AB AP AB AC =⋅-⋅ ||||cos 6AB AP BAP =∠-3cos 6BAP =∠-，cos 1BAP ∴∠=时，AB CP ⋅取最大值3-．故选：D ．11．（2023秋•通州区期中）在等腰ABC ∆中，2AB AC ==，2BA BC ⋅=，则BC =2；若点P满足122CP CA CB =-，则PA PB ⋅ 的值为．【解析】在等腰ABC ∆中，2AB AC ==，又2BA BC ⋅=，则()2AB AC AB ⋅-=-，则222AB AC AB ⋅=-= ，即||||cos 2AB AC BAC ∠=，即1cos 2BAC ∠=，即3BAC π∠=，即ABC ∆为等边三角形，即2BC =；又点P 满足122CP CA CB =-，则221111111()()(2)(3)664422242242422PA PB CA CP CB CP CB CA CB CA CB CA CB CA ⋅=-⋅-=+⋅-=-+⋅=⨯-⨯+⨯⨯⨯= 故答案为：2；24．向量的模12．（2023秋•东城区校级期中）已知向量a 与向量b 的夹角为120︒，||||1a b == ，则|2|(a b += )A ．3B C ．2D ．1【解析】已知向量a与向量b 的夹角为120︒，||||1a b == ，则1111()22a b ⋅=⨯⨯-=-，则|2|a b +=== ．故选：B ．13．（2023春•海淀区校级期中）已知平面向量a ，b 满足||2a = ，||1b = ，且a与b 的夹角为23π，则||(a b += )A B C ．D ．3【解析】 ||2a = ，||1b = ，且a与b 的夹角为23π，∴平面向量的数量积运算可知，221cos 13a b π⋅=⨯⨯=-，∴222222||()222113a b a b a a b b +=+=+⋅+=-⨯+= ，∴||a b +=故选：A ．14．（2022春•东城区校级期中）已知a ，b 是单位向量，2c a b =+ ，若a c ⊥，则||(c = )A ．3BC D【解析】 a ，b 是单位向量，2c a b =+ ，a c ⊥，∴2(2)20a c a a b a a b ⋅=⋅+=+⋅=，∴21a b ⋅=-，||c = ==．故选：C ．15．（2014秋•西城区校级期中）已知向量a与b 的夹角是120︒，||3a = ，||a b + ，则||b =．【解析】向量a与b 的夹角是120︒，||3a = ，||a b += ，则2()13a b +=，即有22213a b a b ++=，即29||23||cos12013b b ++⨯︒=，即2||3||40b b --=，即有||4(1b =-舍去），故答案为：4．16．（2020春•朝阳区校级期中）设向量a ，b 满足||2a = ，||1b = ，a < ，60b >=︒，则|2|a b += ．【解析】由||2a = ，||1b = ，a <，60b >=︒ ，则1||||cos ,2112a b a b a b ⋅=<>=⨯⨯=，则|2|a b +==故答案为：．17．（2023春•海淀区校级期中）已知||1a =，||b = 1a b ⋅=，则|2|(a b -= )A ．3BC ．5D ．9【解析】 222222|2|(2)441414(5a b a b a a b b -=-=-⋅+=-⨯+⨯=，∴|2|a b -=．故选：B ．18．（2023春•东城区校级期中）若向量,,a b c满足：,||1a b c ≠= ，且()()0a c b c -⋅-= ，则||||a b a b ++-的最小值为()A ．52B ．2C ．1D ．12【解析】设a OA =，b OB = ，c OC = ，设M 为AB 的中点，已知向量,,a b c满足：,||1a b c ≠= ，且()()0a c b c -⋅-= ，则||1OC = ，CA CB ⊥ ，则||||2||||2||2||2(||||)2||2a b a b OM BA OM CM OM CM OC ++-=+=+=+=，当且仅当O 在线段CM 上时取等号，即||||a b a b ++-的最小值为2．故选：B ．19．（2023秋•丰台区期中）已知平面向量,a b满足||2a = ，||1b = ，且1a b ⋅= ，则|2|(a b += )A ．12B ．4C ．D ．2【解析】已知平面向量,a b满足||2a = ，||1b = ，且1a b ⋅= ，则|2|2a b +=故选：C ．20．（2022春•东城区校级期中）已知向量(1,1)a =，(2,3)b =- ，那么|2|(a b -= )A ．5B ．C ．8D【解析】向量(1,1)a =，(2,3)b =- ，那么|2||(5a b -= ，5)|-==．故选：B ．21．（2022春•西城区校级期中）已知向量a ，b满足||5a = ，(3,4)b = ，0a b ⋅= ．则||a b -= ．【解析】因为||5a = ，(3,4)b = ，所以2223425b =+= ，所以||5b = ，又因为0a b ⋅=，所以222()225202550a b a a b b -=-⋅+=-⨯+= ，所以||a b -=．故答案为：．22．（2023秋•西城区校级期中）已知向量,a b满足(2,),(2,1)a b x a b +=-=- ，且22||||1a b -=- ，则(x =)A ．3-B ．3C ．1-D ．1【解析】因为(2,),(2,1)a b x a b +=-=-，所以2222||||()()41a b a b a b a b x -=-=+⋅-=-+=-，解得：3x =．故选：B ．23．（2017春•东城区校级期中）设x ，y R ∈，向量(,1)a x = ，(1,)b y = ，(2,4)c =- ，且a c ⊥ ，//b c，则||(a b += )A B C ．D ．10【解析】 (,1),(2,4)a x c ==- ，且a c ⊥，21(4)0x ∴+-= ，解得2x =．又 (1,),(2,4)b y c ==-，且//b c ，1(4)2y ∴-= ，解之得2y =-，由此可得(2,1)a =，(1,2)b =- ，∴(3,1)a b +=-，可得||a b +=．故选：B ．向量的垂直问题24．（2023春•大兴区校级期中）已知向量(,2),(1,1)a x b ==- ，若a b ⊥，则(x =)A ．1B ．1-C ．2D ．2-【解析】因a b ⊥ ，则20a b x ⋅=-+=，得2x =．故选：C ．25．（2023春•昌平区校级期中）向量(,1),(2,4)a t b == ，若a b ⊥，则实数t 的值为()A ．1B ．1-C ．2D ．2-【解析】因为(,1),(2,4)a t b == ，且a b ⊥，所以240a b t ⋅=+=，得2t =-．故选：D ．26．（2023春•通州区期中）已知向量(2,4)a =，(1,)b m =- ，则“3m =”是“()a b b -⊥ ”的()A ．充分而不必要条件B ．必要而不充分条件C ．充分必要条件D ．既不充分也不必要条件【解析】根据题意，当3m =时，向量(2,4)a =，(1,3)b =- ，则(3,1)a b -= ，有()330a b b -⋅=-+= ，则有()a b b -⊥，反之，若()a b b -⊥ ，则()3(4)0a b b m m -⋅=-+-=，解可得3m =或1，3m =不一定成立；故“3m =”是“()a b b -⊥”的充分不必要条件．故选：A ．27．（2023春•东城区校级期中）已知向量(1,2)a =- ，(,1)b m = ．若向量a b + 与a垂直，则(m =)A ．6B ．3C ．7D ．14-【解析】已知向量(1,2)a =- ，(,1)b m = ，若向量a b + 与a垂直，则2()5(2)0a b a a a b m +=+=+-+=，求得7m =，故选：C ．28．（2023秋•东港区校级期中）已知向量(1,0),(0,1)a b == ，若()()a b a b λμ-⊥+，其中λ，R μ∈，则()A ．1λμ+=-B ．1λμ+=C ．1λμ⋅=-D ．1λμ⋅=【解析】(1,0),(0,1)a b ==，则(1,)a b λλ-=- ，(1,)a b μμ+=，()()a b a b λμ-⊥+，则110λμ⨯-⋅=，解得1λμ⋅=．故选：D ．29．（2023秋•西城区校级期中）如果平面向量(2,0)a =，(1,1)b = ，那么下列结论中正确的是()A ．||||a b = B ．a b =C ．()a b b -⊥D ．//a b【解析】由平面向量(2,0)a =，(1,1)b = ，知：在A 中，||2a =，||b = ||||a b ∴≠ ，故A 错误；在B 中，2a b =，故B 错误；在C 中， (1,1)a b -=- ，()0a b b ∴-= ，()a b b ∴-⊥，故C 正确；在D 中， 2011≠，∴a与b 不平行，故D 错误．故选：C ．30．（2023春•海淀区校级期中）已知平面向量11(,),)2222a b =-=-，则下列关系正确的是()A ．()a b b +⊥B ．()a b a +⊥C ．()()a b a b +⊥-D ．()//()a b a b +-【解析】平面向量11()22a b =-=-，则a b ⋅=-=，22||1b b == ，22||1a a == ，对于A ，2()0a b b a b b +⋅=⋅+≠，故A 错误；对于B ，2()0a b a a a b +⋅=+⋅≠，故B 错误；对于C ，向量1(,)22a =-，1()22b =- ，则||||1a b == ，则有22()()||||0a b a b a b +⋅-=-= ，即()()a b a b +⋅-，故C 正确；对于D ，12a b += 1)2，1(2a b -=1)2+，易得()a b + 与()a b - 平行不成立，故D 错误．故选：C ．31．（2021春•东城区校级期中）已知向量(1,0)a = ，(,1)b m = ，且a与b 的夹角为4π．（1）求m 及|2|a b -；（2）若a b λ+与b 垂直，求实数λ的值．【解析】（1）根据题意，向量(1,0)a =，(,1)b m = ，则a b m ⋅= ，||1a =，||b = ，又由a与b 的夹角为4π，则有||||cos a b a b θ⋅= ，即2m =，解可得：1m =，则2(1,2)a b -=-- ，故|2|a b -==；（2）由（1）的结论，1m =，则(1,1)b =，若a b λ+与b 垂直，则()120a b b λλ+⋅=+= ，解可得：12λ=-．向量的夹角问题32．（2023春•仓山区校级期中）若||1a = ，||b = ，2a b ⋅= ，则a，b 的夹角为()A ．0B ．4πC ．2πD ．34π【解析】cos a b a b θ⋅=⨯⨯，将已知代入可得：21cos θ=⨯，解得：2cos 2θ=，[0θ∈ ，]π，故4πθ=，故选：B ．33．（2023春•顺义区期中）若1e ，2e 是夹角为3π的两个单位向量，则12a e e =+ 与122b e e =- 的夹角为()A ．6πB ．3πC ．23πD ．56π【解析】根据题意，设12a e e =+与122b e e =- 的夹角为θ，[0θ∈，]π，1e ，2e 夹角为3π的两个单位向量，则1212e e ⋅= ，12a e e =+，122b e e =- ，则有221212322a b e e e e ⋅=--⋅=- ；又由2212||()3a e e =+=，2212||(2)3b e e =-= ，则有||a =，||b = ，则1cos 2||||a b a b θ⋅==- ，则23πθ=．故选：C ．34．（2023秋•朝阳区期中）已知单位向量a ，b 满足(2)2a a b ⋅+= ，则向量a与b 的夹角为．【解析】因为a，b 是单位向量，且(2)2a a b ⋅+= ，所以222a a b +⋅= ，所以12a b ⋅= ，所以1cos ,2||||a b a b a b ⋅<>==，因为,[0,]a b π<>∈，所以,3a b π<>=．故答案为：3π．35．（2023春•房山区期中）已知向量(3,1)a =，(2,1)b =- ．则a b ⋅= ；a <，b >=．【解析】向量(3,1)a =，(2,1)b =- ，所以321(1)5a b ⋅=⨯+⨯-=；计算cos a <，2||||a b b a b ⋅>=== ，又因为a <，[0b >∈ ，]π，所以a <，4b π>= ．故答案为：5；4π．36．（2023春•通州区期中）已知向量(1,2)a =- ，(2,4)b = ，则向量a与b 夹角的余弦值为()A ．35-B ．35C ．1-D ．1【解析】根据题意，设向量a与b 夹角为θ，向量(1,2)a =-，(2,4)b = ，则||a ==，||b == ，286a b ⋅=-=-，则3cos 5||||a b a b θ⋅===- ．故选：A ．37．（2023春•海淀区校级期中）已知a ，b 是单位向量，2c a b =+ ．若a c ⊥ ，则a与b 的夹角为()A ．6πB ．3πC ．23πD ．56π【解析】设a与b 的夹角为θ，[0θ∈，]π， 2c a b =+ ，a c ⊥，∴2(2)20a c a a b a a b ⋅=⋅+=+⋅=，a，b 是单位向量，12cos 0θ∴+=，解得1cos 2θ=-，∴23πθ=．故选：C ．38．（2023春•东城区校级期中）平面向量||2a = ，||2b = ，()a b a -⊥ ，则a与b 的夹角是()A ．512πB ．3πC ．4πD ．6π【解析】()a b a -⊥，()0a b a ∴-⋅= ，即20a a b -⋅=，∴22a b a ⋅==，2cos ,2||||a b a b a b ⋅∴<>==⋅，,[0,]a b π<>∈，∴,a b的夹角是4π．故选：C ．39．（2022春•西城区校级期中）已知向量a ，b 在正方形网格中的位置如图所示，那么向量a ，b的夹角为()A ．45︒B ．60︒C ．90︒D ．135︒【解析】根据题意，如图，建立坐标系，设小正方形的边长为1，向量a，b 的夹角为θ，则(3,1)a =，(2,4)b = ，则||10a = ||4165b =+ 10a b ⋅=，则102cos 2||||1025a b a b θ⋅===⨯ ，则45θ=︒，故选：A ．40．（2023春•海淀区校级期中）已知向量(1,0)a =，(2,a b += ，则向量a与b 的夹角为()A ．3π-B ．6πC ．3πD ．23π【解析】向量(1,0)a =，(2,a b +=，所以(1,b = ，所以1,||1,||2a b a b ⋅===，设向量a与b 的夹角为α，则1cos 2||||a b a b α⋅== ，因为[0α∈，]π，故3πα=．故选：C ．41．（2013秋•宣武区校级期中）若向量a 、b 满足(2,1)a b +=- ，(1,2)a = ，则向量a与b 的夹角等于()A ．135︒B ．120︒C ．60︒D ．45︒【解析】向量a、b 满足(2,1)a b +=- ，(1,2)a = ，则(1,3)b =- ，165a b =-=-，||a =，||b =即有cos ,2||||a b a b a b <>===，由于0,180a b ︒<>︒，则有向量a与b 的夹角等于135︒．故选：A ．42．（2023秋•通州区期中）已知向量(2,0)a =- ，(1,2)b =，c =，则下列结论中正确的是()A ．//a bB ．2a b ⋅= C ．||2||b c = D ．a 与c的夹角为120︒【解析】已知向量(2,0)a =- ，(1,2)b =，c =，A 选项，因(2)210-⨯≠⨯，则a与b 不平行，故A 错误；B 选项，因202a b ⋅=-+=-，故B 错误；C选项，||b ==又||2c ==，则||2||b c ≠ ，故C 错误；D 选项，21cos ,||||222a c a c a c ⋅-〈〉===-⨯，又,[0,180]a c 〈〉∈︒︒，则,120a c 〈〉=︒，即a 与c的夹角为120︒，故D 正确．故选：D．投影向量问题43．（2023春•通州区期中）已知向量a ，b 满足10a b ⋅= ，且(3,4)b =- ，则a在b 上的投影向量为()A ．(6,8)-B ．(6,8)-C ．6(5-，8)5D ．6(5，8)5-【解析】因为10a b ⋅=，且(3,4)b =- ，所以a在b 上的投影向量||cos a a < ，2(3,4)6()10(9165||||b b b a b b b ->=⋅=⨯=-+ ，85．故选：C ．44．（2023春•朝阳区校级期中）已知两个单位向量a和b 的夹角为120︒，则向量a b - 在向量b 上的投影向量为()A ．12b- B ．12bC ．32b- D ．32b【解析】单位向量a和b 的夹角为120︒，23()||11cos12012a b b a b b ∴-⋅=⋅-=⨯⨯︒-=- ，向量a b -在向量b 上的投影向量为()32||||a b b b b b b -⋅⋅=- ．故选：C ．45．（2021春•丰台区期中）已知(1,0)a = ，(5,5)b = ，则向量a在向量b 方向上的投影向量的坐标为．【解析】向量a在向量b方向上的投影为22||a b b ⋅= ，由于向量a在向量b 方向上的投影向量与b 共线，可得所求向量为11(102b = ，1)2，故答案为：1(2，1)2．46．（2023春•房山区期中）已知向量(1,3)a =，(1,1)b =- ，则下列结论正确的是()A ．a与b 的夹角是钝角B ．()a b b+⊥C ．a在bD ．a在b 上的投影的数量为105【解析】对于A ，因为1320a b ⋅=-+=> ，所以a与b 的夹角不是钝角，选项A 错误；对于B ，2()2240a b b a b b +⋅=⋅+=+=≠ ，所以()a b b +⊥不成立，选项B 错误；对于C ，a在b上的投影的数量为||a b b ⋅== C 正确；对于D ，由C 知选项D 错误．故选：C ．47．（2023春•昌平区校级期中）如图，矩形ABCD 中，2AB =，1BC =，O 为AB 的中点．当点P 在BC 边上时，AB OP ⋅的值为；当点P 沿着BC ，CD 与DA 边运动时，AB OP ⋅的最小值为．【解析】矩形ABCD 中，2AB =，1BC =，O 为AB 的中点．当点P 在BC 边上时，||||cos 212AB OP AB OP POB ⋅=∠=⨯=；当点P 沿着BC ，CD 与DA 边运动时，AB OP ⋅的最小值，||||cos AB OP AB OP POB ⋅=∠ ，P 应该在线段AD 上，此时||||cos 2(1)2AB OP AB OP POB ⋅=∠=⨯-=-；故答案为：2；2-．48．（2023秋•东城区校级期中）窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸，是中国古老的传统民间艺术．图1是一张由卷曲纹和回纹构成的正六边形剪纸窗花．图2中正六边形ABCDEF 的边长为4，圆O 的圆心为该正六边形的中心，圆O 的半径为2，圆O 的直径//MN CD ，点P 在正六边形的边上运动，则PM PN ⋅的最小值为．【解析】如图，连结PO ，显然OM ON =-，则222()()()()4PM PN PO OM PO ON PO OM PO OM PO OM PO ⋅=+⋅+=+⋅-=-=- ，点P 在正六边形ABCDEF 的边上运动，O 是其中心，因此||PO的最小值等于中心O 到正六边形的边的距离，又中心O 到正六边形的边的距离为42⨯=，所以PM PN ⋅的最大值为248-=．故答案为：8．49．（2023春•大兴区期中）已知ABC ∆是边长为2的等边三角形，D 是边BC 上的动点，E 是边AC的中点，则BE AD ⋅ 的取值范围是()A ．[-B ．C ．[3-，0]D ．[0，3]【解析】建立如图所示的平面直角坐标系，则(1,0)A -，(1,0)C ，B ，(0,0)E ，设CD CB λ= ，01λ，则(1)OD OC CB λλ=+=- ，则(2)AD λ=- ，又(0,BE = ，所以(2)0(3BE AD λλ⋅=-⨯+⨯=- ，又01λ，所以BE AD ⋅ 的取值范围是[3-，0]．故选：C ．50．（20210.618≈的矩形叫做黄金矩形．它广泛的出现在艺术、建筑、人体和自然界中，令人赏心悦目．在黄金矩形ABCD 中，1BC =，AB BC >，那么AB AC ⋅ 的值为()A1-B1+C ．4D．2+【解析】由黄金矩形的定义，可得2AB =，1BC =-，在矩形ABCD中，cos AB CAB AC ∠==，则||||cos 24AB AC AB AC CAB ⋅=⋅⋅∠=⨯ ，故选：C ．51．（2023秋•西城区校级期中）已知OA a = ，OB b = ．若||5OA = ，||12OB = ，且90AOB ∠=︒，则||a b -= ．【解析】已知OA a = ，OB b = ，90AOB ∠=︒，∴0a b ⋅= ，又||5OA = ，||12OB = ，即||5,||12a b ==，||13a b ∴-= ．故答案为：13．52．（2023春•道里区校级期中）若平面向量a 与b 的夹角为60︒，(2,0)a = ，||1b = ，则|2|a b + 等于()AB．C ．4D ．12【解析】因为平面向量a 与b 的夹角为60︒，(2,0)a = ，||1b = ，所以||2a = ，||||cos 21cos601a b a b θ⋅=⋅=⨯⨯︒= ，所以|2|2a b += ．故选：B ．53．（2023春•东城区校级期中）已知向量(0,5)a = ，(4,3)b =- ，(2,1)c =-- ，那么下列结论正确的是()A ．a b - 与c 为共线向量B ．a b - 与c 垂直C ．a b - 与a 的夹角为钝角D ．a b - 与b 的夹角为锐角【解析】根据题意，向量(0,5)a = ，(4,3)b =- ，(2,1)c =-- ，则(4,8)a b -=- ，又由(2,1)c =-- ，有(4)(1)(2)8-⨯-≠-⨯，则()a b - 与c 不是共线向量，(2,1)c =-- ，则()(4)(2)(1)80a b c -=-⨯-+-⨯= ，则()a b - 与c 垂直；故选：B ．。

