高考2011年新课标数学文二轮复习专题平面向量
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1、 (全国Ⅰ新卷文2)a ,b 为平面向量,已知a=(4,3),2a+b=(3,18),则a ,b 夹角的余弦值等于( )A .865B .865-C .1665D .1665- 2、 (重庆卷理2)已知向量a ,b 满足0,1,2,a b a b ∙===,则2a b -=( )A . 0B .C . 4D . 83、 (重庆卷文3)若向量a=(3,m ),b=(2,-1),a·b=0,则实数m 的值为( )A .32-B .32C .2D .6 4、 (安徽卷理3文3)设向量()1,0=a ,11,22⎛⎫= ⎪⎝⎭b ,则下列结论中正确的是( )A .=a bB .2∙=a b C .-a b 与b 垂直 D .a ∥b 5、 (湖北卷理3)在ABC ∆中,a=15,b=10,A=60°,则cos B =( )A B C D 6、 (北京卷文4)若a,b 是非零向量,且a b ⊥,a b ≠,则函数()()()f x xa b xb a =+⋅-是( )A .一次函数且是奇函数B .一次函数但不是奇函数C .二次函数且是偶函数D .二次函数但不是偶函数7、 (湖南卷理4)在Rt ABC ∆中,C ∠=90°AC=4,则AB AC ⋅uu u r uu u r 等于( )A .-16B .-8C .8D .168、 (广东卷文5)若向量a =(1,1),b =(2,5),c =(3,x )满足条件 (8a -b )·c=30,则x =( )A .6B .5C .4D .39、 (四川卷理5文6)设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,216,B C A B A C A B A C =∣+∣=∣-∣,则AM ∣∣=( )A .8B .4C . 2D .110、(湖北卷理5文8)已知ABC ∆和点M 满足0MA MB MC --→--→--→+=+.若存在实数m 使得AB AC AM m --→--→--→+=成立,则m=( )A .2B .3C .4D .511、(湖南卷文6)若非零向量a ,b 满足||||,(2)0a b a b b =+⋅=,则a 与b 的夹角为( )A . 300B . 600C . 1200D . 150012、(江西卷理7),E F 是等腰直角ABC ∆斜边AB 上的三等分点,则tan ECF ∠=( )A .1627B .23C .3D .3413、(天津卷理7)在△ABC 中,内角A,B,C 的对边分别是a,b,c ,若22a b -=,sin C B =,则A=( )A .030B .060C .0120D .015014、(全国Ⅱ卷理8文10))ABC V 中,点D 在AB 上,CD 平分ACB ∠.若C B a =u r ,CA b =uu r ,1a =,2b =,则CD =u u u r ( )A .1233a b +B .2133a b +C .3455a b +D .4355a b +15、(北京卷理10文10)在△ABC 中,若b = 1,23C π∠=,则a = 。
2011年高考第二轮专题复习(教学案):平面向量考纲指要:重点考察向量的概念、向量的几何表示、向量的加减法、实数与向量的积、两个向量共线的充要条件、向量的坐标运算等。
考点扫描:1.向量的概念:①向量;②零向量;③单位向量;④平行向量(共线向量);⑤相等向量。
2.向量的运算:(1)向量加法;(2)向量的减法;(3)实数与向量的积。
3.基本定理:(1)两个向量共线定理;(2)平面向量的基本定理。
4.平面向量的坐标表示。
5.向量的数量积:(1)两个非零向量的夹角;(2)数量积的概念;(3)数量积的几何意义;(4)向量数量积的性质;(5)两个向量的数量积的坐标运算;(6)垂直:如果a 与b 的夹角为900则称a 与b 垂直,记作a ⊥b 。
6.向量的应用:(1)向量在几何中的应用;(2)向量在物理中的应用。
考题先知:例1. 已知二次函数f (x )=x 2-2x +6,设向量a =(sin x ,2),b =(2sin x ,21),[来源:] c =(cos2x ,1),d =(1,2).当x ∈[0,π]时,不等式f (a ·b )>f (c ·d )的解集为___________.[来源:学科网]解:a ·b =2sin 2x +1≥1, c ·d =cos 2x +1≥1 ,f (x )图象关于x =1对称,∴f (x )在(1,+∞)内单调递增.由f (a ·b )>f (c ·d )⇒a ·b >c ·d ,即2sin 2x +1>2cos 2x +1,又∵x ∈[0,π] ,∴x ∈(434ππ,).故不等式的解集为(434ππ,).例2.求函数y =.分析:由于向量沟通了代数与几何的内在联系,因此本题利用向量的有关知识求函数的值域。
[来源:]解:因为y =,所以构造向量21(,)22p x =+,21(,22q x =-,则y p q =-,而(1,0)p q -=, 所以1y p q p q =-<-=,得11y -<<,另一方面:≥得0y ≥, 所以原函数的值域是[0,1).点评:在向量这部分内容的学习过程中,我们接触了不少含不等式结构的式子,如等。
专题二 三角函数、解三角形、平面向量一、选择题1.(2011年高考湖北卷)已知函数f ()x =3sin x -cos x ,x ∈R .若f ()x ≥1,则x 的取值范围为( ) A.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 2k π+π3≤x ≤2k π+π,k ∈Z B.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ k π+π3≤x ≤k π+π,k ∈Z C.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪ 2k π+π6≤x ≤2k π+5π6,k ∈Z D.⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪k π+π6≤x ≤k π+5π6,k ∈Z 2.(2011年高考重庆卷)已知向量a =()1,k ,b =()2,2,且a +b 与a 共线,那么a ·b 的值为( )A .1B .2C .3D .43.(2011年高考四川卷)在集合{1,2,3,4,5}中任取一个偶数a 和一个奇数b 构成以原点为起点的向量α=()a ,b .从所有得到的以原点为起点的向量中任取两个向量为邻边作平行四边形,记所有作成的平行四边形的个数为n ,其中面积等于2的平行四边形的个数为m ,则mn=( )A.215B.15C.415D.134.(2011年高考山东卷)若函数f (x )=sin ωx (ω>0)在区间⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在区间⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减,则ω=( ) A.23 B.32 C .2 D .35.(2011年高考浙江卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c .若a cos A =b sin B ,则sin A cos A +cos 2B =( )A .-12 B.12C .-1D .16.(2011年高考辽宁卷)已知向量a =(2,1),b =(-1,k ),a ·(2a -b )=0,则k =( ) A .-12 B .-6 C .6 D .127.(2011年高考陕西卷)设集合M ={y |y =|cos 2x -sin 2x |,x ∈R },N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪x i <1,i 为虚数单位,x ∈R ,则M ∩N 为( ) A .(0,1) B .(0,1] C .[0,1) D .[0,1]8.(2011年高考大纲全国卷)设向量a ,b 满足|a |=|b |=1,a ·b =-12,则|a +2b |=( )A. 2B. 3C. 5D.79.(2011年高考大纲全国卷)设函数f ()x =cos ωx ()ω>0,将y =f ()x 的图象向右平移π3个单位长度后,所得的图象与原图象重合,则ω的最小值等于( )A.13B .3C .6D .9 10.(2011年高考湖北卷)若向量a =()1,2,b =()1,-1,则2a +b 与a -b 的夹角等于( )A .-π4 B.π6C.π4D.3π4 11.(2011年高考重庆卷)若△ABC 的内角A 、B 、C 满足6sin A =4sin B =3sin C ,则cos B =( )A.154B.34C.31516D.111612.(2011年高考课标全国卷)设函数f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4 ,则( ) A .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图象关于直线x =π4对称 B .