高三第二轮复习平面向量复习专题
- 格式:doc
- 大小:587.00 KB
- 文档页数:7
专题:利用三点共线结论解平面向量知识梳理:三点共线定理 OC →= (1-t )OA →+tOB →的证明: 若OA →=a ,OB →=b 是平面内两不共线向量,对于平面内任一向量OC →=c ,存在一对实数λ,μ使c =λa +μb .证明A 、B 、C 三点共线的充要条件是λ+μ=1.证明:(必要性)若A ,B ,C 三点共线,则存在实数t ,使得AC →=tAB →, 即OC →-OA →=t (OB →-OA →)所以OC →= (1-t )OA →+tOB → 令λ=1-t ,μ=t ,则有c =λa +t b ,即λ+μ=1.(充分性)若λ+μ=1,则c =λa +(1-λ)b 即c -b =λ(a -b ) 即OC →-OB →=λ(OA →-OB →)即BC →=λBA →.所以A 、B 、C 三点共线.(思考:当t=21时,会发现A,B,C 是什么情况?)典型例题:例1:(全国高考)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( )A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=-43AB →-13AC →例2:已知平面内的三点A ,B ,O 不共线,且AP →=λOA →+μOB →,则A ,P ,B 三点共线的一个必要不充分条件是( )A .λ=μB .|λ|=|μ|C .λ=-μD .λ=1-μ例3:如图所示,在△ABC 中,H 为BC 上异于B ,C 的任一点,M 为AH 的中点,若AM →=λAB →+μAC →,则λ+μ=________.例4:如图,在△ABC 中,点O 是BC 边的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M,N ,若N nA C A M mA B A==,,则m+n 的值为_______.练习:1、已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若3OA →=a 5OB →+a 9OC →,且A ,B ,C 三点共线,则S 13=________.2、[2021•江苏卷,10]设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.3、(2021华美)在△ABC 中,N 是AC 边上一点,且AN →=12NC →,P 是BN 上一点,若AP →=mAB →+29AC →,则实数m 的值为4、(2021·郑州质检)如图,在△ABC 中,N 为线段AC 上靠近A 的三等分点,点P 在BN 上且A P →=⎪⎭⎫ ⎝⎛+112m AB →+211B C →,则实数m 的值为________.5、(2021华美)A ,B ,C 是圆O 上不同的三点,线段CO 与线段AB 交于点D (点O 与点D 不重合),若OC →=λOA →+μOB →(λ,μ∈R ),则λ+μ的取值范围是__________.专题:利用三点共线结论解平面向量例1:[解析] 由BC →=3CD →知,B 、C 、D 三点共线,从四个选项知系数和为1的仅有A ,故选A.例2:解析 A ,P ,B 三点共线,即存在一个实数m ,使得AP →=mAB →,∵AP →=λOA →+μOB →,∴mAB →=λOA →+μOB →,即m (OB →-OA →)=λOA →+μOB →,∴(m -μ)OB →=(m +λ)OA →,∵A ,B ,O 三点不共线,∴m -μ=0,m +λ=0,即λ=-μ=-m ,∴A ,B ,P 三点共线的充要条件为λ=-μ,结合各选项知A ,B ,P 三点共线的一个必要不充分条件为|λ|=|μ|.故选B. 例3:解析 由于B ,H ,C 三点共线,可令AH →=xAB →+(1-x )AC →,又M 是AH 的中点, 所以AM →=12AH →=12xAB →+12(1-x )AC →.又AM →=λAB →+μAC →,所以λ+μ=12x +12(1-x )=12.例4:解析 解法一:AO →=12(AB →+AC →)=m 2AM →+n 2AN →.∵M ,O ,N 三点共线,∴m 2+n2=1.∴m +n =2.解法二:MN 绕O 旋转,当N 与C 重合时,M 与B 重合,此时m =n =1,∴m +n =2.练习:1、[解析] 由3OA →=a 5OB →+a 9OC →,得OA →=a 53OB →+a 93OC →因为A ,B ,C 三点共线,所以a 53+a 93=1,即a 5+a 9=3,所以S 13=13(a 1+a 13)2=13(a 5+a 9)2=392.所以S 13=3922、解析 DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →,∵DE →=λ1AB →+λ2AC →,∴λ1=-16,λ2=23,故λ1+λ2=12.(提示,过A 作DE 平行线交BC 延长线于点F,利用B,C,F 共线)3、 答案1/34、 解析 设BP →=λBN →=λ(AN →-AB →)=λ⎝⎛⎭⎫13 AC →-AB →=-λAB →+λ3 AC →(0≤λ≤1), ∴A P →=AB →+B P →=(1-λ) AB →+λ3AC →. 又A P →=⎝⎛⎭⎫m +211AB →+211 BC →=⎝⎛⎭⎫m +211AB →+211(AC →-AB →)=mAB →+211AC →,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ3=211,m =1-λ,解得⎩⎨⎧λ=611,m =511,∴m =511.5、【答案】(1,+∞) [设OC →=mOD →,则m >1,因为OC →=λOA →+μOB →,所以mOD →=λOA →+μOB →,即OD →=λm OA →+μm OB →, 又知A ,B ,D 三点共线,所以λm +μm=1,即λ+μ=m ,所以λ+μ>1。
高三数学第二轮专题复习---平面向量一、本章知识结构二、高考要求1、理解向量的概念,掌握向量的几何表示,了解共线向量的概念。
2、掌握向量的加法和减法的运算法则及运算律。
3、掌握实数与向量的积的运算法则及运算律,理解两个向量共线的充要条件。
4、了解平面向量基本定理,理解平面向量的坐标的概念,掌握平面向量的坐标运算。
5、掌握平面向量的数量积及其几何意义,了解用平面向量的数量积可以处理有关长度、角度和垂直的问题,掌握向量垂直的条件。
6、掌握线段的定比分点和中点坐标公式,并且能熟练运用;掌握平移公式。
7、掌握正、余弦定理,并能初步运用它们解斜三角形。
8、通过解三角形的应用的教学,继续提高运用所学知识解决实际问题的能力。
三、热点分析对本章内容的考查主要分以下三类:1、以选择、填空题型考查本章的基本概念和性质.此类题一般难度不大,用以解决有关长度、夹角、垂直、判断多边形形状等问题.2、以解答题考查圆锥曲线中的典型问题.此类题综合性比较强,难度大,以解析几何中的常规题为主.3、向量在空间中的应用(在B类教材中).在空间坐标系下,通过向量的坐标的表示,运用计算的方法研究三维空间几何图形的性质.在复习过程中,抓住源于课本,高于课本的指导方针.本章考题大多数是课本的变式题,即源于课本.因此,掌握双基、精通课本是本章关键.分析近几年来的高考试题,有关平面向量部分突出考查了向量的基本运算。
对于和解析几何相关的线段的定比分点和平移等交叉内容,作为学习解析几何的基本工具,在相关内容中会进行考查。
本章的另一部分是解斜三角形,它是考查的重点。
总而言之,平面向量这一章的学习应立足基础,强化运算,重视应用。
考查的重点是基础知识和基本技能。
四、复习建议由于本章知识分向量与解斜三角形两部分,所以应用本章知识解决的问题也分为两类:一类是根据向量的概念、定理、法则、公式对向量进行运算,并能运用向量知识解决平面几何中的一些计算和证明问题;另一类是运用正、余弦定理正确地解斜三角形,并能应用解斜三角形知识解决测量不可到达的两点间的距离问题。