高一数学平面向量的概念及几何运算试题答案及解析

高一数学平面向量的概念及几何运算试题答案及解析1.若向量、满足，，且，则与的夹角为（）A．B．C．D．【答案】C【解析】设与的夹角为。

因为，所以。

故C正确。

【考点】1两向量夹角的范围；2向量的数量积公式。

2.两个大小相等的共点力F1、F2，当它们间的夹角为90°时合力大小为20N，则当它们的夹角为120°时，合力的大小为【答案】【解析】根据题意，当夹角为90°时，，因为，所以则当夹角为120°时，它们的合力大小为【考点】向量的加法法则3.已知|a|=6，|b|=3， =，则向量a在向量b方向上的投影是（）A．B．4C．D．2【答案】A【解析】根据投影的定义可知，|a|=6，|b|=3， =，则向量a在向量b方向上的投影是，故可知答案为-4，选A.【考点】投影的定义点评：此题考查了向量的模，两向量的夹角公式，向量b在向量a的方向上的投影的定义．4.若平行四边形的3个顶点分别是（4，2），（5，7），（3，4），则第4个顶点的坐标不可能是（）A．（12，5）B．（-2，9）C．（3，7）D．（-4，-1）【答案】C【解析】设第4个顶点坐标为D（m,n），记A（4,2），B（5,7），C（-3,4），∵四边形ABCD 为平行四边形，∴或或，∴或或，∴点D为（-4，-1）或（-2,9）或（12,5），故第4个点坐标不可能为（3，7），故选C【考点】本题考查了向量相等的概念点评：平行四边形的性质，建立平面直角坐标系，数形结合，分类讨论是解题的关键．5.如图，正六边形ABCDEF中，= ( )A．B．C．D．【答案】D.【解析】.【考点】向量的加法和减法运算，向量相等.点评：本小题根据向量相等的定义可知,从而可得,问题得解。