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递增,其图象关于直线x =π2对称 C .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图象关于直线x =π4对称 D .y =f (x )在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减,其图象关于直线x =π2对称 二、填空题13.(2011年高考大纲全国卷)已知α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,tan α=2,则cos α=__________. 14.(2011年高考课标全国卷)已知a 与b 为两个不共线的单位向量,k 为实数,若向量a +b 与向量k a -b 垂直,则k =________.15.(2011年高考江苏卷)已知tan ⎝⎛⎭⎫x +π4=2,则tan x tan 2x的值为________. 16.(2011年高考天津卷)已知直角梯形ABCD 中,AD ∥BC ,∠ADC =90°,AD =2,BC =1,P 是腰DC 上的动点,则|P A →+3PB →|的最小值为________.17.(2011年高考安徽卷)设f (x )=a sin 2x +b cos 2x ,其中a ,b ∈R ,ab ≠0.若f (x )≤⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π6对一切x ∈R 恒成立,则①f ⎝⎛⎭⎫11π12=0;②⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫7π10<⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π5;③f (x )既不是奇函数也不是偶函数;④f (x )的单调递增区间是⎣⎡⎦⎤k π+π6,k π+2π3(k ∈Z );⑤存在经过点(a ,b )的直线与函数f (x )的图象不相交.以上结论正确的是________(写出所有正确结论的编号).18.(2011年高考江西卷)已知两个单位向量e 1,e 2的夹角为π3,若向量b 1=e 1-2e 2,b 2=3e 1+4e 2,则b 1·b 2=________.19.(2011年高考上海卷)在正三角形ABC 中,D 是边BC 上的点,AB =3,BD =1,则AB →·AD →=________.20.(2011年高考重庆卷)若cos α=-35,且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,则tan α=__________. 21.(2011年高考福建卷)若向量a =(1,1),b =(-1,2),则a ·b 等于________. 22.(2011年高考安徽卷)已知向量a ,b 满足(a +2b )·(a -b )=-6,且|a |=1,|b |=2,则a 与b 的夹角为________.23.(2011年高考北京卷)在△ABC 中,若b =5,∠B =π4,sin A =13,则a =________.三、解答题24.(2011年高考四川卷)已知函数f ()x =sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4+cos ⎝⎛⎭⎫x -3π4,x ∈R . ()1求f ()x 的最小正周期和最小值;()2已知cos ()β-α=45,cos ()β+α=-45,0<a <β≤π2,求证:[]f ()β2-2=0.25.(2011年高考山东卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知cos A -2cos Ccos B=2c -a b .(1)求sin C sin A的值;(2)若cos B =14,△ABC 的周长为5,求b 的长.26.(2011年高考湖南卷)在△ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为 ,a ,b ,c 满足c sin A =a cos C .(1)求角C 的大小;(2)求3sin A -cos ⎝⎛⎭⎫B +π4的最大值,并求取得最大值时角A ,B 的大小.27.(2011年高考湖北卷)设△ABC 的内角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,已知a =1,b=2,cos C =14.()1求△ABC 的周长; ()2求cos ()A -C 的值.28.(2011年高考重庆卷)设函数f ()x =sin x cos x -3cos ()π+x cos x ()x ∈R . ()1求f ()x 的最小正周期;()2若函数y =f ()x 的图象按b =⎝⎛⎭⎫π4,32平移后得到函数y =g ()x 的图象,求y =g ()x 在⎣⎡⎦⎤0,π4上的最大值.29.(2011年高考天津卷)在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c .已知B =C,2b =3a .(1)求cos A 的值;(2)求cos ⎝⎛⎭⎫2A +π4的值.专题二 三角函数、解三角形、平面向量一、选择题1.【解析】选B.∵f ()x =3sin x -cos x =2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6, ∴f ()x ≥1,即2sin ⎝⎛⎭⎫x -π6≥1, ∴sin ⎝⎛⎭⎫x -π6≥12, ∴π6+2k π≤x -π6≤5π6+2k π,k ∈Z . 解得π3+2k π≤x ≤π+2k π,k ∈Z .2.【解析】选D.a +b =()1,k +()2,2=()3,k +2. ∵a +b 与a 共线,∴k +2-3k =0,解得k =1.∴a ·b =()1,1·()2,2=4. 3.【解析】选B.向量α的坐标有()2,1,()2,3,()2,5,()4,1,()4,3,()4,5,共6种情况,以原点为起点的向量中任取两个向量为邻边作平行四边形共有C 26=15个. 以a ,b 为邻边所作平行四边形的面积为 S =|a ||b |sin 〈a ,b 〉=|a ||b |1-cos 2〈a ,b 〉=|a ||b | 1-()a ·b 2|a |2|b |2=|a |2|b |2-()a ·b 2. 分别以a =()2,1,b =()4,1;a =()2,1,b =()4,3;a =()4,5,b =()2,3为邻边的平行四边形面积为2,故m =3,所以m n =315=15.4.【解析】选B.∵y =sin ωx (ω>0)过原点,∴当0≤ωx ≤π2,即0≤x ≤π2ω时,y =sin ωx 是增函数;当π2≤ωx ≤3π2,即π2ω≤x ≤3π2ω时, y =sin ωx 是减函数.由y =sin ωx (ω>0)在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递增,在⎣⎡⎦⎤π3,π2上单调递减知,π2ω=π3,∴ω=32. 5.【解析】选D.∵a cos A =b sin B , ∴sin A cos A =sin B sin B , 即sin A cos A -sin 2B =0,∴sin A cos A -(1-cos 2B )=0, ∴sin A cos A +cos 2B =1. 6.【解析】选D.由已知得a ·(2a -b )=2a 2-a ·b =2(4+1)-(-2+k )=0,∴k =12.7.【解析】选C.M ={y |y =|cos 2x |,x ∈R }={y |0≤y ≤1},N =⎩⎨⎧⎭⎬⎫x ⎪⎪⎪⎪⎪⎪x i <1={x ||-x i|<1}={x |-1<x <1},则M ∩N =[0,1).8.【解析】选B.∵|a |=|b |=1,a ·b =-12,∴|a +2b |2=a 2+4b 2+4a ·b =1+4+4×⎝⎛⎭⎫-12=5-2=3. ∴|a +2b |= 3.9.【解析】选C.由题意可知,nT =π3(n ∈N *),∴n ·2πω=π3(n ∈N *),∴ω=6n (n ∈N *),∴当n =1时,ω取得最小值6. 10.【解析】选C.2a +b =2()1,2+()1,-1=()3,3, a -b =()1,2-()1,-1=()0,3, ()2a +b ·()a -b =9.|2a +b |=32,|a -b |=3. 设所求两向量夹角为α,则cos α=932×3=22,∴α=π4.11.【解析】选D.由6sin A =4sin B =3 sin C 得sin A ∶sin B ∶sin C =2∶3∶4.设△ABC 中角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c , 则由正弦定理知a ∶b ∶c =2∶3∶4, 不妨设a =2k ,b =3k ,c =4k ()k >0,则cos B =a 2+c 2-b 22ac=()22+42-32k 22×2k ×4k=1116.12.