第二讲 复数、平面向量微专题1 复数常考常用结论1.已知复数z =a +b i(a ,b ∈R ),则(1)当b =0时,z ∈R ;当b ≠0时,z 为虚数;当a =0,b ≠0时,z 为纯虚数. (2)z 的共轭复数z ̅=a -b i. (3)z 的模|z |=√a 2+b 2. 2.已知i 是虚数单位,则 (1)(1±i)2=±2i ,1+i 1−i =i ,1−i1+i =-i.(2)i 4n =1,i 4n +1=i ,i 4n +2=-1,i 4n +3=-i.保 分 题1.[2022·新高考Ⅱ卷](2+2i)(1-2i)=( ) A .-2+4i B .-2-4i C .6+2i D .6-2i 2.[2022·全国甲卷]若z =1+i ,则|i z +3z ̅|=( ) A .4√5 B .4√2 C .2√5D .2√23.[2022·全国乙卷]已知z =1-2i ,且z +a z ̅+b =0,其中a ,b 为实数,则( ) A .a =1,b =-2 B .a =-1,b =2 C .a =1,b =2 D .a =-1,b =-2提 分 题例1 (1)[2022·福建漳州一模]已知z =|√3i -1|+11+i,则在复平面内z 对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限(2)[2022·山东潍坊二模](多选)若复数z 1=2+3i ,z 2=-1+i ,其中i 是虚数单位,则下列说法正确的是( )A .z1z 2∈RB.z 1·z 2̅̅̅̅̅̅̅̅=z 1̅·z 2̅C .若z 1+m (m ∈R )是纯虚数,那么m =-2D .若z 1,z 2在复平面内对应的向量分别为OA ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ (O 为坐标原点),则|AB⃗⃗⃗⃗⃗ |=5 听课笔记:【技法领悟】复数的代数运算的基本方法是运用运算法则,可以通过对代数式结构特征的分析,灵活运用i 的幂的性质、运算法则来优化运算过程.巩固训练11.[2022·山东泰安二模]已知复数z =3−i 1−2i,i 是虚数单位,则复数z ̅-4在复平面内对应的点位于( )A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限2.[2022·河北保定二模](多选)已知复数z 满足方程(z 2-4)(z 2-4z +5)=0,则( )A .z 可能为纯虚数B .方程各根之和为4C .z 可能为2-iD .方程各根之积为-20微专题2 平面向量常考常用结论1.平面向量的两个定理 (1)向量共线定理:向量a (a ≠0)与b 共线的充要条件是:存在唯一一个实数λ,使b =λa . (2)平面向量基本定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,有且只有一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2,其中e 1,e 2是一组基底.2.平面向量的坐标运算设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),其中b ≠0,θ为a 与b 的夹角. (1)a ∥b ⇔x 1y 2-x 2y 1=0.(2)a ·b =|a ||b |cos θ=x 1x 2+y 1y 2. (3)a ⊥b ⇔x 1x 2+y 1y 2=0.(4)|a |=√a ·a =√x 12+y 12.(5)cos θ=a·b|a ||b |=1212√x 1+y 1 √x 2+y 2.保 分 题1.△ABC 中,E 是边BC 上靠近B 的三等分点,则向量AE⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A .13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AC ⃗⃗⃗⃗⃗ B .13AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ C .23AB⃗⃗⃗⃗⃗ +13AC ⃗⃗⃗⃗⃗ D .23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +23AC ⃗⃗⃗⃗⃗ 2.[2022·全国乙卷]已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=√3,|a -2b |=3,则a ·b =( ) A .-2 B .-1 C .1 D .2 3.[2022·全国甲卷]已知向量a =(m ,3),b =(1,m +1),若a ⊥b ,则m =________.提 分 题例2 (1)[2022·河北石家庄二模]在平行四边形ABCD 中,M ,N 分别是AD ,CD 的中点,若BM⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =a ,BN ⃗⃗⃗⃗⃗ =b ,则BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =( ) A .34a +23b B .23a +23bC .34a +34bD .23a +34b(2)[2022·山东济宁一模]等边三角形ABC 的外接圆的半径为2,点P 是该圆上的动点,则PA ⃗⃗⃗⃗ ·PB⃗⃗⃗⃗⃗ +PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ 的最大值为( ) A .4 B .7 C .8 D .11 听课笔记:【技法领悟】求解向量数量积最值问题的两种思路1.直接利用数量积公式得出代数式,依据代数式求最值.2.建立平面直角坐标系,通过坐标运算得出函数式,转化为求函数的最值.巩固训练21.[2022·山东济南二模]在等腰梯形ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =-2CD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,M 为BC 的中点,则AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =( )A .12AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ B .34AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ C .34AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +14AD⃗⃗⃗⃗⃗ D .12AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +34AD⃗⃗⃗⃗⃗ 2.[2022·福建漳州二模]已知△ABC 是边长为2的正三角形,P 为线段AB 上一点(包含端点),则PB⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ 的取值范围为( ) A .[-14,2] B .[-14,4] C .[0,2]D .[0,4]第二讲 复数、平面向量微专题1 复数保分题1.解析:(2+2i)(1-2i)=2-4i +2i -4i 2=2-2i +4=6-2i.故选D. 答案:D2.解析:因为z =1+i ,所以z ̅=1-i ,所以i z +3z ̅=i(1+i)+3(1-i)=2-2i ,所以|i z +3z ̅|=|2-2i|=√22+(−2)2=2√2.故选D. 答案:D3.解析:由z =1-2i 可知z ̅=1+2i.由z +a z ̅+b =0,得1-2i +a (1+2i)+b =1+a +b +(2a -2)i =0.根据复数相等,得{1+a +b =0,2a −2=0,解得{a =1,b =−2.故选A.答案:A提分题[例1] 解析:(1)∵z =|√3i -1|+11+i = √(√3)2+(−1)2+1−i1−i 2=2+1−i 2=52−12i ,∴复平面内z 对应的点(52,-12)位于第四象限. (2)对于A ,z1z 2=2+3i −1+i=(2+3i )(−1−i )(−1+i )(−1−i )=1−5i 2=12−52i ,A 错误;对于B ,∵z 1·z 2=(2+3i)(-1+i)=-5-i ,∴z 1·z 2̅̅̅̅̅̅̅̅=-5+i ;又z 1̅·z 2̅=(2-3i)(-1-i)=-5+i ,∴z 1·z 2̅̅̅̅̅̅̅̅=z 1̅·z 2̅,B 正确;对于C ,∵z 1+m =2+m +3i 为纯虚数,∴m +2=0,解得:m =-2,C 正确; 对于D ,由题意得:OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(2,3),OB ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-1,-1),∴AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =OB ⃗⃗⃗⃗⃗ −OA ⃗⃗⃗⃗⃗ =(-3,-4),∴|AB ⃗⃗⃗⃗⃗ |=√9+16=5,D 正确.答案:(1)D (2)BCD [巩固训练1]1.解析:z =3−i1−2i =(3−i )(1+2i )(1−2i )(1+2i )=5+5i 5=1+i ,则z ̅-4=1-i -4=-3-i ,对应的点位于第三象限.