向量相等：方向相同，长度相等的两个向量是相等向量。

6.定义平面向量之间的一种运算“”如下：对任意的向量，令，给出下面四个判断：①若与共线，则；②若与垂直，则；③；④.其中正确的有（写出所有正确的序号）.【答案】①④【解析】①若,则,即,正确.②由①知错.③错.④,正确.7.已知下列命题：①若向量∥，∥，则∥；②若＞，则＞；③若，则=或=；④在△中，若，则△是钝角三角形；⑤. 其中正确命题的个数是（）.A．0B．1C．2D．3【答案】A【解析】时①不正确；向量不能比较大小，②不正确；，③不正确；为锐角，不能判断△的形状，④不正确；，⑤不正确.8.下列四式不能化简为的是（▲）A．B．C．D．【答案】C【解析】解：利用向量的加减法来进行判定。

(数学试卷高一)第二章平面向量练习题及答案全套

第二—宀：一早平面向量2.1平面向量的实际背景及基本概念1.下列各量中不是向量的是【】A.浮力B.风速C.位移D. 密度2.下列说法中错.误.的是【】A. 零向量是没有方向的B.零向量的长度为0C.零向量与任一向量平行D.零向量的方向是任意的3. 把平面上一切单位向量的始点放在同一点，那么这些向量的终点所构成的图形是【】A. —条线段B. —段圆弧C.圆上一群孤立点D. —个单位圆4. 下列命题：①方向不同的两个向量不可能是共线向量；②长度相等、方向相同的向量是相等向量；③平行且模相等的两个向量是相等向量；④若a^ b，则|a |工|b|.其中正确命题的个数是【】A. 1 B . 2 C . 3 D.45 . 下列命题中，正确的是【】A.若a b|，则a r bB.若a b，则a〃bC.若a b|，则a r bD.若a 1，贝U a 16.在△ ABC中,AB=AC, D、E分别是AB、AC的中点，则【】A. AB与AC共线 B. DE与CB共线 C. AD与AE相等D. AD与BD相等7. 已知非零向量a II b,若非零向量c // a,则c与b必定________ .8. 已知a、b是两非零向量，且a与b不共线，若非零向量c与a共线，则c 与b 必定9. 已知| AB |=1，| AC |=2，若/ BAC=60°，则| BC |= .10. 在四边形ABC中, AB = DC，且| AB|=| AD |，则四边形ABC是.2.2 平面向量的线性运算2.2.1 向量的加法运算及其几何意义i. 设皐當分别是与a,b向的单位向量，则下列结论中正确的是【】A. —定可以构成一个三角形；B. 一定不可能构成一个三角形；C.都是非零向量时能构成一个三角形；D.都是非零向量时也可能无法构成一个三角形4. 一船从某河的一岸驶向另一岸船速为 w ，水速为v 2，已知船可垂直到达对岸6. —艘船从A 点出发以2.3km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶，船的实际航行的速度的大小为4km/h ，求水流的速度■7. 一艘船距对岸4. 3km ，以2. 3km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶，到达对岸时，船的实际航程为8km 求河水的流速•8. 一艘船从A 点出发以V !的速度向垂直于对岸的方向行驶，同时河水的流速为V 2，船的实际航行的速度的大小为4km/h ，方向与水流间的夹角是60，求V !和g9. 一艘船以5km/h 的速度在行驶，同时河水的流速为 2km/h ，则船的实际航行速度大小最大是 ______ km/h ，最小是 _______ km/h2.2.2 向量的减法运算及其几何意义 1.在△ ABC 中， BC =a ， CA =b ，贝U AB 等于A. uu uu a 。

高一数学平面向量的应用试题

高一数学平面向量的应用试题1.如图所示，在中，，与与相交于点，设，，试用和表示向量．【答案】【解析】根据平面向量基本定理，可设，如何确定的值呢？，要用好共线定理，这里两次利用三点共线和三点共线，构建关于的两个方程，从而解出的值．试题解析：设则．．又∵三点共线，∴与共线．∴存在实数，使得， 2分∴．，消去得：．即① 4分又∵．．又∵三点共线，∴与共线．∴存在实数，使得，∴∴，消去得：② 6分由①②得8分注：本题解法较多，只要正确合理均可酌情给分．【考点】平面向量共线定理及平面向量基本定理．2.已知＝4,＝8，与的夹角为120°，则＝ .【答案】【解析】由，则.故答案为.【考点】平面向量的模长的求解；平面向量的数量积.3.在平面直角坐标系中，O为坐标原点，已知向量，又点, ,．（１）若，且，求向量．（２）若向量与向量共线，常数，当取最大值4时，求．【答案】(1)(24,8)或(-8,-8);(2)32【解析】(1)由可知,又即,解得,所以(24,8)或(-8,-8;(2) ，因为向量与向量共线，所以,则,①时，取最大值为，由=4，得，此时，②,时，取最大值为，由=4，得，（舍去）.试题解析：(1),,又，得,所以或或（2），因为向量与向量共线，①时，取最大值为，由=4，得，此时，②,时，取最大值为，由=4，得，（舍去）综上所述，【考点】1.向量的运算与性质;2.函数的最值4.①设a，b是两个非零向量，若|a+b|=|a-b|，则a·b =0②若③在△ABC中，若，则△ABC是等腰三角形④在中，，边长a,c分别为a=4,c=，则只有一解。

上面说法中正确的是．【答案】①②.【解析】对于①中的式子，两边平方有：，所以①正确；：对于②有：，因此有，所以②正确；对于③，根据余弦定理有所以或，因此△ABC是等腰三角形或直角三角形，故③不正确；对于④，如图：有，所以④不正确.【考点】数量积的运算，，余弦定理，勾股定理，已知两边和其中一边的对角判断三角形解的个数.5.在△中，点是上一点，且，是中点，与交点为，又，则的值为（）A．B．C．D．【答案】D【解析】因为三点共线，所以可设，又，所以，，将它们代入，即有，由于不共线，从而有，解得，故选择D.【考点】向量的基本运算及向量共线基本定理.6.在△ABC中，N是AC边上一点，且，P是BN上的一点，若，则实数m的值为( ).A．B．C．1D．3【答案】B.【解析】如图，因为，所以，又B,P,N三点共线，所以，则.【考点】平面向量基本定理，及重要结论：如上图当B,P,N共线时，且，则有.7.若Ａ（－２，３），Ｂ（３，－２），Ｃ（，ｍ）三点共线，则ｍ的值（）. A．B．C．－２D．２【答案】A【解析】三点共线，则；，，即.【考点】平面向量平行的判定、平面向量的线性运算.8.已知向量（1）证明：（2）若向量满足，且，求．【答案】（1）见解析；（2）或．【解析】（1）根据题中条件先求出向量与的坐标，再根据向量共线的充要条件进行判定；（2）设出向量的坐标，算出向量、、坐标，根据向量垂直的充要条件和模公式，列出关于向量坐标的方程组，通过解方程组解出向量．试题解析：（1）因为向量，，所以，， 3分5分所以 6分（2）设向量，，因为，所以即 (1) 8分又，所以即（2） 10分由（1）（2）得：或所以或 12分【考点】向量的坐标运算；向量平行的充要条件；向量垂直的充要条件；向量的模公式；方程思想9.设向量满足：，则向量与的夹角为（）.A．B．C．D．【答案】D.【解析】设向量与的夹角为，则，又，所以，故选D.【考点】向量的夹角公式，同时要注意角的范围限制.10.已知平面内不共线的四点满足向量，则等于（）A．B．C．D．【答案】C.【解析】根据向量加减法的三角形法则知，进而得到两个向量共线即，再根据共线向量模的关系，即可求解．【考点】向量的共线定理；向量的模．11.在中， c， b．若点满足，则（）A．B．C．D．【答案】A【解析】，又c， b故由【考点】平面向量12.已知为所在平面内一点，满足，则点是的( )A．外心B．内心C．垂心D．重心【答案】C【解析】设则，由题意，，化简可得，即，同理可得，故点是的垂心【考点】向量在几何中的应用；三角形五心13.平面上四边形ABCD中，若,则四边形ABCD的形状是。