【解析】选D.∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+cos ⎝⎛⎭⎫2x +π4 =2sin ⎝⎛⎭⎫2x +π4+π4=2cos 2x , 当0<x <π2时,0<2x <π,故f (x )=2cos 2x 在⎝⎛⎭⎫0,π2单调递减. 又当x =π2时,2cos ⎝⎛⎭⎫2×π2=-2,因此x =π2是y =f (x )的一条对称轴. 二、填空题13.【解析】∵tan α=2,∴sin αcos α=2,∴sin α=2cos α.又sin 2α+cos 2α=1,∴()2cos α2+cos 2α=1,∴cos 2α=15.又∵α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2,∴cos α=-55. 【答案】-5514.【解析】∵a 与b 是不共线的单位向量,∴|a |=|b |=1. 又k a -b 与a +b 垂直,∴(a +b )·(k a -b )=0,即k a 2+k a ·b -a ·b -b 2=0. ∴k -1+k a ·b -a ·b =0,即k -1+k cos θ-cos θ=0.(θ为a 与b 的夹角) ∴(k -1)(1+cos θ)=0.又a 与b 不共线, ∴cos θ≠-1,∴k =1. 【答案】115.【解析】由tan ⎝⎛⎭⎫x +π4=1+tan x 1-tan x =2得tan x =13,tan x tan 2x =tan x 2tan x 1-tan 2x=12(1-tan 2x )=12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫132=49. 【答案】4916.【解】法一:以D 为原点,分别以DA 、DC 所在直线为x 、y 轴建立如图所示的平面直角坐标系,设DC =a ,DP =x .∴D (0,0),A (2,0),C (0,a ),B (1,a ),P (0,x ), P A →=(2,-x ),PB →=(1,a -x ), ∴P A →+3PB →=(5,3a -4x ), |P A →+3PB →|2=25+(3a -4x )2≥25, ∴|P A →+3PB →|的最小值为5.法二:设DP →=xDC →(0<x <1), ∴PC →=(1-x )DC →, P A →=DA →-DP →=DA →-xDC →, PB →=PC →+CB →=(1-x )DC →+12DA →,∴P A →+3PB →=52DA →+(3-4x )DC →,|P A →+3PB →|2=254DA →2+2×52×(3-4x )DA →·DC →+(3-4x )2·DC →2=25+(3-4x )2DC →2≥25,∴|P A →+3PB →|的最小值为5. 【答案】517.【解析】由f (x )≤⎪⎪⎪⎪f (π6)对一切x ∈R 恒成立知,直线x =π6是f (x )的对称轴. 又f (x )=a 2+b 2sin(2x +φ)⎝⎛⎭⎫其中tan φ=ba 的周期为π, ∴f ⎝⎛⎭⎫11π12=f ⎝⎛⎭⎫π6+3π4可看作x =π6的值加了34个周期, ∴f ⎝⎛⎭⎫11π12=0.故①正确. ∵7π10-2π3=π30,π5-π6=π30, ∴7π10和π5与对称轴的距离相等. ∴⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫7π10=⎪⎪⎪⎪f ⎝⎛⎭⎫π5,故②不正确. ∵x =π6是对称轴,∴sin ⎝⎛⎭⎫2×π6+φ=±1, ∴π3+φ=±π2+2kx ,k ∈Z . ∴φ=π6+2k π或φ=-5π6+2k π,k ∈Z ,tan φ=b a =13,∴a =3b .∴f (x )=2|b |sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6或f (x )=2|b |sin ⎝⎛⎭⎫2x -5π6. ∴f (x )既不是奇函数也不是偶函数,故③正确.由以上知f (x )=2|b |sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6的单调递增区间为 ⎣⎡⎦⎤-π3+k π,π6+k π,k ∈Z .f (x )=2|b |sin ⎝⎛⎭⎫2x -5π6的单调递增区间为⎣⎡⎦⎤π6+k π,2π3+k π,k ∈Z . 由于f (x )的解析式不确定,∴单调递增区间不确定,故④不正确. ∵f (x )=a sin 2x +b cos 2x =a 2+b 2sin(2x +φ) ⎝⎛⎭⎫其中tan φ=b a ,∴-a 2+b 2≤f (x )≤a 2+b 2.又∵ab ≠0,∴a ≠0,b ≠0. ∴-a 2+b 2<b <a 2+b 2,∴过点(a ,b )的直线必与函数f (x )的图象相交.故⑤不正确. 【答案】①③ 18.【解析】b 1=e 1-2e 2,b 2=3e 1+4e 2,则b 1·b 2=(e 1-2e 2)·(3e 1+4e 2)=3e 21-2e 1·e 2-8e 22.又因为e 1,e 2为单位向量,〈e 1,e 2〉=π3,所以b 1·b 2=3-2×12-8=3-1-8=-6.【答案】-6 19.【解析】法一:如图,在△ABD 中,由余弦定理得AD 2=32+12-2×3×1×cos 60°=7,∴AD =7,cos ∠BAD =32+(7)2-122×3×7=5714,∴AB →·AD →=|AB →|·|AD →|·cos ∠BAD =3×7×5714=152.法二:∵AD →=AB →+BD →,∴AB →·AD →=AB →·(AB →+BD →)=AB →2+AB →·BD →=|AB →|2+|AB →||BD →|·cos 120°=9+3×1×⎝⎛⎭⎫-12=152. 【答案】15220.【解析】∵cos α=-35且α∈⎝⎛⎭⎫π,3π2, ∴sin α=-45,∴tan α=43.【答案】4321.【解析】a =(1,1),b =(-1,2),a ·b =1×(-1)+1×2=-1+2=1. 【答案】1 22.【解析】由(a +2b )·(a -b )=-6得a 2-2b 2+a ·b =-6. ∵|a |=1,|b |=2,∴12-2×22+1×2×cos 〈a ,b 〉=-6,∴cos 〈a ,b 〉=12.∵〈a ,b 〉∈[0,π],∴〈a ,b 〉=π3.【答案】π323.【解析】根据正弦定理应有a sin A =b sin B ,∴a =b sin Asin B =5×1322=523.【答案】523三、解答题24.【解】(1)∵f (x )=sin ⎝⎛⎭⎫x +7π4-2π+cos ⎝⎛⎭⎫x -π4-π2=sin ⎝⎛⎭⎫x -π4 +sin ⎝⎛⎭⎫x -π4=2sin ⎝⎛⎭⎫x -π4, ∴T =2π,f (x )的最小值为-2.()2证明:由已知得cos βcos α+sin βsin α=45,cos βcos α-sin βsin α=-45,两式相加得2cos βcos α=0,∵0<α<β≤π2,∴β=π2.∴[]f ()β2-2=4sin 2π4-2=0.25.【解】(1)由正弦定理,可设a sin A =b sin B =csin C=k ,则2c -a b =2k sin C -k sin A k sin B=2sin C -sin A sin B,所以cos A -2cos C cos B =2sin C -sin A sin B,即(cos A -2cos C )sin B =(2sin C -sin A )cos B , 化简可得sin(A +B )=2sin(B +C ).又A +B +C =π,所以sin C =2sin A .因此sin Csin A=2.(2)由sin C sin A=2,得c =2a .由余弦定理及cos B =14,得b 2=a 2+c 2-2ac cos B =a 2+4a 2-4a 2×14=4a 2.所以b =2a .又a +b +c =5,所以a =1,因此b =2. 26.【解】(1)由正弦定理,得sin C sin A =sin A cos C . 因为0<A <π,所以sin A >0.从而sin C =cos C .又cos C ≠0,所以tan C =1,故C =π4.(2)由(1)知,B =3π4-A ,于是3sin A -cos ⎝⎛⎭⎫B +π4=3sin A -cos(π-A )=3sin A +cos A =2sin ⎝⎛⎭⎫A +π6. 因为0<A <3π4,所以π6<A +π6<11π12,所以当A +π6=π2,即A =π3时,2sin ⎝⎛⎭⎫A +π6取最大值2.综上所述,3sin A -cos ⎝⎛⎭⎫B +π4的最大值为2,此时A =π3,B =5π12. 27.【解】()1∵c 2=a 2+b 2-2ab cos C =1+4-4×14=4,∴c =2.∴△ABC 的周长为a +b +c =1+2+2=5.()2∵cos C =14,∴sin C =1-cos 2C = 1-⎝⎛⎭⎫142=154. ∴sin A =a sin C c =1542=158.