故选C.答案:C2.解析:由(z 2-4)(z 2-4z +5)=0,得z 2-4=0或z 2-4z +5=0, 即z 2=4或(z -2)2=-1,解得:z =±2或z =2±i ,显然A 错误,C 正确; 各根之和为-2+2+(2+i)+(2-i)=4,B 正确; 各根之积为-2×2×(2+i)(2-i)=-20,D 正确. 答案:BCD微专题2 平面向量保分题1.解析:因为点E 是BC 边上靠近B 的三等分点,所以BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =13BC ⃗⃗⃗⃗⃗ , 所以AE ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +BE ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13BC ⃗⃗⃗⃗⃗ =AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13(BA ⃗⃗⃗⃗⃗ +AC ⃗⃗⃗⃗⃗ )=23AB ⃗⃗⃗⃗⃗ +13AC ⃗⃗⃗⃗⃗ .故选C. 答案:C2.解析:将|a -2b |=3两边平方,得a 2-4a ·b +4b 2=9.因为|a |=1,|b |=√3,所以1-4a ·b +12=9,解得a ·b =1.故选C.答案:C3.解析:由a ⊥b ,可得a ·b =(m ,3)·(1,m +1)=m +3m +3=0,所以m =-34. 答案:-34提分题[例2] 解析:(1)如图所示,设AB ⃗⃗⃗⃗⃗ =m ,AD⃗⃗⃗⃗⃗ =n ,且BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =x a +y b ,则BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =x a +y b =x (12n -m )+y (n -12m )=(12x +y )n -(x +12y )m , 又因为BD⃗⃗⃗⃗⃗ =n -m , 所以{12x +y =1x +12y =1,解得x =23,y =23,所以BD ⃗⃗⃗⃗⃗ =23a +23b . 故选B.(2)如图,等边三角形ABC ,O 为等边三角形ABC 的外接圆的圆心,以O 为原点,AO 所在直线为y 轴,建立直角坐标系.因为AO =2,所以A (0,2),设等边三角形ABC 的边长为a ,则asin A =asin 60°=2R =4,所以a =2√3,则B (-√3,-1),C (√3,-1).又因为P 是该圆上的动点,所以设P (2cos θ,2sin θ),θ∈[0,2π), PA ⃗⃗⃗⃗ =(-2cos θ,2-2sin θ),PB⃗⃗⃗⃗⃗ =(-√3-2cos θ,-1-2sin θ),PC ⃗⃗⃗⃗ =(√3-2cos θ,-1-2sin θ),PA ⃗⃗⃗⃗ ·PB ⃗⃗⃗⃗⃗ +PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ =-2cos θ(-√3-2cos θ)+(2-2sin θ)(-1-2sin θ)+(-√3-2cos θ)(√3-2cos θ)+(-1-2sin θ)(-1-2sin θ)=3+1+2sin θ+2√3cos θ=4+4sin (θ+π3),因为θ∈[0,2π),θ+π3∈[π3,7π3),sin (θ+π3)∈[-1,1],所以当sin (θ+π3)=1时,PA ⃗⃗⃗⃗ ·PB⃗⃗⃗⃗⃗ +PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ 的最大值为8.故选C.答案:(1)B (2)C [巩固训练2]1.解析:取AD 中点N ,连接MN ,∵AB⃗⃗⃗⃗⃗ =-2CD ⃗⃗⃗⃗⃗ ,∴AB ∥CD ,|AB |=2|CD |, 又M 是BC 中点,∴MN ∥AB ,且|MN |=12(|AB |+|CD |)=34|AB |, ∴AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =AN ⃗⃗⃗⃗⃗ +NM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ =12AD ⃗⃗⃗⃗⃗ +34AB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,故选B. 答案:B 2.解析:以AB 中点O 为坐标原点,OB ⃗⃗⃗⃗⃗ ,OC⃗⃗⃗⃗⃗ 正方向为x ,y 轴可建立如图所示平面直角坐标系,则A (-1,0),B (1,0),C (0,√3),设P (m ,0)(-1≤m ≤1),∴PB⃗⃗⃗⃗⃗ =(1-m ,0),PC ⃗⃗⃗⃗ =(-m ,√3), ∴PB⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ =m 2-m =(m -12)2-14, 则当m =12时,(PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ )min =-14;当m =-1时,(PB ⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ )max =2; ∴PB⃗⃗⃗⃗⃗ ·PC ⃗⃗⃗⃗ 的取值范围为[-14,2].故选A. 答案:A。
平面向量综合问题参考答案与试题解析一.试题(共38小题)1.如图,在ABC ∆中,13AN NC =,P 是BN 上的一点,若211AP mAB AC =+,则实数m的值为( )A .911B .511C .211D .311【分析】由已知中ABC ∆中,13AN NC =,P 是BN 上的一点,设BP BN λ=后,我们易将AP表示为(1)4AB AC λλ-+的形式,根据平面向量的基本定理我们易构造关于λ,m 的方程组,解方程组后即可得到m 的值 【解答】解:P 是BN 上的一点,设BP BN λ=,由13AN NC =,则AP AB BP =+AB BN λ=+()AB AN AB λ=+-(1)AB AN λλ=-+(1)4AB AC λλ=-+211mAB AC =+1m λ∴=-,2411λ=解得811λ=,311m =故选:D .【点评】本题考查的知识点是面向量的基本定理及其意义,其中根据面向量的基本定理构造关于λ,m 的方程组,是解答本题的关键.2.在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是BC 、CD 的中点,DE 交AF 于H ,记AB 、BC 分别为a 、b ,则(AH = )A .2455a b -B .2455a b +C .2455a b -+D .2455a b --【分析】欲求出向量则AH ,关键是求出向量则AH 与向量AF 的线性.关系过点F 作BC 的平行线交DE 于G ,则G 是DE 的中点,利用相似三角形有知识即可得出它们的线性关系,从而解决问题. 【解答】解:过点F 作BC 的平行线交DE 于G , 则G 是DE 的中点,且1124GF EC BC ==14GF AD ∴=,则AHD GHF ∆∆∽ 从而14FH AH =,∴45AH AF =又12AF AD DF b a =+=+ ∴4124()5255AH b a a b =+=+ 故选:B .【点评】本题主要考查了向量加减混合运算及其几何意义、平行四边形的几何性质,属于基础题.3.如图所示,在凸四边形ABCD 中,对边BC ,AD 的延长线交于点E ,对边AB ,DC 的延长线交于点F ,若BC CE λ=,ED DA μ=,3(,0)AB BF λμ=>,则( )A .3144EB EF EA =+B .14λμ=C .11λμ+的最大值为1 D .49EC AD EB EA⋅-⋅ 【解答】解:对于A ,因为3AB BF =,所以3()EB EA EF EB -=-,整理得3144EB EF EA =+,故A 正确;对于B ,过点B 作//BG FD ,交AE 于点G ,则AF AD BF DG =,BC DG CE DE =,所以1AF BC ED AD DG ED BF CE DA DG DE DA⋅⋅=⋅⋅=,因为BC CE λ=,ED DA μ=,3AB BF =,所以4AF BF =,BCCEλ=,ED DA μ=, 所以41λμ=,所以14λμ=,故B 正确; 对于C ,由B 知,114()84λμλμλμ+=+=,当且仅当12λμ==时等号成立, 所以11λμ+的最小值为4,故C 错误;对于D ,因为BC CE λ=,ED DA μ=,所以(1)EB EC λ=+,(1)(1)EA DA AD μμ=+=-+, 所以111455(1)(1)9(1)(1)244EC AD EC AD EB EA EC AD λμλμλμλμ⋅⋅-===-=--++⋅-++⋅+++,当且仅当12λμ==时取等号,故D 正确. 