高一数学平面向量试题答案及解析

高一数学平面向量试题答案及解析1.一物体受到相互垂直的两个力f1、f2的作用，两力大小都为5N，则两个力的合力的大小为()A．10N B．0NC．5N D．N【答案】C【解析】根据向量加法的平行四边形法则，合力f的大小为×5＝5 (N)．2.河水的流速为2m/s，一艘小船想以垂直于河岸方向10m/s的速度驶向对岸，则小船在静水中的速度大小为()A．10m/s B．2m/sC．4m/s D．12m/s【答案】B【解析】设河水的流速为v1，小船在静水中的速度为v2，船的实际速度为v，则|v1|＝2，|v|＝10，v⊥v1.∴v2＝v－v1，v·v1＝0，∴|v2|＝＝＝＝2.3.在△ABC所在的平面内有一点P，满足＋＋＝，则△PBC与△ABC的面积之比是()A．B．C．D．【答案】C【解析】由＋＋＝，得＋＋＋＝0，即＝2，所以点P是CA边上的三等分点，如图所示．故＝＝.4.．已知向量a，e满足：a≠e，|e|＝1，对任意t∈R，恒有|a－te|≥|a－e|，则()A．a⊥e B．a⊥(a－e)C．e⊥(a－e)D．(a＋e)⊥(a－e)【答案】C【解析】由条件可知|a－te|2≥|a－e|2对t∈R恒成立，又∵|e|＝1，∴t2－2a·e·t＋2a·e－1≥0对t∈R恒成立，即Δ＝4(a·e)2－8a·e＋4≤0恒成立．∴(a·e－1)2≤0恒成立，而(a·e－1)2≥0，∴a·e－1＝0.即a·e＝1＝e2，∴e·(a－e)＝0，即e⊥(a－e)．5.设D、E、F分别是△ABC的三边BC、CA、AB上的点，且＝2，＝2，＝2，则＋＋与 ()A．反向平行B．同向平行C．互相垂直D．既不平行也不垂直【答案】A【解析】＋＋＝＋＋＋＋－＝＋＋－－－＝ (－)＋＝＋＝－，故选A.6.在▱ABCD中，＝a，＝b，＝4，P为AD的中点，则＝()A．a＋b B．a＋bC．－a－b D．－a－b【答案】C【解析】如图，＝－＝－＝－ (＋)＝b－ (a＋b)＝－a－b.7.已知△ABC中，点D在BC边上，且＝2，＝r＋s，则r＋s的值是() A．B．C．－3D．0【答案】D【解析】∵＝－，＝－.∴＝－－＝－－.∴＝－，∴＝－.又＝r＋s，∴r＝，s＝－，∴r＋s＝0.8.设非零向量a、b、c满足|a|＝|b|＝|c|，a＋b＝c，则〈a，b〉＝()A．150°B．120°C．60°D．30°【答案】B【解析】∵|a|＝|b|＝|c|≠0，且a＋b＝c∴如图所示就是符合题设条件的向量，易知OACB是菱形，△OBC和△OAC都是等边三角形．∴〈a，b〉＝120°.9.如右图，已知正六边形P1P2P3P4P5P6，下列向量的数量积中最大的是()A．·B．·C．·D．·【答案】A【解析】设正六边形的边长是1，则·＝1××cos30°＝；·＝1×2×cos60°＝1；·＝1××cos90°＝0；·＝1×1×cos120°＝－.10. (2010·湖南理，4)在Rt△ABC中，∠C＝90°，AC＝4，则·等于()A．－16B．－8C．8D．16【答案】D【解析】因为∠C＝90°，所以·＝0，所以·＝(＋)·＝||2＋·＝AC2＝16.11.已知向量a、b满足|a|＝1，|b|＝4，且a·b＝2，则a与b的夹角为()A．B．C．D．【答案】C【解析】根据向量数量积的意义，a·b＝|a|·|b|·cosθ＝4cosθ＝2及0≤θ≤π，可得θ＝，选C.12. (09·天津文)若等边△ABC的边长为2，平面内一点M满足＝＋，则·＝______________.【答案】-2【解析】∵＝＋，∴＝－＝－，＝－＝－.∴·＝－ 2－ 2＋·＝－×12－×12＋×12×＝－2.13.已知|a|＝，|b|＝3，a与b夹角为45°，求使a＋λb与λa＋b的夹角为钝角时，λ的取值范围．【答案】<λ<且λ≠－1.【解析】由条件知，cos45°＝，∴a·b＝3，设a＋λb与λa＋b的夹角为θ，则θ为钝角，∴cosθ＝<0，∴(a＋λb)(λa＋b)<0.λa2＋λb2＋(1＋λ2)a·b<0，∴2λ＋9λ＋3(1＋λ2)<0，∴3λ2＋11λ＋3<0，∴<λ<.若θ＝180°时，a＋λb与λa＋b共线且方向相反，∴存在k<0，使a＋λb＝k(λa＋b)，∵a，b不共线，∴，∴k＝λ＝－1，∴<λ<且λ≠－1.本题易忽视θ＝180°时，也有a·b<0，忘掉考虑夹角不是钝角而致误．14. (2010·烟台市诊断)已知向量a＝(4,2)，b＝(x,3)，且a∥b，则x的值是()A．6B．－6C．9D．12【答案】A【解析】∵a∥b，∴＝，∴x＝6.15. (2010·湖南长沙)已知O是平面上一定点，A、B、C是平面上不共线的三点，动点P满足＝＋λ(＋)，λ∈[0，＋∞)，则点P的轨迹一定通过△ABC的()A．外心B．垂心C．内心D．重心【答案】D【解析】设＋＝，则可知四边形BACD是平行四边形，而＝λ表明A、P、D三点共线．又D在BC的中线所在直线上，于是点P的轨迹一定通过△ABC的重心．16.(09·广东文)已知平面向量a＝(x,1)，b＝(－x，x2)，则向量a＋b()A．平行于x轴B．平行于第一、三象限的角平分线C．平行于y轴D．平行于第二、四象限的角平分线【答案】C【解析】a＋b＝(0,1＋x2)，由1＋x2≠0及向量的性质可知，C正确．17.已知向量a＝(－2,3)，b∥a，向量b的起点为A(1,2)，终点B在坐标轴上，则点B的坐标为________．【答案】或【解析】由b∥a，可设b＝λa＝(－2λ，3λ)．设B(x，y)，则＝(x－1，y－2)＝b.由⇒.又B点在坐标轴上，则1－2λ＝0或3λ＋2＝0，所以B或.18.平面直角坐标系中，O为坐标原点，已知两点A(3,1)，B(－1,3)，若点C满足＝α＋β，其中α、β∈R且α＋β＝1，则点C的轨迹方程为()A．(x－1)2＋(y－2)2＝5B．3x＋2y－11＝0C．2x－y＝0D．x＋2y－5＝0【答案】D【解析】解法1：设C(x，y)，则＝(x，y)，＝(3,1)，＝(－1，3)．由＝α＋β得(x，y)＝(3α，α)＋(－β，3β)＝(3α－β，α＋3β)．于是由(3)得β＝1－α代入(1)(2)消去β得，.再消去α得x＋2y＝5，即x＋2y－5＝0.∴选D.解法2：由平面向量共线定理，当＝α＋β，α＋β＝1时，A、B、C三点共线．因此，点C的轨迹为直线AB，由两点式直线方程得＝，即x＋2y－5＝0.∴选D.19.已知平面向量a＝(1，－1)，b＝(－1,2)，c＝(3，－5)，则用a，b表示向量c为() A．2a－b B．－a＋2bC．a－2b D．a＋2b【答案】C【解析】设c＝xa＋yb，∴(3，－5)＝(x－y，－x＋2y)，∴，解之得，∴c＝a－2b，故选C.20.已知＝(2，－1)，＝(－4,1)，则的坐标为________．【答案】(－6,2)【解析】＝－＝(－6,2)．21.已知G是△ABC的重心，直线EF过点G且与边AB、AC分别交于点E、F，＝α，＝β，则＋的值为________．【答案】3【解析】连结AG并延长交BC于D，∵G是△ABC的重心，∴＝＝ (＋)，设＝λ，∴－＝λ(－)，∴＝＋，∴＋＝＋，∵与不共线，∴，∴，∴＋＝3.22.已知△ABC中，A(7,8)，B(3,5)，C(4,3)，M、N是AB、AC的中点，D是BC的中点，MN与AD交于点F，求.【答案】(1.75,2)．【解析】因为A(7,8)，B(3,5)C(4,3)所以＝(－4，－3)，AC＝(－3，－5)．又因为D是BC的中点，有＝ (＋)＝(－3.5，－4)，而M、N分别为AB、AC的中点，所以F为AD的中点，故有＝＝－＝(1.75,2)．[点评]注意向量表示的中点公式，M是A、B的中点，O是任一点，则＝(＋)．23.如图所示，在▱ABCD中，已知＝，＝.求证：B、F、E三点共线．【答案】略【解析】设＝a，＝b.则＝＋＝a＋b.∵＝b－a，∴＝＝(b－a)．∴＝＋＝a＋ (b－a)＝a＋b－a＝a＋b＝.∴＝.∴向量与向量共线，它们有公共点B.∴B、F、E三点共线．24.已知圆C：(x－3)2＋(y－3)2＝4及点A(1,1)，M为圆C上的任意一点，点N在线段MA的延长线上，且＝2，求点N的轨迹方程．【答案】所求的轨迹方程为x2＋y2＝1.【解析】设M(x0，y)，N(x，y)，由＝2，得(1－x0,1－y)＝2(x－1，y－1)，所以，又∵M(x0，y)在圆C上，把x0、y代入方程(x－3)2＋(y－3)2＝4，整理得x2＋y2＝1，所以所求的轨迹方程为x2＋y2＝1.25.下列说法正确的是()①向量与是平行向量，则A、B、C、D四点一定不在同一直线上②向量a与b平行，且|a|＝|b|≠0，则a＋b＝0或a－b＝0③向量的长度与向量的长度相等④单位向量都相等A．①③B．②④C．①④D．②③【答案】D【解析】对于①，向量平行时，表示向量的有向线段所在直线可以是重合的，故①错．对于②，由于|a|＝|b|≠0，∴a，b都是非零向量，∵a∥b，∴a与b方向相同或相反，∴a＋b＝0或a－b＝0.对于③，向量与向量方向相反，但长度相等．对于④，单位向量不仅仅长度为1，还有方向，而向量相等需要长度相等而且方向相同．选D. 26.给出下列各命题：(1)零向量没有方向；(2)若|a|＝|b|，则a＝b；(3)单位向量都相等；(4)向量就是有向线段；(5)两相等向量若其起点相同，则终点也相同；(6)若a＝b，b＝c，则a＝c；(7)若a∥b，b∥c，则a∥c；(8)若四边形ABCD是平行四边形，则＝，＝.其中正确命题的序号是________．【答案】(5)(6)【解析】(1)该命题不正确，零向量不是没有方向，只是方向不定；(2)该命题不正确，|a|＝|b|只是说明这两向量的模相等，但其方向未必相同；(3)该命题不正确，单位向量只是模为单位长度1，而对方向没要求；(4)该命题不正确，有向线段只是向量的一种表示形式，但不能把两者等同起来；(5)该命题正确，因两相等向量的模相等，方向相同，故当它们的起点相同时，其终点必重合；(6)该命题正确．由向量相等的定义知，a与b的模相等，b与c的模相等，从而a与c的模相等；又a与b的方向相同，b与c的方向相同，从而a与c的方向也必相同，故a＝c；(7)该命题不正确．因若b＝0，则对两不共线的向量a与c，也有a∥0,0∥c，但a∥\ c；(8)该命题不正确．如图所示，显然有≠，≠.27.已知A、B、C是不共线的三点，向量m与向量是平行向量，与是共线向量，则m＝________.【解析】∵A、B、C不共线，∴与不共线，又∵m与、都共线，∴m＝0.28.如图所示，已知▱ABCD，▱AOBE，▱ACFB，▱ACGD，▱ACDH，点O是▱ABCD的对角线交点，且＝a，＝b，＝c.(1)写出图中与a相等的向量；(2)写出图中与b相等的向量；(3)写出图中与c相等的向量．【答案】略【解析】(1)在▱OAEB中，＝＝a；在▱ABCD中，＝＝a，所以a＝＝.(2)在▱ABCD中，＝＝b；在▱AOBE中，＝＝b，所以b＝＝.(3)在▱ABCD中，＝＝c；在▱ACGD中，＝＝c，所以c＝＝29.在水流速度大小为10km/h的河中，如果要使船实际以10km/h大小的速度与河岸成直角横渡，求船行驶速度的大小与方向．【答案】船行驶速度为20km/h，方向与水流方向成120°角【解析】如右图所示，OA表示水流方向，表示垂直于对岸横渡的方向，表示船行速度的方向，由＝＋易知||＝||＝10，又∠OBC＝90°，∴||＝20，∴∠BOC＝30°，∴∠AOC＝120°，即船行驶速度为20km/h，方向与水流方向成120°角．30.．如图，在平行四边形ABCD中，下列结论中错误的是()A．＝B．＋＝C．－＝D．＋＝0【答案】C【解析】A显然正确．由平行四边形法则知B正确．C中－＝，故C错误．D中＋＝＋＝0.。

高一数学第二章平面向量检测题及答案解析

高一数学平面向量测试题本试题分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，考试结束后，只将第Ⅱ卷和答题卡一并交回。

参考公式：将点),(y x P 按向量),(b a 平移后得点),(y x P '''，则⎩⎨⎧+='+='b y y ax x第Ⅰ卷（选择题部分共40分）注意事项：1. 答第Ⅰ卷时，考生务必将姓名、准考号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。

2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。

一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共40分.每小题给出的四个选项中，仅一项符合要求）1．已知向量b a ,,则“R b a ∈=λλ,”成立的必要不充分条件是（）A ．0 =+b aB ．a 与b 方向相同C ．b a ⊥D ．a∥b2．在△ABC 中,AB =a ,AC=b ,如果|||=|a b ,那么△ABC 一定是（）A ．等腰三角形B ．等边三角形C ．直角三角形D ．钝角三角形3．1(26)32+-a b b 等于（）A ．2-a bB ．-a bC ．aD ．b4．下列命题正确的是（）A ．若ABC 、、是平面内的三点,则AB AC BC -= B ．若12e e 、是两个单位向量,则12e e =。

C ．若a b 、是任意两个向量,则a b a b +≤+D ．向量12(0,0),(1,2)e e ==-可以作为平面内所有向量的一组基底5．一质点受到平面上的三个力123,,F F F (单位:牛顿)的作用而处于平衡状态.已知12,F F 成120 角,且12,F F 的大小分别为1和2,则有（）A ．13,F F 成90角B ．13,F F 成150角C ．23,F F 成90角D ．23,F F 成60角6．如图,设,P Q 为ABC ∆内的两点,且2155AP AB AC =+,AQ ＝2AB ＋1AC ,则ABP ∆的面积与ABQ ∆的面积之比为 A ．15B ．45 C ．14 D ．137．设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,216,BCAB AC AB AC =∣+∣=∣-∣,则AM ∣∣=（）A ．8B ．4C ．2D ．18．平面上O,A,B 三点不共线,设,OA a OB b ==,则△OAB 的面积等于（）A ．222|||()|a b a b -B ．222|||()|a b a b +C ．2221|||()2|a b a b - D ．2221|||()2|a b a b + 9．函数2)62cos(-+=πx y 的图像F 按向量a 平移到F /，F /的解析式y=f(x),当y=f(x)为奇函数时，向量a 可以等于（）A ．)2,6(-πB ．)2,6(πC ．)2,6(--πD ．)2,6(π-10．定义平面向量之间的一种运算“”如下,对任意的a=(m,n),b p,q)=（,令 a b=mq-np ,下面说法错误的是（）A ．若a 与b 共线,则a b=0B ．ab=b aC ．对任意的R λ∈,有a)b=(λλ（ab)D ．2222(ab)+(ab)=|a||b|第Ⅱ卷（非选择题部分共60分）二、填空题（本大题6小题，每题4分，共24分。