∵a <c ,∴A <C ,故A 为锐角, ∴cos A =1-sin 2A= 1-⎝⎛⎭⎫1582=78,∴cos ()A -C =cos A cos C +sin A sin C =78×14+158×154=1116.28.【解】()1f ()x =12sin 2x +3cos 2x=12sin 2x +32()1+cos 2x =12sin 2x +32cos 2x +32=sin ⎝⎛⎭⎫2x +π3+32. 故f ()x 的最小正周期为T =2π2=π.()2依题意g ()x =f ⎝⎛⎭⎫x -π4+32=sin ⎣⎡⎤2⎝⎛⎭⎫x -π4+π3+32+32 =sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6+ 3. 当x ∈⎣⎡⎦⎤0,π4时,2x -π6∈⎣⎡⎦⎤-π6,π3,g ()x 为增函数, 所以g ()x 在⎣⎡⎦⎤0,π4上的最大值为g ⎝⎛⎭⎫π4=332.29.【解】(1)由B =C,2b =3a ,可得c =b =32a ,所以cos A =b 2+c 2-a 22bc =34a 2+34a 2-a 22×32a ×32a=13.(2)因为cos A =13,A ∈(0,π),所以sin A =1-cos 2A =223,cos 2A =2cos 2A -1=-79.故sin2A =2sin A cos A =429.所以cos ⎝⎛⎫2A +π4=cos 2A cos π4-sin 2A sin π4=⎝⎛⎭⎫-79×22-429×22=-8+7218.。
2011届高考数学第二轮知识点复习平面向量平面向量【专题测试】一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.如图1所示,D是△ABC的边AB上的中点,则向量()A.B.C.D.2.与向量a=的夹解相等,且模为1的向量是()A.B.或C.D.或3.设与是两个不共线向量,且向量与共线,则=()A.0B.-1C.-2D.0.54.已知向量,是不平行于轴的单位向量,且,则=()A.B.C.D.(1,0)5.如图,已知正六边形P1P2P3P4P5P6,下列向量的数量积中最大的是()A.B.C.D.6.在中,,,是边上的高,若,则实数等于()A.B.C.D.7.在中,分别为三个内角A、B、C所对的边,设向量,若向量,则角A 的大小为()A.B.C.D.8.设是非零向量,若函数的图象是一条直线,则必有()A.B.C.D.9.设,在上的投影为,在轴上的投影为2,且,则为()A.B.C.D.10.在直角中,是斜边上的高,则下列等式不成立的是()A.B.C.D.11.设∠BAC的平分线AE与BC相交于E,且有若则等于()A2BC-3D-12.把函数y=2x−2+3的图象按向量平移,得到函数y=2x+1−1的图象,则向量()A.(−3,−4)B.(3,4)C.(−3,4)D.(3,−4)二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分.请将正确答案写在对应题目后的横线上)13.设向量与的夹角为,且,,则.14.在中,点是的中点,过点的直线分别交直线,于不同的两点,若,,则的值为.15.已知点A(2,0),B(4,0),动点P在抛物线y2=-4x运动,则使取得最小值的点P的坐标是.16.在中,,若,则的面积为__________.三、解答题(5×12′+14′=74′)17.已知向量a,向量b,若a•b+1.(I)求函数的解析式和最小正周期;(2)若,求的最大值和最小值.18已知M=(1+cos2x,1),N=(1,sin2x+a)(x,a∈R,a是常数),且y=•(O 是坐标原点)(1)求y关于x的函数关系式y=f(x);(2)若x∈0,],f(x)的最大值为4,求a的值,并说明此时f(x)的图象可由y=2sin(x+)的图象经过怎样的变换而得到.19.在平面直角坐标系中,已知,满足向量与向量共线,且点都在斜率为6的同一条直线上。
综合测评(二) 三角函数、三角变换、解三角形、平面向量(时间:120分钟;满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.若cos α=13,α∈[-π2,0],则tan α=( )A .-24 B.24C .-2 2D .2 22.(2010年高考安徽卷)设向量a =(1,0),b =(12,12),则下列结论中正确的是( )A .|a |=|b |B .a ·b =22C .a -b 与b 垂直D .a ∥b 3.已知|a |=5,|b |=3,且a ·b =-12,则向量a 在向量b 上的投影等于( ) A .-4 B .4C .-125 D.1254.(2010年高考上海卷)“x =2k π+π4(k ∈Z )”是“tan x =1”成立的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件5.若函数f (x )=sin ax +3cos ax (a >0)的最小正周期为1,则它的图象的一个对称中心为( )A .(-13,0)B .(-π3,0)C .(13,0) D .(0,0)6.函数f (x )=lgsin(π4-2x )的一个增区间为( )A .(3π8,7π8)B .(7π8,9π8)C .(5π8,7π8)D .(-7π8,-3π8)7.(2010年陕西高三质检)在△ABC 中,a 、b 、c 分别为三个内角A 、B 、C 所对的边,设向量m =(b -c ,c -a ),n =(b ,c +a ),若向量m ⊥n ,则角A 的大小为( )A.π6B.π3C.π2D.2π38.已知函数f (x )=sin(ωx +π4)(x ∈R ,ω>0)的最小正周期为π,为了得到函数g (x )=cos ωx的图象,只要将y =f (x )的图象( )A .向左平移π8个单位长度B .向右平移π8个单位长度C .向左平移π4个单位长度D .向右平移π4个单位长度9.(2010年湖北八校调研)已知函数f (x )=A cos(ωx +φ)的图象如图所示,f (π2)=-23,则f (0)=( )A .-23B .-12C.23D.1210.给定性质:(1)最小正周期为π,(2)图象关于直线x =π3对称,(3)图象关于点(π12,0)对称,则下列四个函数中,同时具有性质(1),(2),(3)的是( )A .y =sin(x 2+π6)B .y =sin(2x +π6)C .y =|sin x |D .y =sin(2x -π6)11.如图,在边长为1的菱形ABCD 中,AC →2+BD →2=( )A .1B .2C .4D .8 12.(2010年高考课标全国卷)如图,质点P 在半径为2的圆周上逆时针运动,其初始位置为P 0(2,-2),角速度为1,那么点P 到x 轴距离d 关于时间t 的函数图象大致为( )二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上) 13.已知平面向量a =(2,4),b =(-1,2).若c =a -(a ·b )b ,则|c |=________.14.已知△ABO 三顶点坐标为A (1,0),B (0,2),O (0,0),P (x ,y )是坐标平面内一点,且满足AP →·OA →≤0,BP →·OB →≥0,则OP →·AB →的最小值为________.15.(2010年高考江苏卷)设定义在区间(0,π2)上的函数y =6cos x 的图象与y =5tan x 的图象交于点P ,过点P 作x 轴的垂线,垂足为P 1,直线PP 1与函数y =sin x 的图象交于点P 2,则线段P 1P 2的长为________.16.已知函数f (x )=A cos 2(ωx +φ)(A >0,ω>0,0<φ<π2)的最大值为4,f (x )的图象在y 轴上的截距为2,其相邻两对称轴间的距离为1,则f (1)+f (2)+…+f (2010)=________.三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)已知函数f (x )=2sin x cos x +3(2cos 2x -1).(1)将函数f (x )化为A sin(ωx +φ)(ω>0,|φ|<π2)的形式,填写下表,并画出函数f (x )在区间[-16π,56π]上的图象;(2)求函数f (x )的单调减区间.18.(本小题满分12分)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(2,2),若a ·b =85,且π4<x <π2.(1)求cos(x -π4)和tan(x -π4)的值;(2)求sin2x (1+tan x )1-tan x的值.19.(本小题满分12分)(2010年高考湖北卷)已知函数f (x )=cos 2x -sin 2x 2,g (x )=12sin2x -14.(1)函数f (x )的图象可由函数g (x )的图象经过怎样的变化得出?(2)求函数h (x )=f (x )-g (x )的最小值,并求使h (x )取得最小值的x 的集合.20.(本小题满分12分)设集合M ={a |a =(2t +1,-2-2t ),t ∈R },N ={b |b =(3t -2,6t +1),t ∈R },c ∈(M ∩N ),函数f (x )=c ·(sin x2,cos x ).