故选:ABD .【点评】本题主要考查平面向量的线性运算,基本不等式的应用,考查转化思想与数形结合思想的应用,属于中档题.4.已知向量a e ≠,||1e =,满足对任意t R ∈,恒有||||a te a e --,则( )A .0a e ⋅=B .()0a a e ⋅-=C .()0e a e ⋅-=D .()()0a e a e +⋅-=【分析】由平面向量数量积运算可得22210t te a e a -⋅+⋅-=,对任意t R ∈恒成立,则2(2)4(21)0e a e a ⋅-⋅-,然后求解即可.【解答】解:由向量a e ≠,||1e =,满足对任意t R ∈,恒有||||a te a e --,则2222222a te a t e a e a e -⋅+=-⋅+,即22210t te a e a -⋅+⋅-=,由题意有2(2)4(21)0e a e a ⋅-⋅-,即2(1)0e a ⋅-,即1e a ⋅=,则()0e a e ⋅-=, 故选:C .【点评】本题考查了平面向量数量积运算,重点考查了不等式恒成立问题,属基础题.5.已知e 为单位向量,向量a 满足()(5)0a e a e -⋅-=,则||a e +的最大值为( ) A .4B .5C .6D .7【分析】设(1,0)e =,(,)a x y =,根据向量a 满足()(5)0a e a e -⋅-=,可得x ,y 的关系式,并得出x ,y 的取值范围,||(1)a e x +=+ 【解答】解:设(1,0)e =,(,)a x y =,则()(5)(1a e a e x -⋅-=-,)(5y x ⋅-,22)650y x x y =-++=,即22(3)4x y -+=,则15x ,22y -,所以||(1)a e x +=+=,当5x =6,即||a e +的最大值为6, 故选:C .【点评】本题考查了向量数量积的应用,将所求问题坐标化转化为函数的最值问题是解题关键.6.已知ABC ∆中,对任意t R ∈,||||BA tBC AC -,则ABC ∆是 以C 为直角的直角 三角形.【分析】两边平方后整理成关于t 的一元二次不等式恒成立,再利用判别式小于等于0,以及正弦定理可得.【解答】解:对任意t R ∈,||||BA tBC AC -,即22()|BA tBC AC-,即22222cos 0a t act B c b -+-,则△2222(2cos )4()0ac B a c b =--,化简得222cos 1b B c -,即222sin b B c ,即sin b B c,设ABC ∆外接圆的半径为R ,则由正弦定理可得2b bR c,得2c R ,得sin 1C ,又sin 1C ,sin 1C ∴=,2C π∴=.故答案为:以C 为直角的直角.【点评】本题考查了平面向量数量积的性质及其运算,属中档题. 7.已知ABC ∆,若对任意t R ∈,||||BA tBC AC -,则ABC ∆一定为( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .答案不确定【解答】解:令AM BA tBC =-,则根据向量的减法的几何意义可得M 在BC 上, 由||||BA tBC AC -对一切实数t 都成立可得:||||AM AC ,AC BC ∴⊥,则ABC ∆为直角三角形.故选:C .【点评】本题是一道构造非常巧妙的试题,解题的关键是由||||BA tBC AC -对一切实数t都成立可得到AC 为A 到BC 的距离.8.如图,在平行四边形ABCD 中,AP BD ⊥,垂足为P ,且3AP =,则AP AC = 18 .【分析】设AC 与BD 交于O ,则2AC AO =,在RtAPO 中,由三角函数可得AO 与AP 的关系,代入向量的数量积||||cos AP AC AP AC PAO =∠可求 【解答】解:设AC 与BD 交于点O ,则2AC AO =AP BD ⊥,3AP =,在Rt APO ∆中,cos 3AO OAP AP ∠==||cos 2||cos 2||6AC OAP AO OAP AP ∴∠=⨯∠==,由向量的数量积的定义可知,||||cos 3618AP AC AP AC PAO =∠=⨯= 故答案为:18【点评】本题主要考查了向量的数量积 的定义的应用,解题的关键在于发现规律:cos 2cos 2AC OAP AO OAP AP ⨯∠=⨯∠=.9.在ABC ∆中,M 是BC 的中点,1AM =,点P 在AM 上且满足向量2AP PM =,则向量()PA PB PC +等于( )A .49-B .43-C .43D .49【分析】由题意M 是BC 的中点,知AM 是BC 边上的中线,又由点P 在AM 上且满足2AP PM =可得:P 是三角形ABC 的重心,根据重心的性质,即可求解.【解答】解:M 是BC 的中点,知AM 是BC 边上的中线, 又由点P 在AM 上且满足2AP PM =P ∴是三角形ABC 的重心∴()PA PB PC +2||PA AP PA ==-又1AM =∴2||3PA =∴4()9PA PB PC +=-故选:A . 【点评】本题考查向量的数量积的应用,解题的关键是判断P 点是三角形的重心,考查计算能力.10.在ABC ∆中,2AB =,3AC =,N 是边BC 上的点,且,BN NC O =为ABC ∆的外心,则(AN AO ⋅= ) A .3B .134C .92D .94【分析】利用平面向量的线性运算法则以及外心的性质、数量积的定义求解. 【解答】解:因为O 为ABC ∆的外心,故2122AO AB AB ⋅==,21922AO AC AC ⋅==, 又BN NC =,故N 为BC 的中点,故1()2AN AB AC =+,所以11()()22AN AO AB AC AO AO AB AO AC ⋅=+⋅=⋅+⋅1913(2)224=+=.故选:B .【点评】本题考查平面向量数量积的定义以及平面向量线性运算的几何意义,属于中档题.11.设a 、b 、c 是单位向量,0a b =,则()()a c b c --的最小值为 1 【分析】利用向量的运算法则展开()()a c b c --,再利用余弦值的有界性求范围. 【解答】解:设c 与a b +的夹角等于θ,()()(a c b c a b c --=-2)a b c ++20||||cos 10||1()1c a b a b a b θ=-++-++=-++2222211a b a b a b =+++=-++1=.故答案为:1【点评】本题主要考查两个向量的数量积的定义,两个向量垂直的性质,考查向量的运算法则:交换律、分配律,但注意不满足结合律,属于中档题.12.已知ABC ∆是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则()()PB AB PB PC -+的最小值是( ) A .1-B .32-C .2-D .43-【分析】建立坐标系,设(,)P x y ,得出()()PB AB PB PC -+关于x ,y 的表达式,配方即可得出结论.【解答】解:以BC 为x 轴,以BC 边上的高为y 轴建立坐标系,则(0,3)A ,设(,)P x y ,则2(2,2)PB PC PO x y +==--,()(,3)PB AB PA x y -==--, 222233()()222322()22PB AB PB PC x y y x y ∴-+=+-=+--, ∴当0x =,32y =时,()()PB AB PB PC -+取得最小值32-, 故选:B .【点评】本题考查了平面向量的数量积运算,属于中档题.13.如图,在平面四边形ABCD 中,AB BC ⊥,AD CD ⊥,120BAD ∠=︒,1AB AD ==.若点E 为边CD 上的动点,则AE BE 的最小值为( )A .2116B .32C .2516D .3【分析】如图所示,以D 为原点,以DA 所在的直线为x 轴,以DC 所在的直线为y 轴,求出A ,B ,C 的坐标,根据向量的数量积和二次函数的性质即可求出. 【解答】解:如图所示,以D 为原点,以DA 所在的直线为x 轴, 以DC 所在的直线为y 轴,过点B 做BN x ⊥轴,过点B 做BM y ⊥轴,AB BC ⊥,AD CD ⊥,120BAD ∠=︒,1AB AD ==, 1cos602AN AB ∴=︒=,3sin 60BN AB =︒,13122DN ∴=+=,32BM ∴=,3tan302CM MB ∴=︒=, 3DC DM MC ∴=+=,(1,0)A ∴,3(2B ,3)2,(0,3)C ,设(0,)E m ,∴(1,)AE m =-,3(2BE =-,3)2m -,03m,∴22233333321()()224216416AE BE m m m m =+-=-+-=-+, 当34m =时,取得最小值为2116. 