2024年高一数学真题分类汇编(北京专用)平面向量最值与范围问题4种常考题型归类(解析版)

专题04平面向量最值与范围问题4种常考题型归类平面向量基本定理的最值问题1．（2022春•海淀区校级期中）已知单位向量1e ，2e 满足1212e e ⋅=- ，若非零向量12a xe ye =+，其中x ，y R ∈，则||||x a 的最大值为()A ．43B ．23C ．22D 【解析】因为单位向量1e ，2e满足1212e e ⋅=- ，所以1e < ，223e π>= ，设1(1,0)e = ，21(2e =- ，2，所以12(1a xe ye x =+= ，10)(2y +-，(22y x =-，)2y ，所以||a ==，所以||||x a ==当0x =时，||0||x a = ，当0x ≠时，||||x a =令y t x=，则221331()244t t t -+=-+ ，，所以||||x a故选：D ．2．（2022春•海淀区校级期中）在ABC ∆中，点D 是线段BC 上任意一点（不包含端点），若AD mAB nAC =+ ，则14m n+的最小值是()A ．4B ．9C ．8D ．13【解析】D 是线段BC 上一点，B ∴，C ，D 三点共线， AD mAB nAC =+，1m n ∴+=，且0m >，0n >，∴14144()559n m m n m n m n m n+=++=+++= ，当且仅当4n m m n =，即2n m =，又1m n += ，13m ∴=，23n =时取等号．∴14m n+的最小值为9．故选：B ．3．（2023春•海淀区校级期中）如图，在ABC ∆中，点D ，E 是线段BC 上两个动点，且AD AE xAB y AC +=+，则x y +=，14x y+的最小值为．【解析】设AD mAB nAC =+ ，AE AB AC λμ=+，B ，D ，E ，C 四点共线，1m n ∴+=，1λμ+=， AD AE xAB y AC +=+ ，2x y ∴+=，∴141141419()()(5)(52222y x x y x y x y x y +=++=+++= ，当且仅当4y x x y =，即23x =，43y =时等号成立，所以14x y +的最小值为92．故答案为：2；92．4．（2022春•丰台区校级期中）已知O 为ABC ∆的外心，且BO BA BC λμ=+．①若90C ∠=︒，则λμ+=；②若60ABC ∠=︒，则λμ+的最大值为．【解析】①若90C ∠=︒，则O 是斜边AB 的中点，如图①所示；∴12BO BA = ，12λ∴=，0μ=，12λμ∴+=；②设ABC ∆的外接圆半径为1，以外接圆圆心为原点建立坐标系，60ABC ∠=︒ ，120AOC ∴=︒，设(1,0)A ，1(2C -，2，(,)B x y ，则(1,)BA x y =-- ，1(2BC x =--)y -，(,)BO x y =-- ，BO BA BC λμ=+ ，∴1(1)()2()2x x x y y y λμλμ⎧--+=-⎪⎪⎨⎪-+-=-⎪⎩，解得12121x y λμλμλμ⎧-⎪=⎪+-⎪⎨⎪⎪=⎪+-⎩，B 在圆221x y +=上，2221())(1)2λμλμ∴-+=+-，22()1(32λμλμλμ+-+∴= ，∴2121()()0433λμλμ+-++ ，解得23λμ+ 或2λμ+ ，B 只能在优弧 AC 上，23λμ∴+ ，即λμ+得最大值为23．故答案为：（1）12，（2）23．5．（2018秋•顺义区校级期中）已知向量(cos ,sin )a θθ=，(sin ,0)b θ= ，其中R θ∈．（Ⅰ）当a b ⊥时，求θ的值；（Ⅱ）当2πθ=时，已知(c xa yb x =+ ，y 为实数），且||2c = ，求xy 的最大值．【解析】（Ⅰ） a b ⊥ ，∴sin cos 0a b θθ⋅==，sin 20θ∴=，即2k θπ=，k Z ∈，∴,2k k Z πθ=∈．（Ⅱ）当2πθ=时，(cos ,sin )(0,1)a θθ== ，(sin ,0)(1,0)b θ== ，(0,1)(1,0)(,)c xa yb x y y x =+=+=，||2c =，224x y ∴+=，∴2222x y xy += ，当且仅当x y ==时等号成立，xy ∴的最大值为2．6．（2022春•西城区校级期中）已知点(0,2)A ，(1,3)B ，(3,)C m 满足||||BA BC BA BC +=-．（Ⅰ）求m 的值；（Ⅱ）设O 为坐标原点，动点P 满足OP OA AB λ=+，求当||OP 取最小值时点P 的坐标．【解析】（Ⅰ）(0,2)A ，(1,3)B ，(3,)C m ，∴(1,1)BA =-- ，(2,3)BC m =-，||||BA BC BA BC +=- ，∴(1)2(1)(3)0BA BC m ⋅=-⨯+--=，解得1m =；（Ⅱ）(0,2)A ，(1,3)B ，∴(0,2)OA = ，(1,1)AB =， (,2)OP OA AB λλλ=+=+，||OP ∴==故当1λ=-时，||OP取得最小值，此时，(1,1)P -．平面向量的数量积的最值问题7．（2023春•东城区校级期中）已知等边ABC ∆的边长为2，D 为边BC 的中点，点M 是AC 边上的动点，则MD MC ⋅的最大值为，最小值为．【解析】以AC 所在的直线为x 轴，AC 的中点为坐标原点，建立如图所示直角坐标系，等边ABC ∆的边长为2，D 为边BC 的中点，(1,0)A ∴-，B ，(1,0)C ，1(22D ，设点M 的坐标为(,0)M x ，11x -，∴(1,0)MC x =- ，1(2MD x =- ，∴2131(1)()222MD MC x x x x ⋅=--=-+ ，设231()22f x x x =-+，11x -，函数()f x 的对称轴为34x =，()f x ∴在区间3[1,]4-单调递减，在区间3[,1]4单调递增，当1x =-时，()(1)3max f x f =-=，当34x =时，31()(416min f x f ==-．故答案为：3，116-．8．（2023春•昌平区校级期中）如图，矩形ABCD 中，2AB =，1BC =，O 为AB 的中点．当点P 在BC 边上时，AB OP ⋅的值为；当点P 沿着BC ，CD 与DA 边运动时，AB OP ⋅的最小值为．【解析】矩形ABCD 中，2AB =，1BC =，O 为AB 的中点．当点P 在BC 边上时，||||cos 212AB OP AB OP POB ⋅=∠=⨯=；当点P 沿着BC ，CD 与DA 边运动时，AB OP ⋅的最小值，||||cos AB OP AB OP POB ⋅=∠ ，P 应该在线段AD 上，此时||||cos 2(1)2AB OP AB OP POB ⋅=∠=⨯-=-；故答案为：2；2-．9．（2023春•海淀区校级期中）在OAB ∆中，2OA OB ==，AB =，若动点P 在线段OA 上运动，则PA PB ⋅的最小值为()A ．94-B ．94C ．34D ．34-【解析】OAB ∆中，2OA OB ==，AB =由余弦定理得，22244121cos 22222OA OB AB AOB OA OB +-+-∠===-⋅⨯⨯，所以23AOB π∠=，建立平面直角坐标系，如图所示：设(,0)P x ，[0x ∈，2]，(2,0)A ，(B -，所以(2,0)PA x =- ，(1PB x =--，计算2219(2)(1)2()24PA PB x x x x x ⋅=---=--=-- ，当12x =时，PA PB ⋅ 取得最小值为94-．故选：A ．10．（2023春•西城区校级期中）已知点P 是边长为1的菱形ABCD 内一动点（包括边界），60DAB ∠=︒，则AP AB ⋅的最大值为()A B ．32C ．1D ．34【解析】以菱形ABCD 的对角线BD 所在直线为x 轴，中点为坐标原点，建立直角坐标系，可得2A ，1(2B -，0)，(0,2C -，1(2D ，0)，则1(2AB =- ，，设(,)P x y ，(,AP x y =- ，1324AP AB x ⋅=--+ ，作出直线33y x =，平移，经过点C 时，1322x y --取得最大值34，则122x y =--的最大值为32．故选：B ．11．（2022春•西城区校级期中）已知正方形ABCD 的边长为1，点E 是AB 边上的动点，则DE CB⋅的值为，DE AC ⋅的最大值为．【解析】2()||01DE CB DA AE CB DA CB AE CB DA ⋅=+⋅=⋅+⋅=+=，点E 是AB 边上的动点，∴设AE AB λ=，[0λ∈，1]，∴22()()()()(1)01DE AC AE AD AB AD AB AD AB AD AB AB AD AD λλλλ⋅=-⋅+=-⋅+=+-⋅-=+- ，在[0λ∈，1]上单调递增，∴当1λ=时，DE AC ⋅取得最大值，为0．故答案为：1；0．12．（2021春•昌平区校级期中）已知矩形ABCD 中，2AB =，4AD =，E 为BC 边的中点，F 为CD 边上的动点（可以与端点重合），则AE ED ⋅=，AF AE ⋅的最大值为．【解析】如图，建立直角坐标系，则(2,2)E ，(0,4)D ，(,4)F x ，[0x ∈，2]，所以(2AE ED ⋅=，2)(2⋅-，2)0=，当F 在C 处时，AF AE ⋅的最大值为(2，2)(2⋅，4)12=．故答案为：0；12．13．（2018秋•通州区期中）已知正方形ABCD 的边长为1，点E 是AB 边上的动点，则DE DC ⋅的最大值为．【解析】以AB 、AD 所在直线为x 轴、y 轴，建立坐标系如图可得(0,0)A ，(1,0)B ，(1,1)C ，(0,1)D 设(,0)E x ，其中01x(,1)DE x =- ，(1,0)DC =，∴1(1)0DE DC x x ⋅=⋅+-⋅=，点E 是AB 边上的动点，即01x，x ∴的最大值为1，即DE DC ⋅的最大值为1故答案为：114．（2023春•东城区校级期中）如图，在平面四边形ABCD 中，90CDA CBA ∠=∠=︒，120BAD ∠=︒，1AB AD ==，若点E 为CD 边上的动点，则AE BE ⋅的最小值为．【解析】以D 点为原点，DA 所在直线为x 轴，DC 所在直线为y 轴，建立如图平面直角坐标系，则(1,0)A ，3(22B ，C ，设点E 坐标为(0,)E t ，则t ∈，(1,)AE t =- ，3(,2BE t =-- ，∴223321(1,)(,(2216AB BE t t t t ⋅=-⋅--=-+=-+ ，∴当34t =时，21()16min AB BE ⋅= ．故答案为：2116．15．（2021春•丰台区期中）梯形ABCD 中，//AB CD ，2AB =，1AD CD ==，90BAD ∠=︒，点P 在线段BC 上运动．（1）当点P 是线段BC 的中点时，BC AP ⋅=；（2）PB AP ⋅的最大值是．【解析】（1）根据题意，如图，建立坐标系，则(0,0)A ，(2,0)B ，(0,1)D ，(1,1)C ，点P 是线段BC 的中点，则3(2P ，1)2，(1,1)BC =- ，3(2AP = ，1)2，则31(1)1122BC AP ⋅=-⨯+⨯=- ；（2）(2,0)B ，(1,1)C ，直线BC 的方程为2x y +=，设P 的坐标为(,)m n ，则2m n +=，(01)n ，(2,)PB m n =-- ，(,)AP m n =则222111(2)222()222PB AP m m n n n n ⋅=--=-+=--+ ，即PB AP ⋅ 的最大值是12．故答案为：（1）1-；（2）12．16．（2021春•海淀区校级期中）在ABC ∆中，45A ∠=︒，M 是AB 的中点，若||||2AB BC ==，D 在线段AC 上运动，则DB DM ⋅的最小值是78．【解析】在ABC ∆中，45A ∠=︒||||2BC ==，45C ∴∠=︒，90B ∠=︒，ABC ∴∆是等腰直角三角形，||AC =，如右图所示，以AC 所在的直线为x 轴，以AC 的中点为坐标原点建立平面直角坐标系，则(A ，0)，B ，(2M -，)2，设(,0)D t ，[t ∈，则(DB t =- ，(2DM t =-- ，)2，∴22227()()2248DB DM t t t ⋅=---+=++ ，[t ∈，∴当24t =时，DB DM ⋅ 取最小值78，故答案为：78．17．（2023春•海淀区校级期中）已知菱形ABCD 的边长为2，120BAD ∠=︒，点E ，F 分在边BC ，CD 上，BE BC λ= ，DF DC μ= ．若23λμ+=，则AE AF ⋅ 的最小值为．【解析】如图，,BE BC DF DC λμ== ，且23λμ+=，∴()()AE AF AB BE AD DF ⋅=+⋅+ ()()()()AB BC AD DC AB AD AD AB λμλμ=+⋅+=+⋅+ 22(1)||||AB AD AD AB λμλμ=+⋅++18(1)22()4()2(1)23λμλμλμ=+⨯⨯⨯-++=-++，由题意可得，λ，0μ>， 23λμ+=，∴21()29λμλμ+= ，则202(1)9λμ-+-，∴842(1)39λμ-++ （当且仅当13λμ==时等号成立），∴AE AF ⋅ 的最小值为49．故答案为：49．18．（2023春•海淀区校级期中）已知正方形ABCD 的边长为1，点P 是对角线BD 上任意一点，则AP BD ⋅的取值范围为()A ．11[,]22-B ．22[]22C ．[1-，1]D ．[【解析】设BP BD λ=，则01λ，()(1)AP AB BP AB BD AB AD AB AB AD λλλλ=+=+=+-=-+ ，BD AD AB =-，所以[(1)]()AP BD AB AD AD AB λλ⋅=-+⋅- ，又||||1,0AD AB AB AD ==⋅=，所以(1)21AP BD λλλ⋅=--+=-，又01λ ，所以[1,1]AP BD ⋅∈-．