(1)求函数f (x )的最小正周期;(2)当x ∈[0,π2]时,求f (x )的最大值与最小值.21.(本小题满分12分)如图,现在要在一块半径为1 m,圆心角为60°的扇形纸板AOB上剪出一个平行四边形MNPQ,使点P在弧AB上,点Q在OA上,点M,N在OB上,设∠BOP=θ,MNPQ的面积为S.(1)求S关于θ的函数关系式;(2)求S的最大值及相应θ的值.22.(本小题满分12分)已知在关于x的方程ax2-2bx+c=0中,a、b、c分别是钝角三角形ABC的三内角A、B、C所对的边,且b是最大边.(1)求证:该方程有两个不相等的正根;(2)设方程有两个不相等的正根α、β,若三角形ABC是等腰三角形,求α-β的取值范围.综合测评(二)1.C2.【解析】选C.a =(1,0),b =(12,12),∴|a |=1,|b |=14+14=22,∴A 错误;∵a ·b =1×12+0×12=12,∴B 错误;∵a -b =(12,-12),∴(a -b )·b =12×12-12×12=0,∴C 正确;∵1×12-0×12=12≠0,∴D 错误.3.【解析】选A.设向量a 、b 的夹角为θ,则向量a 在向量b 上的投影等于|a |·cos θ=|a |·a ·b|a |·|b |=-123=-4.4.【解析】选A.tan(2k π+π4)=tan π4=1;反之tan x =1,则x =k π+π4(k ∈Z ).所以“x =2k π+π4(k ∈Z )”是“tan x =1”的充分不必要条件. 5.【解析】选C.f (x )=2sin(ax +π3)(a >0),∵T =2πa =1,∴a =2π.∴f (x )=2sin(2πx +π3),由2πx+π3=k π,k ∈Z ,得x =k 2-16,k ∈Z ,当k =1时,x =13,故(13,0)是此函数图象的一个对称中心,故选C.6.【解析】选C.由sin(π4-2x )>0,得sin(2x -π4)<0,∴π+2k π<2x -π4<2π+2k π,k ∈Z ;又f (x )=lgsin(π4-2x )的增区间即sin(π4-2x )在定义域内的增区间,即sin(2x -π4)在定义域内的减区间,故π+2k π<2x -π4<3π2+2k π,k ∈Z .化简得5π8+k π<x <7π8+k π,k ∈Z ,当k =0时,5π8<x <7π8,故选C.7.【解析】选B.∵m =(b -c ,c -a ), n =(b ,c +a )且m ⊥n , ∴m ·n =(b -c ,c -a )·(b ,c +a )=b (b -c )+c 2-a 2=0, 即b 2+c 2-a 2=bc ,又∵cos A =b 2+c 2-a 22bc =bc 2bc =12,0<A <π,∴A =π3.8.【解析】选A.因为T =π,则ω=2πT =2,f (x )=sin(2x +π4),g (x )=cos2x .将=f (x )的图象向左平移π8个单位长度时,y =sin[2(x +π8)+π4]=sin(2x +π2)=cos2x ,故选A.9.【解析】选C.由题意可知,此函数的周期T =2(1112π-712π)=2π3,故2πω=2π3,∴ω=3,f (x )=A cos(3x +φ).f (π2)=A cos(3π2+φ)=A sin φ=-23.又由题图可知f (7π12)=A cos(3×7π12+φ)=0,即sin φ=-cos φ,∴f (0)=A cos φ=23.10.【解析】选D.由(1)排除A ,由(2)(3)排除B 、C ,故同时满足(1)(2)(3)的只有D.11.【解析】选C.设AB →=a ,AD →=b ,则AC →=a +b ,BD →=b -a ,且|a |=|b |=1,∴AC →2+BD →2=(a +b )2+(b -a )2=2(|a |2+|b |2)=4.12.【解析】选C.∵P 0(2,-2),∴∠P 0Ox =π4.按逆时针运动时间t 后得∠POP 0=t ,∠POx =t -π4.此时P 点纵坐标为2sin(t -π4),∴d =2|sin(t -π4)|.当t =0时,d =2,排除A 、D ;当t =π4时,d =0,排除B.13.【解析】由a =(2,4),b =(-1,2), ∴a ·b =-2+8=6,∴c =(2,4)-6(-1,2)=(8,-8) ∴|c |=82+(-8)2=8 2. 【答案】8 2 14.【解析】由已知得(x -1,y )·(1,0)=x -1≤0,且(x ,y -2)·(0,2)=2(y -2)≥0,即x ≤1,且y ≥2,所以OP →·AB →=(x ,y )·(-1,2)=-x +2y ≥-1+4=3.【答案】315.【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧y =6cos xy =5tan x ,消去y 得6cos x =5tan x .整理得6cos 2x =5sin x,6sin 2x +5sin x -6=0,(3sin x -2)·(2sin x +3)=0,所以sin x =23或sin x=-32(舍去).点P 2的纵坐标y 2=23,所以|P 1P 2|=23.【答案】2316.【解析】由题意A =4,4cos 2φ=2,∴cos φ=±22,∵0<φ<π2,∴φ=π4,∴f (x )=A cos 2(ωx+φ)=A ×1+cos (2ωx +2φ)2=A ×1+cos (2ωx +π2)2,所以其最小正周期为T =2π2ω,而相邻两对称轴间的距离为1,即最小正周期为2,∴2π2ω=2,∴ω=π2,∴f (x )=4cos 2(π2x +π4),f (1)=4cos 23π4=2,f (2)=4cos 25π4=2,因为周期为2,∴f (1)+f (2)+…+f (2010)=1005×[f (1)+f (2)]=4020.【答案】4020 17.【解】(1)f (x )=2sin x cos x +3(2cos 2x -1)=sin2x +3cos2x =2sin(2x +π).图象略.(2)由2k π+π2≤2x +π3≤2k π+3π2(k ∈Z )得k π+π12≤x ≤k π+7π12(k ∈Z ),故函数f (x )的单调减区间为[k π+π12,k π+7π12](k ∈Z ).18.【解】(1)∵a ·b =85,∴2cos x +2sin x =85,即cos(x -π4)=45,∵π4<x <π2,∴0<x -π4<π4,∴sin(x -π4)=35,∴tan(x -π4)=34.(2)sin2x =cos(2x -π2)=2cos 2(x -π4)-1=725.又∵tan(x +π4)=-1tan (x -π4)=-43,∴sin2x (1+tan x )1-tan x=sin2x ·tan(x +π4)=725×(-43)=-2875.19.【解】(1)因为f (x )=12cos2x =12sin(2x +π2)=12·sin2(x +π4),所以要得到f (x )的图象只需要把g (x )的图象向左平移π4个单位长度,再将所得的图象向上平移14个单位长度即可.(2)h (x )=f (x )-g (x )=12cos2x -12sin2x +14=22cos(2x +π4)+14,当2x +π4=2k π+π(k ∈Z )时,h (x )取得最小值-22+14=1-224.h (x )取得最小值时,对应的x 的集合为{x |x =k π+3π8,k ∈Z }.20.【解】(1)由c ∈(M ∩N ),可设c =(2t 1+1,-2-2t 1)=(3t 2-2,6t 2+1),解得t 2=0, ∴c =(-2,1).f (x )=c ·(sin x 2,cos x )=(-2,1)·(sin x2,cos x )=-sin x +cos x =2sin(x +3π4).∴f (x )的最小正周期T =2π.(2)∵x ∈[0,π2],∴t =x +3π4∈[3π4,5π4],y =2sin t 在[3π4,5π4]上单调递减,∴y max =2sin 3π4=1,y min =2sin 5π4=-1.即当x =0时,f (x )有最大值1;当x =π2时,f (x )有最小值-1.21.【解】(1)分别过点P 、Q 作PD ⊥OB ,QE ⊥OB ,垂足分别为D 、E ,则四边形QEDP 是矩形. PD =sin θ,OD =cos θ.在Rt △OEQ 中,∠AOB =π3,则OE =33QE =33PD .所以MN =PQ =DE =OD -OE =cos θ-33sin θ.则S =MN ×PD =(cos θ-33sin θ)×sin θ=sin θcos θ-33sin 2θ,θ∈(0,π3).(2)S =12sin2θ-36(1-cos2θ)=12sin2θ+36cos2θ-36=33sin(2θ+π6)-36.因为0<θ<π3,所以π6<2θ+π6<5π6,所以12<sin(2θ+π6)≤1.所以当2θ+π6=π2,即θ=π6时,S 的值最大为36m 2.即S 的最大值是36 m 2,相应θ的值是π6.22.【解】(1)证明:因为△ABC 是钝角三角形,且b 是最大边,故-1<cos B <0,且b 2=a 2+c 2-2ac cos B .故关于x 的方程的根的判别式Δ=(-2b )2-4ac =2b 2-4ac =2(a 2+c 2-2ac cos B )-4ac =2(a -c )2-4ac cos B >0.所以,方程有两个不相等的实根(设两实根分别为α,β).由根与系数的关系可得⎩⎨⎧α+β=2b a>0αβ=ca >0,所以该方程有两个不相等的正根.(2)若三角形ABC 是等腰三角形,则有a =c ,于是有⎩⎪⎨⎪⎧α+β=2ba αβ=1,所以(α-β)2=α2+β2-2αβ=(α+β)2-4αβ=2b 2a2-4=2(a 2+c 2-2ac cos B )-4a 2a 2=2(2a 2-2a 2cos B )-4a 2a 2=-4cos B .因为-1<cos B<0,所以0<-4cos B<4,即(α-β)2∈(0,4),所以α-β∈(-2,0)∪(0,2).第- 10 -页版权所有@中国高考志愿填报门。