故选:A .【点评】本题考查了向量在几何中的应用,考查了运算能力和数形结合的能力,属于中档题. 14.在ABC ∆中,D 是BC 的中点,H 是AD 的中点,过点H 作一直线MN 分别与边AB ,AC 交于M ,N ,若,AM xAB AN y AC ==,则4x y +的最小值是( )A .52B .73C .94D .14【分析】根据题意,利用MH 与NH 共线,求出x 与y 的表达式,再利用基本不等式求出4x y +的最小值即可.【解答】解:在ABC ∆中,D 为BC 边的中点,H 为AD 的中点, ,AM xAB AN y AC ==,∴1()4AH AM MH xAB MH AB AC =+=+=+,∴11()44MH x AB AC =-+,同理,11()44NH AB y AC =+-, MH 与NH 共线,∴存在实数λ,使(0)MH NH λλ=<,即1111()()4444x AB AC AB y AC λλ-+=+-,即114411()44x y λλ⎧-=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,解得14x λ-=,114y λ-=, 1115159442(444444x y λλλλ--∴+=+⨯=--+-=, 当且仅当14λλ-=-,即2λ=-时,“=”成立,4x y ∴+的最小值是94. 故选:C .【点评】本题考查了平面向量的线性运算,以及基本不等式的应用,属于中档题. 15.直角三角形ABC 中,P 是斜边BC 上一点,且满足2BP PC =,点M 、N 在过点P 的直线上,若AM mAB =,AN nAC =,(0,0)m n >>,则下列结论错误的是( ) A .12m n+为常数 B .m n +的最小值为169C .2m n +的最小值为3D .m 、n 的值可以为:12m =,2n = 【分析】作出图形,由2BP PC =可得出1233AP AB AC =+,根据三点共线的结论得出123m n+=,结合基本不等式可判断出各选项的正误,即可得出结论. 【解答】解:如下图所示:由2BP PC =,可得2()AP AB AC AP -=-,∴1233AP AB AC =+, 若,,(0,0)AM mAB AN nAC m n ==>>,则11,AB AM AC AN m n==, ∴1233AP AM AN m n=+,M 、P 、N 三点共线,∴12133m n+=,∴123m n +=,故A 正确;所以1,22m n ==时,也满足123m n +=,则D 选项正确;122252252(2)()2333333333n m n m n m n m n mn m +=++=++⋅=, 当且仅当m n =时,等号成立,C 选项成立; 1222()()1211333333n m n m n m n m n m n m +=++=++⋅,当且仅当2n m =时,即1222,33m n ++==时等号成立,故B 选项错误. 故选:B .17.已知点O 、N 、P 在ABC ∆所在平面内,且||||||OA OB OC ==,0NA NB NC ++=,PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,则点O 、N 、P 依次为ABC ∆的( )A .重心、外心、垂心B .重心、外心、内心C .外心、重心、垂心D .外心、重心、内心【分析】根据O 到三角形三个顶点的距离相等,得到O 是三角形的外心,根据所给的四个选项,第一个判断为外心的只有C ,D 两个选项,只要判断第三个条件可以得到三角形的什么心就可以,移项相减,得到垂直,即得到P 是三角形的垂心. 【解答】证明:||||||OA OB OC ==,O ∴到三角形三个顶点的距离相等, O ∴是三角形的外心,根据所给的四个选项,第一个判断为外心的只有C ,D 两个选项,∴只要判断第三个条件可以得到三角形的什么心就可以,PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,∴()0PB PA PC -=,∴0PB CA ⋅=,∴PB CA ⊥,同理得到另外两个向量都与相对应的边垂直,得到P 是三角形的垂心, 故选:C .【点评】本题是一个考查的向量的知识点比较全面的题目,把几种三角形的心总结的比较全面,解题时注意向量的有关定律的应用,不要在运算律上出错. 18.已知非零向量,AB AC 和BC 满足())0||||AB AC BC AB AC +⋅=,且1||||2AC BC AC BC ⋅=,则ABC ∆为( ) A .等边三角形 B .等腰非直角三角形C .非等腰三角形D .等腰直角三角形【解答】解:根据向量的性质可得||||1||||AB ACAB AC == ∴||||AB ACAB AC +在BAC ∠的角平分线上(设角平分线为)AD (())0||||AB ACBC AB AC +⋅= AD BC ∴⊥从而有AB AC =又因为12||||AC BC AC BC ⋅=且||||1||||AC BCAC BC ==所以60C ∠=︒三角形为等边三角形 故选:A .【点评】本题主要考查了平面向量的加法的四边形法则,向量的数量积的运算,考查了等边三角形的性质,属于综合试题.19.已知O 是平面上的一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足()2||cos ||cos OB OC AB ACOP AB B AC Cλ+=++,[0λ∈,)+∞,则动点P 的轨迹一定通过ABC ∆的( ) A .内心B .垂心C .重心D .外心【解答】解:设BC 的中点为D , ()2||cos ||cos OB OC AB AC OP AB B AC C λ+=++,∴()||cos ||cos AB ACOP OD AB B AC C λ=++, 即()||cos ||cos AB ACDP AB B AC Cλ=+,两端同时点乘BC ,||||cos()||||cos ()()(||||)0||cos ||cos ||cos ||cos AB BC AC BC AB BC B AC BC CDP BC BC BC AB B AC C AB B AC Cπλλλ⋅⋅⋅-⋅⋅=+=+=-+=DP BC ∴⊥,∴点P 在BC 的垂直平分线上,即P 经过ABC ∆的外心故选:D .【点评】本题主要考查了空间向量的加减法,以及三角形的外心的知识,属于基础题. 20.设点O 在ABC ∆的内部,且有230OA OB OC ++=,则ABC ∆的面积与AOC ∆的面积的比为( ) A .2B .32C .3D .53【解答】解:分别取AC 、BC 的中点D 、E ,230OA OB OC++=,∴2()OA OC OB OC+=-+,即2 4OD=-OE,O∴是DE的一个三等分点,∴3ABCAOCSS∆∆=,故选:C.【点评】此题是个基础题.考查向量在几何中的应用,以及向量加法的平行四边形法则和向量共线定理等基础知识,同时考查学生灵活应用知识分析解决问题的能力和计算能力.21.已知点O在ABC∆内,且::4:3:2AOB BOC AOCS S S∆∆∆=,AO AB ACλμ=+,则(λμ+= A.1B.29C.59D.23【分析】先证明0AOB BOC AOCS OC S OA S OB∆∆∆⋅+⋅+⋅=成立,得到4320OC OA OB++=,利用向量的线性运算得到429AC AB AO+=,求出λ,μ,由此能求出结果.【解答】解:先证明0AOB BOC AOCS OC S OA S OB∆∆∆⋅+⋅+⋅=,延长AO交BC于Q,由题意得AOB BOC AOC ABCS S S S∆∆∆∆++=,由面积关系得:BOCABCS OQS AQ∆∆=,∴APB CPAABCS SAQ AQS∆∆∆+=⋅,||||||||AOC AOBAOC AOB AOC AOBS SQC QBAQ AB AC AB ACS S S SBC BC∆∆∆∆∆∆=⋅+⋅=⋅+⋅++,∴0AOC AOB BOCS OB S OC S AO∆∆∆⋅+⋅-⋅=,∴0AOB BOC AOCS OC S OA S OB∆∆∆⋅+⋅+⋅=,由题意知::4:3:2AOB BOC AOCS S S∆∆∆=,4320OC OA OB∴++=,∴429AC AB AO+=,∴24,99λμ==,23λμ∴+=.故选:D.22.“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的图形与“奔驰”()Mercedesbenz的log o很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知O是ABC∆内的一点,BOC ∆,AOC ∆,AOB ∆的面积分别为A S ,B S ,C S ,则0A B C S OA S OB S OC ⋅+⋅+⋅=.