故选：C ．19．（2023秋•大兴区期中）已知等边ABC ∆的边长为4，E ，F 分别是AB ，AC 的中点，则EF EA ⋅=；若M ，N 是线段BC 上的动点，且||1MN =，则EM EN ⋅的最小值为．【解析】以BC 所在直线为x 轴，BC 的中垂线所在直线为y 轴，建立平面直角坐标系，如图所示，因为等边ABC ∆的边长为4，E ，F 分别是AB ，AC 的中点，所以(2,0)B -，(2,0)C ，(0A ，，(E -，F ，所以(2,0)EF = ，EA =，所以2102EF EA ⋅=⨯+=；不妨设M 在N 的左边，则设(M m ，0)(21)m - ，则(1,0)N m +，所以(1,EM m =+ ，(2,EN m =+，所以22311(1)(2)335(24EM EN m m m m m ⋅=+++=++=++ ，所以当32m =-时，EM EN ⋅ 有最小值为114．故答案为：2；114．20．（2021春•海淀区校级期中）如图，在四边形ABCD 中，60B ∠=︒，3AB =，6BC =，且AD BC λ=，32AD AB =- ，则实数λ的值为，若M ，N 是线段BC 上的动点，且||1MN = ，则DM DN的最小值为．【解析】以B 为原点，以BC 为x 轴建立如图所示的直角坐标系，60B ∠=︒ ，3AB =，3(2A ∴，6BC = ，(6,0)C ∴， AD BC λ=，//AD BC ∴，设0(D x ，∴03(2AD x =- ，0)，3(2AB =- ，332-，∴0333()0222AD AB x =--+=- ，解得052x =，5(2D ∴，∴(1,0)AD = ，(6,0)BC =，∴16AD BC = ，16λ∴=，||1MN =，设(,0)M x ，则(1,0)N x +，其中05x，∴5(2DM x =- ，，3(2DN x =- ，，∴2253272113()()4(2)22422DM DN x x x x x =--+=-+=-+ ，当2x =时取得最小值，最小值为132，故答案为：16，132．21．（2022春•海淀区校级期中）已知向量(cos ,sin )a x x =，1(,)22b =- ，函数()f x a b =⋅ ．（1）求()f x 的最小值正周期；（2）求函数()f x 的单调递增区间；（3）求函数()f x 在[6π，]π的最大值及对应的x 值．【解析】（1）1()cos sin()26f x a b x x x π=⋅=-+=-，则2T π=；（2）令22262k x k πππππ-+-+ ，解得[23x k ππ∈-+，22]()3k k Z ππ+∈；所以函数()f x 的单调递增区间为：[23k ππ-+，22]()3k k Z ππ+∈；（3）当[6x π∈，]π时，([06x π-∈，5]6π，则()[0f x ∈，1]．()f x ∴的最大值为1，此时62x ππ-=，即23x π=．平面向量的模的最值问题22．（2021春•海淀区校级期中）已知O ，A ，B ，C ，D 在同一平面内，||||||||1OA OB OC OD ====，且0OA OB ⋅=，则||AC BD + 的最大值为()A ．B ．2+C ．1D ．4【解析】 0OA OB ⋅= ，∴OA OB ⊥，又||||1OA OB == ，||OA OB ∴+= ．|||||()|AC BD OC OA OD OB OC OD OA OB +=-+-=+-+，当OC 、OD 与OA OB +反向时，||AC BD + 取得最大值2+故选：B ．23．（2021春•丰台区期中）已知平面上的两个单位向量a ，b 满足45a b ⋅= ，若m R ∈，则||a mb + 的最小值为()A ．52B ．25C ．53D ．35【解析】 4||||1,5a b a b ==⋅= ，∴||a mb +==== ，∴45m =-时，||a mb + 取最小值35．故选：D ．24．（2023春•东城区校级期中）已知平面向量a ，b的夹角为120︒，且||2a = ，||4b = ，则a b ⋅ 的值为，||()a tb t R -∈的最小值为．【解析】因为平面向量,a b的夹角为120︒，且||2,||4a b == ，所以1||||cos12024()42a b a b ⋅=︒=⨯⨯-=-，||a tb -====所以当14t =-时，||()a tb t R -∈ ，故答案为：-．25．（2023春•东城区校级期中）若向量,,a b c满足：,||1a b c ≠= ，且()()0a c b c -⋅-= ，则||||a b a b ++-的最小值为()A ．52B ．2C ．1D ．12【解析】设a OA =，b OB = ，c OC = ，设M 为AB 的中点，已知向量,,a b c满足：,||1a b c ≠= ，且()()0a c b c -⋅-= ，则||1OC = ，CA CB ⊥ ，则||||2||||2||2||2(||||)2||2a b a b OM BA OM CM OM CM OC ++-=+=+=+=，当且仅当O 在线段CM 上时取等号，即||||a b a b ++-的最小值为2．故选：B ．26．（2021秋•朝阳区期中）如图，在直角梯形ABCD 中，//AD BC ，AB BC ⊥，1AD =，2BC =，P 是线段AB 上的动点，则|4|PC PD +的最小值为()A ．35B ．6C ．5D ．4【解析】以B 为原点，BC ，BA 所在直线分别为x ，y 轴建立如图所示的平面直角坐标系，则(0,0)B ，(2,0)C ，设(0,)A m ，(1,)D m ，(0,)P y ，所以(2,)PC y =- ，(1,)PD m y =-，所以4(6,45)PC PD m y +=-，所以|4|PC PD +=当450m y -=，即15AP AB =时，|4|PC PD + 取得最小值，为6．故选：B ．27．（2021春•东城区校级期中）已知平面向量(3,4)a = ，(9,)b x = ，(4,)c y =，且//a b ．（Ⅰ）求||b c +的最小值；（Ⅱ）若a c ⊥ ，求2m a b =- 与n a c =+的夹角．【解析】（1） (3,4)a =，(9,)b x = ，//a b ．3360x ∴-=，解得12x =，∴(9,12)b =，(4,)c y =，∴(13,12)b c y +=+，||b c ∴+=∴当12y =-时，||b c +取得最小值为13．（2）若a c ⊥，则1240a c y ⋅=+= ，3y ∴=-，∴(4,3)c =-，2(3,4)m a b =-=-- ，(7,1)n a c =+=∴25m n ⋅=- ，||5m =，||n = m 与n的夹角为θ，则cos ||||2m n m n θ⋅=== ，[0θ∈ ，]π，34πθ∴=，即2m a b =- 与n a c =+的夹角为34π．28．（2022春•海淀区校级期中）已知三角形ABC ，(2,5)A -，(1,1)B ，(2,3)C ，（1）BC =，写出一个与BC 垂直的非零向量n =；（坐标形式）（2）求cos B ；（3）若CD AB ⊥于D ，求CD ；（4）当||CB k BA +最小时，k =．【解析】（1）三角形ABC ，(2,5)A -，(1,1)B ，(2,3)C ，(1,2)BC OC OB =-=，设与BC 垂直的非零向量(,)n x y =，则(x ，)(1y ⋅，2)20x y =+=，令2x =，得1y =-，∴(2,1)n =-．（2）(3,4)BA =- ，(1,2)BC =，cos cos ,||||BA BC B BA BC BA BC ⋅∴=<>====⋅（3）cos B =sin B ∴=sin 2CD CB B ==；（4）(1CB k BA +=-，2)(3k +-，4)(13k =--，24)k -+，∴||CB kBA +==当10122255b k a -=-=-=⨯时，||CB k BA + 最小为2．故答案为：（1）(1,2)；(2,1)-；（23）2；（4）15．29．（2023春•西城区校级期中）已知矩形ABCD 中，2AB =，1AD =，{1i λ∈-，1}，(1i =，2，3，4，5，6)，则123455||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++的最小值是，最大值是．【解析】建立如图平面直角坐标系，由矩形ABCD ，得AC AB AD =+ ，BD AD AB =-，则123455||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++ 12345566||AB AD AB AD AB AD AD AB λλλλλλλλ=+--+++- 13562456|()()|AB AD λλλλλλλλ=-+-+-++，1356|()(2λλλλ=-+-，24560)()(0λλλλ+-++，1)|，1356|(2()λλλλ=-+-，2456())|λλλλ-++，=则当13560λλλλ-+-=，24560λλλλ-++=时，取得最小值为0，当21λ=，41λ=-，51λ=，61λ=-，11λ=，31λ=-时，即13564λλλλ-+-=，24562λλλλ-++=，=．故答案为：0；．30．（2022春•朝阳区校级期中）已知两个向量(1,2),(3,2)a b ==- ．（1）求||b 以及与a b + 垂直的单位向量；（2）当实数k 取何值时，向量4a kb + 与ka b + 方向相反？（3）若c a xb =+ （其中)x R ∈，求||c 的最小值．【解析】（1）向量(1,2),(3,2)a b ==- ．∴由模长公式得||b = ，(2,4)a b +=- ，设该单位向量的坐标为(,)x y ，则2401x y -+=⎧=，解得55x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩或55x y ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩，∴与a b +垂直的单位向量为或(．（2）4(43,82)a kb k k +=-+ ，(3,22)ka b k k +=-+ ，当向量4a kb + 与ka b + 共线时，(43)(22)(82)(3)0k k k k -+-+-=，解得2k =或2k =-，当2k =时，4(2,12)a kb +=- ，与(1,6)ka b +=- 同向，不合题意；当2k =时，4(10,4)a kb += ，与(5,2)ka b +=-- 反向，符合题意，2k ∴=．（3）(13,22)c a xb x x =+=-+，||c == 由二次函数的性质，△2241350=-⨯⨯<，213250x x ∴++>，当113x =-时，||c取最小值，||13c = ，||c ∴31．（2021春•延庆区期中）已知1e ，2e 是两个单位向量，122a e e =- ，12sin b e e θ=+ ，123cos c e e =+ ，[0θ∈，2]π．（Ⅰ）若//a b ，求θ；（Ⅱ）若2a e ⊥ ，求||a b + 的最大值及相应的θ值；（Ⅲ）若12e e ⊥ ，1()()2a b a c -⋅-=- ，求证：tan 1θ=-．【解析】（Ⅰ）因为//a b ，所以1sin 21θ=-，故1sin 2θ=-，又因为[0θ∈，2]π，所以766ππθπ=+=，或11266ππθπ=-=．（Ⅱ）由于2a e ⊥ ，所以122(2)0e e e -⋅= ，即212220e e e ⋅-= ，又12||||1e e == ，所以1212e e ⋅= ，所以22222121212()(3(sin 1))9(sin 1)6(sin 1)a b e e e e e e θθθ+=+-=+-+⨯-⨯⋅ 2219(sin 1)6(sin 1)sin sin 72θθθθ=+-+⨯-⨯=++⋯⋯①，由于[0θ∈，2]π，所以sin [1θ∈-，1]，所以当sin 1θ=时，即2πθ=时，①式的最大值等于9，所以当2πθ=时，||a b += 3．（Ⅲ）证明：因为12e e ⊥ ，所以120e e ⋅= ，所以，1212()()[(1sin )][(1cos )]a b a c e e e e θθ-⋅-=+--⋅-+-- 221212(1sin )(1cos )(1cos 1sin )e e e e θθθθ=-+----+--++⋅ 1(1sin )(1cos )sin cos sin cos θθθθθθ=-+----=++，所以1sin cos sin cos 2θθθθ++=-，令sin cos t θθ+=，则22(sin cos )t θθ+=，21sin cos 2t θθ-=，所以21122t t -+=-，所以220t t +=，解得0t =，或2t =-，又因为sin cos )4t πθθθ=+=+，所以[t ∈，故舍去2t =-，所以0t =，即sin cos 0θθ+=，显然cos 0θ≠，所以tan 1θ=-．平面向量夹角的最值问题32．（2023春•海淀区校级期中）已知向量(,2)a x x = ，(3,2)b x =- ．（Ⅰ）若a 与b 共线，求实数x 的值；（Ⅱ）若a 与b 的夹角是钝角，求实数x 的取值范围．【解析】（Ⅰ）因为a 与b 共线，且(,2)a x x = ，(3,2)b x =- ，所以22(3)x x x =⋅-，即2620x x +=，解得103x =-或．（Ⅱ）因为a 与b 的夹角是钝角，所以0a b ⋅< ．即2340x x -+<，解得0x <或43x >．