第2讲 平面向量、解三角形【课前热身】第2讲 平面向量、解三角形(本讲对应学生用书第4~6页)1.(必修4 P76习题7改编)在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC u u u r =e 1,DC u u u r =e 2,则OC u u u r= .【答案】12(e 1+e 2)【解析】因为O 是矩形ABCD 对角线的交点,BCu u u r =e 1,DCu u u r =e 2,所以OCu u u r =12(BC u u u r +DC u u u r)=12(e 1+e 2).2.(必修4 P90习题19改编)已知向量a =(6,-3),b =(2,x+1),若a ⊥b ,则实数x= . 【答案】3【解析】因为a ⊥b ,所以a ·b =0,所以12-3x-3=0,解得x=3.3.(必修5 P10练习2改编)在锐角三角形ABC 中,设角A ,B 所对的边分别为a ,b.若2a sin B=3b ,则角A= .【答案】π3【解析】在△ABC 中,由正弦定理及已知得2sin A·sin B=3sin B ,因为B 为△ABC的内角,所以sin B ≠0,所以sinA=32.又因为△ABC 为锐角三角形,所以A ∈π02⎛⎫ ⎪⎝⎭,,所以A=π3.4.(必修4 P80例5改编)已知向量a =(1,0),b =(2,1),则当k= 时,向量k a -b 与a +3b 平行.【答案】-13【解析】由题设知向量a 与b 不平行,因为向量k a -b 与a +3b 平行,所以1k =-13,即k=-13.5.(必修5 P16习题1(3)改编)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,已知a=7,b=43,c=13,则△ABC 最小的内角为 .【答案】π6【解析】因为13<43<7,所以C<B<A ,又因为cosC=222-2a b c ab +=2743⨯⨯=32,所以C=π6.【课堂导学】平面向量与三角函数综合例1 (2016·淮安5月信息卷)已知向量m =(cos α,sin α),n =(3,-1),α∈(0,π).(1)若m ⊥n ,求角α的大小; (2)求|m +n |的最小值.【解答】(1)因为m =(cos α,sin α),n =(3,-1),且m ⊥n ,所以3cos α-sin α=0,即tan α=3.又因为α∈(0,π),所以α=π3.(2)因为m +n =(cos α+3,sin α-1),所以|m +n |=22(cos 3)(sin -1)αα++=523cos -2sin αα+=π54cos 6α⎛⎫++ ⎪⎝⎭. 因为α∈(0,π),所以α+ππ7π666⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,,故当α+π6=π,即α=5π6时,|m +n |取得最小值1.正弦定理、余弦定理的应用例2 (2016·苏州暑假测试)在△ABC 中,内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.已知sin2-2A B+sin A sin B=22+.(1)求角C 的大小;(2)若b=4,△ABC 的面积为6,求c 的值.【解答】(1)sin2-2A B+sin A sin B=1-cos(-)2A B+2sin sin2A B=1-cos cos-sin sin2A B A B+2sin sin2A B=1-cos cos sin sin2A B A B+=1-(cos cos-sin sin)2A B A B=1-cos()2A B+=1-cos(π-)2C=1cos2C+=22+,所以cos C=22.又0<C<π,所以C=π4.(2)因为S=12ab sin C=12a×4×sinπ4=2a=6,所以a=32.因为c2=a2+b2-2ab cos C=(32)2+42-2×32×4×22=10,所以c=10.变式1(2016·南通一调)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知(a+b-c)(a+b+c)=ab.(1)求角C的大小;(2)若c=2a cos B,b=2,求△ABC的面积.【解答】(1)在△ABC中,由(a+b-c)(a+b+c)=ab,得222-2a b cab+=-12,即cosC=-12.因为0<C<π,所以C=2π3.(2)方法一:因为c=2a cos B,由正弦定理,得sin C=2sin A cos B.因为A+B+C=π,所以sin C=sin(A+B ),所以sin(A+B )=2sin A cos B ,即sin A cos B-cos A sin B=0, 所以sin(A-B )=0.又-π3<A-B<π3,所以A-B=0,即A=B ,所以a=b=2. 所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.方法二:由c=2a cos B 及余弦定理,得c=2a×222-2a c b ac +,化简得a=b ,所以△ABC 的面积为S △ABC =12ab sin C=12×2×2×sin 2π3=3.变式2 (2016·南通、扬州、淮安、宿迁、泰州二调)在斜三角形ABC 中,tan A+tan B+tan A tan B=1.(1)求角C 的大小; (2)若A=15°,2,求△ABC 的周长.【解答】(1)因为tan A+tan B+tan A tan B=1, 即tan A+tan B=1-tan A tan B.因为在斜三角形ABC 中,1-tan A tan B ≠0,所以tan(A+B )=tan tan 1-tan tan A BA B +=1,即tan(180°-C )=1,tan C=-1. 因为0°<C<180°,所以C=135°.(2)在△ABC 中,A=15°,C=135°,则B=180°-A-C=30°.由正弦定理sin BC A =sin CAB =sin ABC ,得sin15BC o =°sin30CA=2=2,故BC=2sin 15°=2sin(45°-30°)=2(sin 45°cos 30°-cos 45°sin 30°)=6-2 2,CA=2sin 30°=1.所以△ABC的周长为AB+BC+CA=2+1+6-22=2622++.平面向量与解三角形综合例3(2016·无锡期末)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知向量a=(sin B-sin C,sin C-sin A),b=(sin B+sin C,sin A),且a⊥b.(1)求角B的大小;(2)若b=c·cos A,△ABC的外接圆的半径为1,求△ABC的面积.【解答】(1)因为a⊥b,所以a·b=0,即sin2B-sin2C+sin A(sin C-sin A)=0,即sin A sin C=sin2A+sin2C-sin2B,由正弦定理得ac=a2+c2-b2,所以cos B=222-2a c bac+=12.因为B∈(0,π),所以B=π3.(2)因为c·cos A=b,所以bc=222-2b c abc+,即b2=c2-a2,又ac=a2+c2-b2,b=2R sin3,解得a=1,c=2.所以S△ABC =12ac sin B=3.变式(2016·苏锡常镇二调)在△ABC中,内角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知向量m=(cos B,cos C),n=(4a-b,c),且m∥n.(1)求cos C的值;(2)若c=3,△ABC的面积S=15,求a,b的值.【解答】(1)因为m∥n,所以c cos B=(4a-b)cos C,由正弦定理,得sin C cos B=(4sin A-sin B)cos C,化简得sin(B+C)=4sin A cos C.因为A+B+C=π,所以sin(B+C)=sin A.又因为A∈(0,π),所以sin A≠0,所以cos C=14.(2)因为C∈(0,π),cos C=14,所以sin C=21-cos C=11-16=15.因为S=12ab sin C=15,所以ab=2.①因为c=3,由余弦定理得3=a2+b2-12ab,所以a2+b2=4,②由①②,得a4-4a2+4=0,从而a2=2,a=2(a=-2舍去),所以a=b=2.