若O 是锐角ABC ∆内的一点,A ,B ,C 是ABC ∆的三个内角,且点O 满足OA OB OB OC OA OC ⋅=⋅=⋅.则( )A .O 为ABC ∆的外心B .BOC A π∠+=C .||:||:||cos :cos :cos OA OB OC A B C =D .::tan :tan :tan A B C S S S A B C =【分析】选项A ,将OA OB OB OC ⋅=⋅移项,并结合平面向量的减法和数量积的运算法则,可得OB CA ⊥,同理推出OA CB ⊥,OC AB ⊥,得解; 选项B ,根据选项A 中所得,可知2OBC C π∠+=,2OCB B π∠+=,再由三角形的内角和定理,得解;选项C ,延长CO 交AB 于点P ,结合诱导公式与余弦函数的定义,可证cos :cos :A B OA OB =,进而得解;选项D ,由三角形的面积公式与诱导公式,可得:tan :tan A B S S A B =,进而得解. 【解答】解:对于选项A ,()00OA OB OB OC OB OA OC OB CA OB CA ⋅=⋅⇔⋅-=⇔⋅=⇔⊥,同理可得,OA CB ⊥,OC AB ⊥,故O 为ABC ∆的垂心,即A 错误; 对于选项B ,因为OB AC ⊥,OC AB ⊥,所以2OBC C π∠+=,2OCB B π∠+=,所以OBC C OCB B π∠++∠+=,又OBC OCB BOC π∠+∠+∠=,所以BOC C B ∠=+, 又A B C π++=,所以BOC A π∠+=,即B 正确; 对于选项C ,由上可知,A BOC π=-∠,B AOC π=-∠, 延长CO交AB 于点P ,cos :cos cos():cos()cos :cos ::OP OPA B BOC AOC BOP AOP OA OB OB OAππ=-∠-∠=∠∠==, 同理可得,cos :cos :A C OA OC =,所以cos :cos :cos ::A B C OA OB OC =,即C 正确;对于选项D ,11:():():tan :tan tan :tan tan():tan()tan :tan 22A B S S OC BP OC AP BP AP OP POB OP AOP BOC AOC A B A Bππ=⋅⋅⋅⋅==∠∠=∠∠=--=,同理可得,:tan :tan A C S S A C =,所以::tan :tan :tan A B C S S S A B C =,即D 正确.故选:BCD .【点评】本题考查平面向量在几何中的应用,熟练掌握平面向量的数量积,诱导公式,平面几何基础知识是解题的关键,考查逻辑推理能力和运算能力,属于难题.23.在矩形ABCD 中,1AB =,2AD =,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为( )A .3B .22C 5D .2【分析】方法一:如图:以A 为原点,以AB ,AD 所在的直线为x ,y 轴建立如图所示的坐标系,先求出圆的标准方程,再设点P 的坐标为25(1θ+,252)θ+,根据AP AB AD λμ=+,求出λ,μ,根据三角函数的性质即可求出最值.方法二:根据向量分解的等系数和线直接可得.【解答】解:如图:以A 为原点,以AB ,AD 所在的直线为x ,y 轴建立如图所示的坐标系,则(0,0)A ,(1,0)B ,(0,2)D ,(1,2)C ,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上, 设圆的半径为r ,2BC =,1CD =,22215BD ∴=+∴1122BC CD BD r ⋅=⋅, 5r ∴=,∴圆的方程为224(1)(2)5x y -+-=,设点P 的坐标为25(1θ+252)θ+,AP AB AD λμ=+,25(1θ∴+252)(1θλ+=,0)(0μ+,2)(λ=,2)μ, ∴251θλ+=2522θμ+=,255cos sin 2sin()255λμθθθϕ∴+=++=++,其中tan 2ϕ=, 1sin()1θϕ-+,13λμ∴+,故λμ+的最大值为3,方法二:根据向量分解的等系数和线,可得λμ+的最大值为3,如图所述 故选:A .【点评】本题考查了向量的坐标运算以及圆的方程和三角函数的性质,关键是设点P 的坐标,考查了学生的运算能力和转化能力,属于中档题.24.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点(3,1)A 、(1,3)B -,若点C 满足OC OA OB αβ=+,其中α、R β∈,且1αβ+=,则点C 的轨迹方程为( )A .32110x y +-=B .22(1)(2)5x y -+-=C .20x y -=D .250x y +-=【分析】由点C 满足OC OA OB αβ=+,其中α、R β∈,且1αβ+=,知点C 在直线AB 上,故求出直线AB 的方程即求出点C 的轨迹方程.【解答】解:C 点满足OC OA OB αβ=+且1αβ+=,A ∴、B 、C 三点共线. C ∴点的轨迹是直线AB 又(3,1)A 、(1,3)B -,∴直线AB 的方程为:133113y x --=---整理得250x y +-= 故C 点的轨迹方程为250x y +-= 故选:D .【点评】考查平面向量中三点共线的充要条件及知两点求直线的方程,是向量与解析几何综合运用的一道比较基本的题,难度较小,知识性较强.25.若动直线:440l mx y m -+-=与圆22:(4)(5)9C x y -+-=相交于A ,B 两点,则()A .||AB 的最小值为42B .CA CB ⋅的最大值为7-C .(OA OB O ⋅为坐标原点)的最大值为78D .AC AB ⋅的最大值为18【解答】解:440mx y m -+-=,(4)(4)0m x y ∴---=,故动直线l 恒过点(4,4)D ; 圆22:(4)(5)9C x y -+-=的圆心为(4,5)C ,半径为3,则22||(44)(45)1CD =-+-=, 故||AB 的最小值为2223142⨯-=;故选项A 正确;对于选项B ,||||cos 9cos CA CB CA CB ACB ACB ⋅=⋅∠=∠,易知当CD AB ⊥时,ACB ∠最小,此时22233(42)7cos 2339maxACB +-∠==-⨯⨯;故7()9()79max CA CB ⋅=⨯-=-;故选项B 正确;对于选项C ,设AB 的中点为M ,()()OA OB OM MA OM MA ⋅=+⋅-22229OM MA OM CM =-=+-,而点M 在以DC 为直径的圆2291(4)()24x y -+-=上,设1(4cos 2M θ+,91sin )([022θθ+∈,2]π,且)2πθ≠,故2222221911119(4cos )(sin )(cos )(sin )9222222OA OB OM CM θθθθ⋅=+-=+++++--284cos 4sin 2842sin()28424πθθθ=++=+++,故错误;对于选项D ,21||||cos ||2AC AB AC AB CAB AB ⋅=⋅∠=, 故当||AB 取最大值,即AB 过圆心C 时,但动直线l 的斜率一定存在, 故动直线l 不包括垂直于x 轴的直线,故AC AB ⋅的最大值不存在,即错误; 故选:AB .【点评】本题综合考查了直线与圆的位置关系的应用及平面向量的综合应用,属于难题.。
芯衣州星海市涌泉学校2021届高三数学二轮专题复习教案――平面向量第四中学邱金龙一、本章知识构造: 二、重点知识回忆1.向量的概念:既有大小又有方向的量叫向量,有二个要素:大小、方向.2.向量的表示方法:①用有向线段表示;②用字母a 、b 等表示;③平面向量的坐标表示:分别取与x 轴、y 轴方向一样的两个单位向量i、j 作为基底。
任作一个向量a,由平面向量根本定理知,有且只有一对实数x 、y ,使得axi yj =+,),(y x 叫做向量a 的〔直角〕坐标,记作(,)a x y =,其中x叫做a 在x 轴上的坐标,y 叫做a 在y 轴上的坐标,特别地,i (1,0)=,j (0,1)=,0(0,0)=。
22a x y =+;假设),(11y x A ,),(22y x B ,那么()1212,y y x x AB --=,222121()()AB x x y y =-+-3.零向量、单位向量:①长度为0的向量叫零向量,记为0;②长度为1个单位长度的向量,叫单位向量.〔注:||a a 就是单位向量〕4.平行向量:①方向一样或者者相反的非零向量叫平行向量;②我们规定0与任一向量平行.向量a 、b 、c 平行,记作a ∥b ∥c .一一共线向量与平行向量关系:平行向量就是一一共线向量. 5.相等向量:长度相等且方向一样的向量叫相等向量. 6.向量的加法、减法:①求两个向量和的运算,叫做向量的加法。