检验，由（Ⅰ）知，当13x =-时，a 与b 方向相反，夹角为平角，所以，x 的取值范围是114(,(,0)(,)333-∞--+∞ ．33．（2022春•西城区校级期中）如图，ABC ∆是边长为2的等边三角形，P ，Q 分别为AB ，AC上的点，满足AP AB λ= ，)AQ AC λ=- ，其中[0λ∈，1]．（1）PQ BC ⋅ 的值为；（2）向量PQ ，BC 的夹角α的取值范围是．【解析】（1）221()()[(1)]()(1)4(1)22422PQ BC AQ AP AC AB AC AB AC AB AC AB AC AB λλλλλλ⋅=-⋅-=--⋅-=--⋅+=--⨯⨯+= ；（2||PQ = ，又[0λ∈，1]，∴||[1,2]PQ ∈ ，又||2BC = ，由（1）知2PQ BC ⋅= ，∴PQ ，BC 的夹角α满足：1cos ||||||PQ BC PQ BC PQ α⋅==⋅ ，又||[1,2]PQ ∈ ，∴1cos [,1]2α∈，([0,])απ∈，∴[0,3πα∈．故答案为：2；[0,]3π．34．（2022春•西城区校级期中）已知在同一平面上的三个单位向量a ，b ，c ，它们相互之间的夹角均为120︒，且||1ka b c ++> ，则实数k 的取值范围是．【解析】根据题意，||||||1a b c === ，a < ，b b >=< ，c c >=< ，120a >=︒ ；∴111cos1202a b b c c a ===⨯⨯︒=- ；∴22222()222ka b c k a b c ka b ka c b c++=+++++ 2111112()2()2()222k k k =+++⨯-+⨯-+⨯-2211k k =-+>，即220k k ->；0k ∴<或2k >；k ∴的取值范围是(-∞，0)(2⋃，)+∞．故答案为：(-∞，0)(2⋃，)+∞．35．（2021春•朝阳区校级期中）已知点(0,1)A -，(3,0)B ，(1,2)C ，平面区域P 是由所有满足(2,2)AM AB AC m n λμλμ=+<< 的点M 组成的区域，若区域P 的面积为16，则m n +的最小值为．【解析】设(,)M x y ，(3,1)AB = ，(1,3)AC =．||||AB AC == ．3cos ,5||||AB AC AB AC AB AC <>== ，4sin ,5AB AC ∴<>= ．令2AM AB = ，2AN AC = ，以AM ，AN 为邻边作平行四边形AMEN ，令AP mAB = ，AQ nAC = ，以AP ，AQ 为邻边作平行四边形APGQ ，(2,2)AM AB AC m n λμλμ=+<< ，∴符合条件的M 组成的区域是平行四边形EFGH ，如图所示．∴42)2)165m n --⨯=．即(2)(2)2m n --=．2(4)(2)(2)4m n m n +--- ，2(4)24m n +-∴ ，解得4m n ++．故答案为：4+．36．（2022春•顺义区校级期中）已知正方形ABCD 的边长为1，若点E 是AB 边上的中点，则DE CB⋅ 的值为，若点E 是AB 边上的动点，则||DE AC ⋅ 的最大值为．【解析】 ||(||cos ,)DE CB CB DE CB DE ⋅=⋅<> ，由向量投影的定义可知：||cos ,||DE CB DE BC <>= ，∴2||1DE CB BC ⋅== ，|||||||cos ,|DE AC AC DE AC DE ⋅=<> ，设AC 与BD 交于H ，由向量投影的定义可知：当E 与A 重合时，|||cos ,|DE AC DE <> 取得最大值2||2AH =，又易知||AC =∴||DE AC ⋅ 的最大值为2||||12AC AH ⋅==．故答案为：1；1．37．（2022春•大兴区期中）已知单位向量1e ，2e 的夹角为2π，且12a xe ye =+ （其中x ，)y R ∈．当1x y ==时，1a e ⋅=；当12//()a e e + 时，1||a e - 的最小值是．【解析】当1x y ==时，则12a e e =+ ，则21121112()1a e e e e e e e ⋅=+⋅=+⋅= ；当12//()a e e + 时，则12()a e e λ=+ ，则112(1)a e e e λλ-=-+ ，则1||a e -=== ，则12λ=时，1||a e - ，故答案为：1；22．38．（2022秋•北京期中）已知点A ，B ，C 在以坐标原点为圆心的单位圆上运动，且AB BC ⊥，若点P 的坐标为(2,0)，则||PA PB PC ++ 的最大值为()A ．6B ．7C ．8D ．9【解析】由于点A ，B ，C 在单位圆上运动，且AB BC ⊥，则AC 为直径，于是2(4,0)PA PC PO +==- ，设(cos ,sin )B x x ，则(cos 2,sin )PB x x =- ，于是|||(cos 6PA PB PC x ++=- ，sin )|7x ====，当且仅当cos 1x =-取等号，故||PA PB PC ++ 的最大值为：7．故选：B ．39．（2023春•朝阳区校级期中）莱洛三角形，也称圆弧三角形，是一种特殊三角形，在建筑、工业上应用广泛，如图所示，分别以正三角形ABC 的顶点为圆心，以边长为半径作圆弧，由这三段圆弧组成的曲边三角形即为莱洛三角形，已知A ，B 两点间的距离为2，点P 为 AB 上的一点，则()PA PB PC ⋅+ 的最小值为．【解析】设D 为BC 的中点，E 为AD 的中点，如图所示，则22()22()()2()()2()PA PB PC PA PD PE EA PE ED PE EA PE EA PE EA ⋅+=⋅=+⋅+=+⋅-=- ，在正三角形ABC 中，AD ===所以AE DE ==所以2223()2()22PA PB PC PE EA PE ⋅+=-=- ，因为CE ===所以||2||2min PE CE =-=-所以()PA PB PC ⋅+ 的最小值为：2237322(2)10222PE -=--=-故答案为：10-．40．（2021春•石景山区校级期中）已知向量a ，b ，c 满足0a b c ++= ，且||||||a b c >> ，则a b ⋅ ，b c ⋅ ，c a ⋅ 中最小的值是()A ．a b ⋅ B ．b c ⋅ C ．c a ⋅ D ．无法确定【解析】由向量a ，b ，c 满足0a b c ++= ，且||||||a b c >> ，则20a a b a c +⋅+⋅= ，20a b b b c ⋅++⋅= ，20a c b c c ⋅+⋅+= ，所以2a a b a c =-⋅-⋅ ，2b b a b c =-⋅-⋅ ，2c c a c b =-⋅-⋅ ，因为222a b c >> ，所以a b a c b a b c c a c b -⋅-⋅>-⋅-⋅>-⋅-⋅ ，整理得a b a c b c ⋅<⋅<⋅ ．故选：A ．41．（2022春•朝阳区校级期中）若24AB AC AB ⋅== ，且||1AP = ，则||AB = ，CP AB ⋅ 的最大值为．【解析】因为24AB = ，所以||2AB = ，因为()4||||cos CP AB AP AC AB AP AB AC AB AP AB AB AC AP AB AP AB AP ⋅=-⋅=⋅-⋅=⋅-⋅=⋅-=⋅⋅< ，412cos AB AP >-=⋅⋅< ，42cos AB AP >-=< ，42AB >-- ，当AP < ，0AB >= 时，等号成立．所以CP AB ⋅ 的最大值是2-，故答案为：2；2-．42．（2022春•西城区校级期中）已知C 是平面ABD 上一点，AB AD ⊥，1CB CD ==．①若3AB AC = ，则AB CD = ；②AP AB AD =+ ，则||AP 的最大值为．【解析】① 3AB AC = ，C ∴为AB 的靠近A 的三等分点，3322AB BC ∴==，1122AC BC ==，AD AB ⊥ ，1CD =，60ACD ∴∠=︒，∴331cos12024AB CD =⨯⨯︒=- ．②1CB CD == ，C ∴位于BD 的中垂线上，∴当C 为BD 的中点时，BD 取得最大值2．AB AD ⊥ ，||||||2AP AB AD AB AD BD ∴=+=-= ．43．（2022春•海淀区校级期中）如图，在边长为1的正方形ABCD 中，E 为AB 的中点，P 点在正方形内（含边界），且||||AP AB = ．①若||||BP AB = ，则AP BP ⋅ 的值是；②若向量AC DE AP λμ=+ ，则λμ+的最小值为．【解析】①：由已知得AB AP BP ==，故三角形ABP 为边长为1的等边三角形，故111cos 602BP AB ⋅=⨯︒= ．②：由已知，如图建立平面直角坐标系：由正方形的边长为1，(0,0)A ，(1,1)C ，(0,1)D ，1(,0)2E ，(cos ,sin )P αα，02πα ．由向量AC DE AP λμ=+ 得，(1，11)(,1)(cos 2λμα=-+，sin )α，得：11cos 21sin λμαλμα⎧=+⎪⎨⎪=-+⎩，解得3sin 2cos μαα=+，2sin 2cos sin 2cos ααλαα-=+．则2sin 2cos 3sin 2cos ααλμαα-++=+，[0,]2πα∈．令2sin 2cos 3()sin 2cos f ααααα-+=+，[0,2πα∈．故266sin 3cos ()(sin 2cos )f ααααα-+'=+，显然，分子66sin 3cos 0αα-+ 在[0，2π上恒成立，故()0f α' 恒成立，即()f α在[0，]2π上单调递增，故1()(0)2min f f α==．λμ+取最小值12．故答案为：12，12．44．（2023秋•东城区校级期中）窗花是贴在窗纸或窗户玻璃上的剪纸，是中国古老的传统民间艺术．图1是一张由卷曲纹和回纹构成的正六边形剪纸窗花．图2中正六边形ABCDEF 的边长为4，圆O 的圆心为该正六边形的中心，圆O 的半径为2，圆O 的直径//MN CD ，点P 在正六边形的边上运动，则PM PN ⋅ 的最小值为．【解析】如图，连结PO ，显然OM ON =- ，则222()()()()4PM PN PO OM PO ON PO OM PO OM PO OM PO ⋅=+⋅+=+⋅-=-=- ，点P 在正六边形ABCDEF 的边上运动，O 是其中心，因此||PO 的最小值等于中心O 到正六边形的边的距离，又中心O 到正六边形的边的距离为342⨯=，所以PM PN ⋅ 的最大值为248-=．故答案为：8．45．（2023春•西城区校级期中）正ABC ∆的边长为1，中心为点O ，过O 的动直线l 与边AB 、AC分别相交于点M 、N ，AM AB λ= ，AN AC μ= ，BD DC = ，0λμ≠，给出下列四个结论：①1133AO AB AC =+ ；②若2AN NC = ，则14AD NC ⋅=- ；③11λμ+不是定值，与直线l 的位置有关；④AM AN ⋅ 的最小值为29．其中所有正确结论的序号是．【解析】 BD DC = ，D ∴为BC 的中点，则11111()22222AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+ ，O 为正ABC ∆的中心，∴211333AO AD AB AC ==+ ，故①正确；若2AN NC = ，则13NC AC = ，211||||cos 122AB AC AB AC BAC ⋅=⋅∠=⨯= ，∴2111111()()223664AD NC AB AC AC AB AC AC ⋅=+⋅=⋅+= ，故②错误；M ，O ，N 三点共线，设()MO tMN t R =∈ ，即()AO AM t AN AM -=- ，∴(1)AO t AM t AN =-+ ，AM AB λ= ，AN AC μ= ，∴11113333AO AB AC AM AN λμ=+=+ ， AM 、AN 不共线，∴由平面向量基本定理可得11313t t λμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩，∴11133λμ+=，∴113λμ+=，故③错误；过O 的动直线l 与边AB 、AC 分别相交于点M 、N ，AM AB λ= ，AN AC μ=，01λ∴< ，01μ<，由113λμ=+49λμ ，当且仅当23λμ==时，等号成立，12||||cos 329AM AN AB AC AB AC AB AC πλμλμλμλμ⋅=⋅=⋅=⋅= ，当且仅当23λμ==时等号成立，故AM AN ⋅ 的最小值为29，故④正确．故答案为：①④．46．（2023春•西城区校级期中）已知向量(cos ,sin )a x x =，(2cos )b x x = ．（1）若[0x ∈，]π，当//a b 时，求x 的值；（2）若()f x a b =⋅ ．（ⅰ）求()f x 的最小正周期；（ⅱ）当[0x ∈，]m 时，()f x 可以取得2次最大值，求m 的取值范围．【解析】（1）由题设22sin cos x x x =21)sin 2x x +=，所以sin 222sin(2)3x x x π=-=sin(2)3x π-=，由52[,]333x πππ-∈-，故233x ππ-=或2233x ππ-=，则3x π=或2x π=．（2）由2()2cos cos cos 2212sin(2)16f x x x x x x x π=+=++=++，()()i f x 的最小正周期22T ππ==；()ii 由题设[0x ∈，]m 可得2[66x ππ+∈，2]6m π+，因为()f x 可以取得2次最大值，所以5226m ππ+ ，故76m π ，故m 的取值范围为7{|}6m m π ．。