【课堂评价】1.(2016·镇江期末)已知向量a=(-2,1),b=(1,0),则|2a+b|=. 【答案】13【解析】因为2a+b=(-3,2),所以|2a+b|=22(-3)2+=13.2.(2016·南京学情调研)已知向量a=(1,2),b=(m,4),且a∥(2a+b),则实数m=.【答案】2【解析】方法一:由题意得a=(1,2),2a+b=(2+m,8),因为a∥(2a+b),所以1×8-(2+m)×2=0,故m=2.方法二:因为a∥(2a+b),所以存在实数λ,使得λa=2a+b,即(λ-2)a=b,所以(λ-2,2λ-4)=(m,4),所以λ-2=m且2λ-4=4,解得λ=4,m=2.3.(2016·南京、盐城一模)在△ABC中,设a,b,c分别为内角A,B,C的对边,若a=5,A=π4,cos B=35,则c=.【答案】7【解析】因为cos B=35,所以B∈π2⎛⎫⎪⎝⎭,,从而sin B=45,所以sin C=sin(A+B)=sinA cos B+cos A sin B=2×35+2×45=72,又由正弦定理得sinaA=sincC,即52 =72c,解得c=7.4.(2016·全国卷Ⅲ)在△ABC中,B=π4,BC边上的高等于13BC,则cos A=.(第4题)【答案】-10【解析】如图,作AD ⊥BC交BC 于点D ,设BC=3,则AD=BD=1,AB=2,AC=5.由余弦定理得32=(2)2+(5)2-2×2×5×cos A ,解得cos A=-10.5.(2016·南通一调)已知在边长为6的正三角形ABC 中,BD u u u r =12BC u u u r ,AE u u u r=13AC u u u r ,AD 与BE 交于点P ,则PB u u u r ·PD u u ur 的值为 .(第5题)【答案】274【解析】如图,以BC 为x 轴,AD 为y 轴,建立平面直角坐标系,不妨设B (-3,0),C (3,0),则D (0,0),A (0,33),E (1,23),P 330⎛ ⎝⎭,,所以PB u u u r ·PD u u ur =|PD u u u r |2=233⎝⎭=274.温馨提示:趁热打铁,事半功倍.请老师布置同学们完成《配套检测与评估》第3~4页.【检测与评估】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1.(2016·苏州暑假测试)设x ,y ∈R ,向量a =(x ,1),b =(2,y ),且a +2b =(5,-3),则x+y= .2.(2016·盐城三模)已知向量a ,b 满足a =(4,-3),|b |=1,|a -b |=21,则向量a ,b 的夹角为 .3.(2016·全国卷Ⅱ)设△ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,若cos A=45,cos C=513,a=1,则b= .4.(2016·天津卷)在△ABC 中,若AB=13,BC=3,∠C=120°,则AC= .5.(2016·南京三模)如图,在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB=4,AD=3,CD=2,AM u u u u r =2MD u u u u r .若AC u u u r ·BM u u u u r =-3,则AB u u u r ·AD u u u r = .(第5题)6.(2016·无锡期末)已知平面向量α,β满足|β|=1,且α与β-α的夹角为120°,则α的模的取值范围为 .7.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c.若b a +ab =6cos C ,则tan tan C A +tan tan CB = .8.(2016·苏北四市摸底)在△ABC 中,AB=2,AC=3,角A 的平分线与AB 边上的中线交于点O ,若AO u u u r =x AB u u u r+y AC u u u r (x ,y ∈R ),则x+y 的值为 .二、 解答题9.(2016·苏北四市期末)已知在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,sin A=35,tan(A-B )=-12.(1)求tan B 的值; (2)若b=5,求c 的值.10.(2016·徐州、连云港、宿迁三检)如图,在梯形ABCD 中,已知AD ∥BC ,AD=1,BD=210,∠CAD=π4,tan ∠ADC=-2.(1)求CD 的长; (2)求△BCD 的面积.(第10题)11.(2016·南京三模)在△ABC 中,已知a ,b ,c 分别为角A ,B ,C 的对边.若向量m =(a ,cos A ),向量n =(cos C ,c ),且m ·n =3b cos B.(1)求cos B 的值;(2)若a ,b ,c 成等比数列,求1tan A +1tan C 的值.【检测与评估答案】第2讲 平面向量、解三角形一、 填空题1. -1 【解析】由题意得a +2b =(x+4,1+2y )=(5,-3),所以4512-3x y +=⎧⎨+=⎩,,解得1-2x y =⎧⎨=⎩,,所以x+y=-1.2. π3【解析】设向量a ,b 的夹角为θ,由|a -b|=,得21=(a -b )2=a 2+b 2-2a ·b =25+1-2·5·cos θ,即cos θ=12,所以向量a ,b 的夹角为π3.3. 2113 【解析】因为cos A=45,cos C=513,且A ,C 为三角形的内角,所以sin A=35,sin C=1213,所以sin B=sin(A+C )=sin A cos C+cos A sin C=6365.由正弦定理得sin b B =sin aA ,解得b=2113.4. 1【解析】设AC=x,由余弦定理得cos 120°=29-13 23xx+⋅⋅=-12,即x2+3x-4=0,解得x=1或x=-4(舍去),所以AC=1.5.32【解析】方法一:设ABu u u r=4a,ADu u u r=3b,其中|a|=|b|=1,则DCu u u r=2a,AMu u u u r=2b.由ACu u u r·BMu u u u r=(ADu u u r+DCu u u r)·(BAu u u r+AMu u u u r)=-3,得(3b+2a)·(2b-4a)=-3,化简得a·b=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12a·b=32.方法二:建立平面直角坐标系,使得A(0,0),B(4,0),设D(3cos α,3sin α),则C(3cos α+2,3sin α),M(2cos α,2sin α).由ACu u u r·BMu u u u r=-3,得(3cos α+2,3sin α)·(2cos α-4,2sin α)=-3,化简得cos α=18,所以ABu u u r·ADu u u r=12cos α=32.6.23⎛⎤⎥⎝⎦,【解析】如图,设α=ABu u u r,β=ACu u u r,则β-α=BCu u u r,∠ABC=60°,设α与β的夹角为θ,则0°<θ<120°,由正弦定理可得°||sin(120-)θα=°||sin60β,所以|α|=233sin(120°-θ).因为0°<θ<120°,所以0°<120°-θ<120°,所以0<sin(120°-θ)≤1,所以0<|α|≤23.(第6题)7. 4 【解析】b a +ab =6cos C ⇒6ab cos C=a 2+b 2⇒3(a 2+b 2-c 2)=a 2+b 2⇒a 2+b 2=232c ,所以tan tan C A +tan tan CB =sin cosC C ·cos sin sin cos sin sin B A B A A B +=sin cos C C ·sin()sin sin A B A B +=1cos C ·2sin sin sin C A B =2222-aba b c +·2c ab =22223-2c c c=2222c c =4.8. 58 【解析】如图,在△ABC 中,AD 为∠BAC 的平分线,CE 为AB 边上的中线,且AD ∩CE=O.在△AEO 中,由正弦定理得sin AE AOE ∠=sin EOEAO ∠.在△ACO 中,由正弦定理得sin AC AOC ∠=sin COCAO ∠,两式相除得AE AC =EO OC .因为AE=12AB=1,AC=3,所以EO OC =13,所以CO u u u r =3OE u u u r ,即AO u u u r -AC u u u r =3(AE u u u r -AO u u ur ),即4AO u u u r =3AE u u u r+AC u u u r ,所以4AO u u u r =32AB u u ur +AC u u u r ,从而AO u u u r =38AB u u u r +14AC u u u r .因为AO u u u r =x AB u u u r+y ACu u u r ,所以x=38,y=14,所以x+y=58.