向量加法的三角形法那么和平行四边形法那么。
②向量的减法向量a 加上的b 相反向量,叫做a 与b 的差。
即:a b =a +(b);差向量的意义:OA =a ,OB =b ,那么BA =a b③平面向量的坐标运算:假设11(,)a x y =,22(,)b x y =,那么a b +),(2121y y x x ++=,a b -),(2121y y x x --=,(,)a x y λλλ=。
④向量加法的交换律:a +b =b +a ;向量加法的结合律:(a +b )+c =a +(b +c )7.实数与向量的积:实数λ与向量a 的积是一个向量,记作:λa〔1〕|λa |=|λ||a |;〔2〕λ>0时λa 与a 方向一样;λ<0时λa 与a 方向相反;λ=0时λa=0;〔3〕运算定律λ(μa )=(λμ)a ,(λ+μ)a =λa +μa ,λ(a +b )=λa+λb8.向量一一共线定理向量b 与非零向量a一一共线〔也是平行〕的充要条件是:有且只有一个非零实数λ,使b =λa。
高考数学二轮复习提高题专题复习平面向量多选题练习题附解析一、平面向量多选题1.Rt △ABC 中,∠ABC =90°,AB =BC =1,0PA PB PC PAPBPC++=,以下正确的是( ) A .∠APB =120° B .∠BPC =120° C .2BP =PC D .AP =2PC【答案】ABCD 【分析】根据条件作几何图形,由向量的关系可得P ,G ,Q 三点共线且PQ =1,故△PMQ 和△PNQ 均为等边三角形,∠APB =∠BPC =∠APC =120°,进而可确定P 为Rt △ABC 的费马点,利用相似可确定BP 、 AP 、 PC 之间的数量关系. 【详解】在直线PA ,PB ,PC 上分别取点M ,N ,G ,使得|PM |=|PN |=|PG |=1, 以PM ,PN 为邻边作平行四边形PMQN ,则PM PN PQ +=, ∵0PA PB PC PAPBPC++=,即0PM PN PG ++=,即0PQ PG +=,∴P ,G ,Q 三点共线且PQ =1,故△PMQ 和△PNQ 均为等边三角形, ∴∠APB =∠BPC =∠APC =120°,故A 、B 正确; ∵AB =BC =1,∠ABC =90°, ∴AC =2,∠ACB =60°,在△ABC 外部分别以BC 、AC 为边作等边△BCE 和等边△ACD ,直线CP 绕C 旋转60°交PD 于P’,∴120CE CB ECA BCD CA CD =⎧⎪∠=∠=︒⎨⎪=⎩,即ECA BCD ≅,故EAC BDC ∠=∠, EAC BDC CA CDPCA P CD ∠=∠⎧⎪=⎨⎪'∠=∠⎩,即CPA CP D '≅,故CP CP '=, ∴CPP '为等边三角形,120CP D CPA '∠=∠=︒,则B ,P ,D 三点共线,同理有A ,P ,E 三点共线, ∴△BPC ∽△BCD ,即12BP BC CP CD ==,即PC =2BP ,故C 正确, 同理:△APC ∽△ACB ,即AP ACCP BC==2,即AP =2PC ,故D 正确. 故选:ABCD.【点睛】关键点点睛:根据已知条件及向量的数量关系确定P 为Rt △ABC 的费马点,结合相似三角形及费马点的性质判断各项的正误.2.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 .()f x 的最大值为3B .()f x 的周期为πC .()f x 的图象关于点5,012π⎛⎫⎪⎝⎭对称 D .()f x 在,03π⎛-⎫⎪⎝⎭上是增函数 【答案】ABD 【分析】运用数量积公式及三角恒等变换化简函数()f x ,根据性质判断. 【详解】解:()22cos 3sin 2cos23sin 21f x m n x x x x =⋅==+2sin 216x π⎛⎫=++ ⎪⎝⎭, 当6x k ππ=+,()k Z ∈时,()f x 的最大值为3,选项A 描述准确;()f x 的周期22T ππ==,选项B 描述准确; 当512x π=时,2sin 2116x π⎛⎫++= ⎪⎝⎭,所以()f x 的图象关于点5,112π⎛⎫⎪⎝⎭对称,选项C 描述不准确; 当,03x π⎛⎫∈- ⎪⎝⎭时,2,626x πππ⎛⎫+∈- ⎪⎝⎭,所以()f x 在,03π⎛-⎫⎪⎝⎭上是增函数,选项D 描述准确.【点睛】本题考查三角恒等变换,正弦函数的图象与性质,属于中档题.3.下列关于平面向量的说法中正确的是( )A .已知,a b 均为非零向量,若//a b ,则存在唯一的实数λ,使得λabB .已知非零向量(1,2),(1,1)a b ==,且a 与a λb +的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭C .若a c b c ⋅=⋅且0c ≠,则a b =D .若点G 为ABC 的重心,则0GA GB GC ++= 【答案】AD 【分析】由向量共线定理可判断选项A ;由向量夹角的的坐标表示可判断选项B ;由数量积的运算性质可判断选项C ;由三角形的重心性质即向量线性运算可判断选项D. 【详解】对于选项A : 由向量共线定理知选项A 正确;对于选项B :()()()1,21,11,2a b λλλλ+=+=++,若a 与a λb +的夹角为锐角,则()()122530a a b λλλλ⋅+=+++=+>解得53λ>-,当a 与a λb +共线时,()221λλ+=+,解得:0λ=,此时(1,2)a =,()1,2a b λ+=,此时a b =夹角为0,不符合题意,所以实数λ的取值范围是()5,00,3⎛⎫-⋃+∞ ⎪⎝⎭,故选项B 不正确;对于选项C :若a c b c ⋅=⋅,则()0c a b ⋅-=,因为0c ≠,则a b =或c 与a b -垂直, 故选项C 不正确;对于选项D :若点G 为ABC 的重心,延长AG 与BC 交于M ,则M 为BC 的中点,所以()1222AG GM GB GC GB GC ==⨯⨯+=+,所以0GA GB GC ++=,故选项D 正确.【点睛】易错点睛:两个向量夹角为锐角数量积大于0,但数量积大于0向量夹角为锐角或0,由向量夹角为锐角数量积大于0,需要检验向量共线的情况. 两个向量夹角为钝角数量积小于0,但数量积小于0向量夹角为钝角或π.4.下列命题中真命题的是( )A .向量a 与向量b 共线,则存在实数λ使a =λb (λ∈R )B .a ,b 为单位向量,其夹角为θ,若|a b -|>1,则3π<θ≤πC .A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点,若AB •AC =0,AC •AD =0,AB •AD =0则△BCD 一定是锐角三角形D .向量AB ,AC ,BC 满足AB AC BC =+,则AC 与BC 同向 【答案】BC 【分析】对于A :利用共线定理判断 对于B :利用平面向量的数量积判断 对于C :利用数量积的应用判断 对于D :利用向量的四则运算进行判断 【详解】对于A :由向量共线定理可知,当0b =时,不成立.所以A 错误. 对于B :若|a b -|>1,则平方得2221a a b b -⋅+>,即12a b ⋅<,又1||2a b a b cos cos θθ⋅=⋅=<,所以3π<θ≤π,即B 正确.对于C :()()220BC BD AC AB AD AB AC AD AC AB AB AD AB AB ⋅=-⋅-=⋅-⋅-⋅+=>,0||BC BD cosB BC BD ⋅=⋅>,即B 为锐角,同理A ,C 也为锐角,故△BCD 是锐角三角形,所以C 正确.对于D :若AB AC BC =+,则AB AC BC CB -==,所以0CB =,所以则AC 与BC 共线,但不一定方向相同,所以D 错误. 故选:BC. 【点睛】(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证;(2)要判断一个命题错误,只需举一个反例就可以;要证明一个命题正确,需要进行证明.5.下列说法中错误的为( )A .已知(1,2)a =,(1,1)b =,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .向量1(2,3)e =-,213,24e ⎛⎫=-⎪⎝⎭不能作为平面内所有向量的一组基底 C .若//a b ,则a 在b 方向上的投影为||aD .非零向量a 和b 满足||||||a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为60° 【答案】ACD 【分析】由向量的数量积、向量的投影、基本定理与向量的夹角等基本知识,逐个判断即可求解. 