高一数学平面向量的几何应用试题答案及解析

高一数学平面向量的几何应用试题答案及解析1.已知：是不共线向量，，，且，则的值为（）A．B．C．D．【答案】B【解析】因为，故设，即，又是不共线向量，所以有，解得，故选择B.【考点】平面向量平行.2.设两个向量、，满足，，、的夹角为，若向量与向量的夹角为钝角，求实数的取值范围.【答案】【解析】夹角为钝角可通过数量积为负来解决，但它们之间并不等价，简洁地说，数量积为负排除反向，即可保证夹角为钝角；数量积为正排除同向，即可保证夹角为锐角.不作排除，就要犯错. 试题解析：由已知得,，.∴()() 6分欲使夹角为钝角，需.得. 8分设()() 10分∴，此时. 11分即时，向量与的夹角为.∴夹角为钝角时，的取值范围是. 13分【考点】向量数量积的应用之一：求夹角.3.平面向量与的夹角为60°，，，则().A．9B．C．3D．7【答案】B【解析】因为平面向量与的夹角为60°，，所以，则.【考点】平面向量的模长公式.4.已知，，且与的夹角为锐角，则实数的取值范围是________.【答案】且.【解析】因为，，且与的夹角为锐角，所以，即，解得且.【考点】平面向量的夹角.5.在△中，已知，向量，，且．（1）求的值；（2）若点在边上，且，，求△的面积．【答案】（1）；（2）．【解析】解题思路：（1）先由平面向量的垂直关系得出，再利用三角形的三角关系求角A；（2）先由（1）中的三角关系得出三边关系，再利用余弦定理求出有关边长，进而利用三角形的面积公式求三角形的面积.规律总结：解三角形问题，往往要综合正弦定理、余弦定理、三角形的面积公式以及三角恒等变形等知识，综合性较强，主要思路是利用有关定理实现边、角的合理互化.试题解析：（1）由条件可得，（方法一）：由，A+B+C=π，所以，又，所以，所以，即（方法二）：因为，所以因为，所以,而，因此；（2）由（1）得,由正弦定理得，设，则，在中，由余弦定理，得，解得，所以;所以 .【考点】1.三角形的三角关系、三边关系、边角关系2.正弦定理；3.余弦定理.6.已知向量,则向量和的夹角为_________ ．【答案】.【解析】,因此【考点】向量的夹角.7.已知=（2，3），=（﹣1，2）当k为何值时，（Ⅰ）与垂直？（Ⅱ）与平行？平行时它们是同向还是反向？【答案】(1);(2).【解析】（1)当向量与是坐标形式给出时，若证明，则只需证明；（2）当是非坐标形式时，要把用已知的不共线的向量作为基底来表示且不共线的向量要知道其模与夹角，从而进行证明；（3）利用向量垂直于平行的条件进行构造方程或函数是求参数或最值问题常用的方法与技巧.(4),当时，和方向相同，当时，和方向相反.试题解析：解：=（2，3）+（﹣1，2）=（2﹣1，3+2），=（5，﹣3）（1）与垂直，得（）•（）=10﹣5﹣9﹣6=﹣11=0，=11（2）与平行，得15+10=﹣6+3，=﹣此时=（﹣，1），=（5，﹣3），所以方向相反．【考点】(1)平面向量垂直；（2）平面向量共线.8.如图，在平面上，点，点在单位圆上，（）（1）若点，求的值；（2）若，四边形的面积用表示，求的取值范围.【答案】（1）-3，（2）.【解析】（1）本小题从三角函数的定义出发，当且，可得，，而，因此有；（2）因为，且均可用或表示，则可用含的式子表示，利用辅助角公式可化为一种名称的三角函数，结合角的范围即可求得此函数的范围.试题解析：（1）由于，，所以，，于是 .（2），由于,，所以，，则（），由于，所以，所以.【考点】三角函数的定义，正切的半角公式，两角和的正切公式，辅助角公式，三角函数的定义域与值域问题，转化与化归思想.9.已知，若的夹角为，则= ．【答案】【解析】因为所以【考点】向量的模10.如图，平面直角坐标系中，已知向量，，且。

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高一数学平面向量练习题
1、下列说法正确的是（）
A 、数量可以比较大小，向量也可以比较大小.
B 、方向不同的向量不能比较大小，但同向的可以比较大小.
C 、向量的大小与方向有关.
D 、向量的模可以比较大小.
2、设O 是正方形ABCD 的中心，则向量,,,AO BO OC OD 是（）
A 、相等的向量
B 、平行的向量
C 、有相同起点的向量
D 、模相等的向量 3、下列物理量：①质量 ②速度 ③位移 ④力 ⑤加速度 ⑥路程，其中是向量的有（）
A 、2个
B 、3个
C 、4个
D 、5个
4、已知平行四边形三个顶点的坐标分别为（－1，0），（3，0），（1，－5），则第四个顶点的坐标是（）
A 、（1，5）或（5，5）
B 、（1，5）或（－3，－5）
C 、（5，－5）或（－3，－5）
D 、（1，5）或（5，－5）或（－3，－5）
5、已知a =(2,3) , b =(4-,7) ,则a 在b 上的投影值为（）
A 、13
B 、5
13 C 、565 D 、65 6、已知b a b a k b a 3),2,3(),2,1(-+-==与垂直时k 值为（）
A 、17
B 、18
C 、19
D 、20
7、设πθ20<≤，已知两个向量()θθsin ,cos 1=OP ，()θθcos 2,sin 22-+=OP
，则向量21P P 长度的最大值是（）
A 、2
B 、3
C 、23
D 、10
8．已知O 是ABC △所在平面内一点，D 为BC 边中点，且2OA OB OC ++=0，那么（）
Ａ．AO OD = Ｂ．2AO OD = Ｃ．3AO OD = Ｄ．2AO OD =
9．已知平面向量(11)(11)==-，，，a b ，则向量
1322-=a b （）Ａ．(21)--， B ．(21)-，Ｃ．(10)-，Ｄ．(12)-，
10．设向量||4,||3,60a b a,b ==<>=︒，则||a+b 等于（）
A ．37
B ．13
C
D 11．已知向量(1)(1)n n ==-，，，a b ，若2-a b 与b 垂直，则=a （）
A ．1
B
C ．2
D ．4
12．若||1,||2,a b c a b ===+，且c a ⊥，则向量a 与b 的夹角为（）
A ．300 B.600 C.1200 D.1500
13．已知向量2411()()，，，a =b =．若向量()λ⊥b a +b ，则实数λ的值是．
14．若向量，a b 满足1==a b ，a 与b 的夹角为120，则()a a +b = ．
15．已知向量a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),且a ±≠b ，那么a+b 与a-b 的夹角的大小是 .
16．已知向量(cos ,sin ),[0,]a θθθπ=∈，向量1)b =-
（1）当//a b ，求θ. （2）当a b ⊥时，求θ. （3）求|2|a b -的最大和最小值.
17．已知(cos ,sin ),(cos ,sin ),(0)ααββαβπ<<<a=b=.
（1）求证：a b +与a b -互相垂直.
（2）若|a b k +|与|a b k -|大小相等，求βα-（其中,0k R k ∈≠）
18. 已知A 、B 、C 三点的坐标分别为()30A ，、()03B ，
、()cos sin C αα，，且π
3π22α⎛⎫∈ ⎪⎝⎭
，. （1）若AC BC =，求角α的值；
（2）若1AC BC ⋅=-，求22sin sin 21tan ααα
++的值. 参考答案：
1.D
2.D
3.C.
4.D
5.C
6.C
7.C
8. A 9.D 10.C 11.C 12.C
13. －3 14.
2
1 15. 2π 16. （1）θ=32π；（2）θ=3
π；（3）最大值为4，最小值为2(3－1)。