【详解】对于A ,∵(1,2)a =,(1,1)b =,a 与a b λ+的夹角为锐角, ∴()(1,2)(1,2)a a b λλλ⋅+=⋅++142350λλλ=+++=+>,且0λ≠(0λ=时a 与a b λ+的夹角为0), 所以53λ>-且0λ≠,故A 错误; 对于B ,向量12(2,3)4e e =-=,即共线,故不能作为平面内所有向量的一组基底,B 正确;对于C ,若//a b ,则a 在b 方向上的正射影的数量为||a ±,故C 错误; 对于D ,因为|||a a b =-∣,两边平方得||2b a b =⋅, 则223()||||2a ab a a b a ⋅+=+⋅=, 222||()||2||3||a b a b a a b b a +=+=+⋅+=,故23||()32cos ,2||||3||a a a b a a b a a b a a ⋅+<+>===+⋅∣, 而向量的夹角范围为[]0,180︒︒, 得a 与a b λ+的夹角为30°,故D 项错误. 故错误的选项为ACD 故选:ACD 【点睛】本题考查平面向量基本定理及向量的数量积,向量的夹角等知识,对知识广度及准确度要求比较高,中档题.6.如图所示,设Ox ,Oy 是平面内相交成2πθθ⎛⎫≠⎪⎝⎭角的两条数轴,1e ,2e 分别是与x ,y 轴正方向同向的单位向量,则称平面坐标系xOy 为θ反射坐标系中,若12OM xe ye =+,则把有序数对(),x y 叫做向量OM 的反射坐标,记为(),OM x y =.在23πθ=的反射坐标系中,()1,2a =,()2,1b =-.则下列结论中,正确的是( )A .()1,3a b -=-B .5a =C .a b ⊥D .a 在b 上的投影为3714-【答案】AD 【分析】123a b e e -=-+,则()1,3a b -=-,故A 正确;3a =,故B 错误;32a b ⋅=-,故C 错误;由于a 在b 上的投影为3372147a b b-⋅==-,故D 正确.【详解】()()121212223a b e e e e e e -=+--=-+,则()1,3a b -=-,故A 正确;()2122254cos33a e e π=+=+=B 错误;()()22121211223222322a b e e e e e e e e ⋅=+⋅-=+⋅-=-,故C 错误; 由于()22227b e e =-=a 在b 上的投影为3372147a b b-⋅==-,故D 正确。
数学思维与训练 高中(三)
------------向量复习专题
向量思想方法和平面向量问题是新考试大纲考查的重要部分,是新高考的热点问题。
题型多为选择或填空题,向量作为中学数学中的一个重要工具在三角、函数、解几、立几等问题解决中处处闪光。
最近几年的考试中向量均出现在解析几何题中,在解析几何的框架中考查向量的概念和方法、考查向量的运算性质、考查向量几何意义的应用,并直接与距离问题、角度问题、轨迹问题等相联系。
附Ⅰ、平面向量知识结构表
1. 考查平面向量的基本概念和运算律
此类题经常出现在选择题与填空题中,主要考查平面向量的有关概念与性质,要求考生深刻理解平面向量的相关概念,能熟练进行向量的各种运算,熟悉常用公式及结论,理解并掌握两向量共线、垂直的充要条件。
1.(北京卷) | a |=1,| b |=2,c = a + b ,且c ⊥a ,则向量a 与b 的夹角为
( ) A .30° B .60° C .120° D .150° 2.(江西卷·理6文6) 已知向量
( )
A .30°
B .60°
C .120°
D .150°
3.(重庆卷·理4)已知A (3,1),B (6,1),C (4,3),D 为线段BC 的中点,则向
量与
的夹角为
( C )
A .
B .
C .
D .- 4.(浙江卷)已知向量≠,||=1,对任意t ∈R ,恒有|
-t |≥|
-|,则
( )
向量
向量的概念
向量的运算 向量的运用 向量的加、减法 实数与向量的积 向量的数量积 两个向量平行的充要条件两个向量垂直的充要条件
定比分点公式 平移公式 在物理学中的应用 在几何中的应用
A.⊥B.⊥(-)C.⊥(-)D.(+)⊥(-)
5 .(上海卷5)在△中,若,,则 .
6.设为单位向量,非零向量,若的夹角为,则的最大值等于________。
7.已知向量,满足=1,与的夹角为,若对一切实数
x ,恒成立,则的取值范围是( ).
A. B. C. D.
8.(天津质量检测)已知、为非零向量,,若,当且仅当
时,取得最小值,则向量、的夹角为___________.
2.考查向量的坐标运算
1.在直角坐标系中,已知点,点在三边围成的区域(含边界)上,若,则=
2.(天津卷·理14)在直角坐标系x Oy中,已知点A(0,1)和点B(-3,4),若点C在∠AOB
的平分线上且||=2,则=
3.已知曲线C:,直线l:x=6.若对于点A(m,0),存在C上的点P和l上的点Q使得,则m的取值范围为 .
4.(新课程卷)平面直角坐标系中,为坐标原点,已知,若点满足,其中,且,则点的轨迹方程为
A. B.
C. D.
5.在平面直角坐标系中,已知向量点满足
.曲线,区域
.若为两段分离的曲线,则( )
A. B. C. D.
6. .(全国统一考试数学浙江)设是边上一定点,满足,且对于边
上任一点,恒有,则()
A. B. C. D.
3.平面向量在平面几何中的应用
1. (全国卷Ⅰ·文11)点O是三角形ABC所在平面内的一点,满足
,则点O是△ABC的()A.三个内角的角平分线的交点B.三条边的垂直平分线的交点
C.三条中线的交点D.三条高的交点
2.(湖北省)在四边形ABCD中,=+2,=-4-,=-5-
3,其中,不共线,则四边形ABCD为( )
A.平行四边形
B.矩形
C.梯形
D.菱形
3.已知有公共端点的向量,不共线,=1,=2,则与向量,的夹角平分线平行的单位向量是 .
4.已知直角坐标系内有三个定点,若动点P满足:
,则点P的轨迹方程。
5、(河北衡水中学一模)在中,是边中点,角,,的对边分别是,,,若,则的形状为.
6、中,角所对的边分别为,若,则
的最小角的余弦值为_________.
7、(上海,理16)如图,四个棱长为1的正方体排成一个正四
棱柱,AB是一条侧棱,是上底面上其余的八个
点,则(=1,2,…)的不同值的个数为()
(A)1 (B)2 (C)4 (D)8
8.的三个内角A、B、C成等差数列,,则一定是()
A.直角三角形B.等边三角形 C.非等边锐角三角形 D.钝角三角形
4.平面向量与三角函数、函数等知识的结合
1.(江西卷·文18)
已知向量.
求函数f(x)的最大值,最小正周期,并写出f(x)在[0,π]上的单调区间.
2.(山东卷·理17)已知向量和,且求的值.
3.(上海卷·文19)已知函数的图象与轴分别相交于点A、B,(分别是与轴正半轴同方向的单位向量),函数.
(1)求的值;
(2)当满足时,求函数的最小值.
5.平面向量与解析几何的交汇与融合
1.(江西卷·理16文16)以下同个关于圆锥曲线的命题中
①设A、B为两个定点,k为非零常数,,则动点P的轨迹为双曲
线;
②设定圆C上一定点A作圆的动点弦AB,O为坐标原点,若则
动点P的轨迹为椭圆;
③双曲线有相同的焦点.
其中真命题的序号为(写出所有真命题的序号)
2.(新课程卷)是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足
则的轨迹一定通过△的
A.外心B.内心C.重心D.垂心
3(新课程辽宁卷)已知四边形是菱形,点在对角线上(不包括端点),
则等于
A. B.
C. D.
以下是向量在平面几何中的几个结论:
①在平行四边形中,
若,则,即菱形模型.
若,则,即矩形模型.
②在中,若,是的外心;
一定过的中点,通过的重心;
若,则是的重心;
若,则是的垂心;
向量必通过的内心;
4(肥市2014年高三第二次教学质量检测数学试题(理)】在平面直角坐标系中,点是由不等式组所确定的平面区域内的动点,是直线上任意一点,
为坐标原点,则的最小值为()
A. B. C. D.
5(全国卷Ⅰ·理15)△ABC的外接圆的圆心为O,两条边上的高的交点为H,
,则实数m= . 1
6(江苏)在中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则的最小值是_____
7若O是△ABC所在平面内一点,且满足,则△ABC的形状为__ __;
8.为的边的中点,所在平面内有一点,满足,设,则的值为_
9.P是△ABC所在平面上的一点,且++=,则点P的位置是…………()(A)一定在AB边上(B)一定在BC边上(C)一定在AC边上(D)不能确定
10 椭圆的两焦点分别为、,且过点(0,2).
(1)求椭圆的方程;
(2)设点在椭圆上,且,求的最大值和最小值.
11. 已知平面上一个定点C(-1,0)和一条定直线l:x=-4,P为该平面上一动点,作PQ⊥l,垂足为,(+2)(-2)=0.
(1)求点P的轨迹方程;
(2)求·的取值范围.
.。