(第8题)二、 解答题9. (1) 方法一:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tan A=sin cos A A =34.由tan(A-B )=tan -tan 1tan ?tan A B A B +=-12,得tan B=2.方法二:在锐角三角形ABC 中,由sin A=35,得cos A=21-sin A =45,所以tanA=sin cos A A =34.又因为tan(A-B )=-12,所以tan B=tan[A-(A-B )]=tan -tan(-)1tan tan(-)A A B A A B +=31--42311-42⎛⎫ ⎪⎝⎭⎛⎫+⨯ ⎪⎝⎭=2. (2) 由(1)知tan B=2,得sin B=255,cos B=55, 所以sin C=sin(A+B )=sin A cos B+cos A sin B=11525,由正弦定理sin bB =sin cC ,得c=sin sin b C B =112.10. (1) 因为tan ∠ADC=-2,且∠ADC ∈(0,π),所以sin ∠ADC=255,cos ∠ADC=-55. 所以sin ∠ACD=sinππ--4ADC ∠⎛⎫ ⎪⎝⎭ =sin ∠ADC+π4=sin ∠ADC ·cos π4+cos ∠ADC ·sin π4=,在△ADC 中,由正弦定理得CD=·sin sin AD DACACD ∠∠=.(2) 因为AD ∥BC ,所以cos ∠BCD=-cos ∠ADC=,sin ∠BCD=sin ∠ADC=.在△BDC 中,由余弦定理得BD 2=BC 2+CD 2-2BC ·CD ·cos ∠BCD , 即BC 2-2BC-35=0,解得BC=7,所以S △BCD =12BC ·CD ·sin ∠BCD=12×7=7.11. (1) 因为m ·n =3b cos B ,所以a cos C+c cos A=3b cos B. 由正弦定理得sin A cos C+sin C cos A=3sin B cos B , 所以sin(A+C )=3sin B cos B , 所以sin B=3sin B cos B.因为B 是△ABC 的内角,所以sin B ≠0,所以cos B=13.(2) 因为a ,b ,c 成等比数列,所以b 2=ac. 由正弦定理得sin 2B=sin A ·sin C.因为cos B=13,B 是△ABC 的内角,所以sinB=,又1tan A +1tan C =cos sin A A +cos sin C C =cos ?sin sin ?cos sin sin A C A CA C +⋅ =sin()sin sin A C A C +⋅=sin sin sin B A C=2sin sin B B =1sin B=.。
2011届高考数学第二轮知识点复习平面向量平面向量【专题测试】一、选择题:本大题共12小题,每小题分,共60分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图1所示,D是△AB的边AB上的中点,则向量()A.B..D.2.与向量a= 的夹解相等,且模为1的向量是()A.B.或.D.或3.设与是两个不共线向量,且向量与共线,则=()A.0 B.-1 .-2 D.04.已知向量,是不平行于轴的单位向量,且,则=()A.B..D.(1,0).如图,已知正六边形P1P2P3P4PP6,下列向量的数量积中最大的是()A.B..D.6.在中,,,是边上的高,若,则实数等于()A.B..D.7.在中,分别为三个内角A、B、所对的边,设向量,若向量,则角A 的大小为()A.B..D.8.设是非零向量,若函数的图象是一条直线,则必有()A.B..D.9.设,在上的投影为,在轴上的投影为2,且,则为()A.B..D.10.在直角中,是斜边上的高,则下列等式不成立的是()A.B..D.11.设∠BA的平分线AE与B相交于E,且有若则等于()A 2B -3 D -12.把函数=2x−2+3的图象按向量平移,得到函数=2x+1−1的图象,则向量()A.(−3, −4)B.(3, 4).(−3, 4)D.(3, −4)二.填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分请将正确答案写在对应题目后的横线上)13.设向量与的夹角为,且,,则.14.在中,点是的中点,过点的直线分别交直线,于不同的两点,若,,则的值为.1.已知点A(2,0),B(4,0),动点P在抛物线2=-4x运动,则使取得最小值的点P的坐标是.16.在中,,若,则的面积为__________三、解答题(×12′+14′=74′)17 已知向量a ,向量b ,若a •b +1 .(I)求函数的解析式和最小正周期;(2) 若,求的最大值和最小值.18已知=(1+s2x,1),N=(1,sin2x+a)(x,a∈R,a是常数),且= • (是坐标原点)(1)求关于x的函数关系式=f(x);(2)若x∈[0,],f(x)的最大值为4,求a的值,并说明此时f(x)的图象可由=2sin(x+ )的图象经过怎样的变换而得到.19.在平面直角坐标系中,已知,满足向量与向量共线,且点都在斜率为6的同一条直线上。
高三数学第二轮专题复习系列(5)--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3讲 平面向量
1.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m ),且a ∥b ,则2a +3b 等于( )
A .(-5,-10)
B .(-4,-8)
C .(-3,-6)
D .(-2,-4)
2.(2010年天津一中质检)下列命题正确的是( )
A .单位向量都相等
B .若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 共线
C .若|a +b |=|a -b |,则a ·b =0
D .若a 与b 都是单位向量,则a ·b =1 3.
如图,已知=a ,=b ,=3,用a 、b 表示,则等于( )
A .a +34b B.14a +34
b C.14a +14b D.34a +14
b 4.已知向量a =(1,2),b =(2,-3).若向量
c 满足(c +a )∥b ,c ⊥(a +b ),则c =( )
A .(79,73)
B .(-73,-79)
C .(73,79)
D .(-79,-73
) 5.(2010年河南开封调研)已知a ,b ,c 为△ABC 的三个内角A ,B ,C 的对边,向量m =(3,-1),n =(cos A ,sin A ).若m ⊥n ,且a cos B +b cos A =c sin C ,则角A ,B 的大小分别为( )
A.π6,π3
B.2π3,π6
C.π3,π6
D.π3,π3
6.已知非零向量与满足(+)·=0且·=12
,则△ABC 为( ) A .三边均不相等的三角形
B .直角三角形
C .等腰非等边三角形
D .等边三角形
7.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若·=·=1,那么c =________.
8.(2010年河北冀州模拟)向量a ,b 满足(a -b )·(2a +b )=-4,且|a |=2,|b |=4,则a 与b 夹角的余弦值等于________.
9.设集合D ={平面向量},定义在D 上的映射f ,满足对任意x ∈D ,均有f (x )=λx (λ∈R 且λ≠0).若|a |=|b |且a 、b 不共线,则(f (a )-f (b ))·(a +b )=________;若A (1,2),B (3,
6),C (4,8),且f ()=,则λ=________.
10.(2010年高考江苏卷)在平面直角坐标系xOy 中,已知点A (-1,-2),B (2,3),C (-2,-1).
(1)求以线段AB 、AC 为邻边的平行四边形的两条对角线的长;
(2)设实数t 满足(-t )·=0,求t 的值.
11.已知点A(1,0),B(0,1),C(2sinθ,cosθ).
(1)若||=||,求tanθ的值;
(2)若(+2)·=1,其中O为坐标原点,求sin2θ的值.
12.已知点C(0,1),A,B是抛物线y=x2上不同于原点O的相异的两动点,且·=0.
(1)求证:∥;
(2)若=λ(λ∈R),且·=0,试求点M的轨迹方程.
第3讲 平面向量
1.【解析】选B.∵a ∥b ,∴1×m -2×(-2)=0,
∴m =-4.
∴2a +3b =2(1,2)+3(-2,m )
=(-4,4+3m )=(-4,-8).
2.【解析】选C.对于选项A ,单位向量方向任意,大小相等,故选项A 错误;对于选项B ,若b 为零向量,则a ,c 不一定共线,故选项B 错误;对于选项C ,根据向量的几何意义,对角线相等的四边形是矩形,所以a ·b =0,故选项C 正确;对于选项D ,单位向量可能有夹角,所以不一定是a ·b =1,故选项D 错误.故选C.
3.【解析】选B.AD →=AB →+BD →=AB →+34BC →=a +34(b -a )=14a +34
b ,故选B. 4.【解析】选D.设
c =(a ,b ),则c +a =(1+a,2+b ),b =(2,-3).
又∵(c +a )∥b ,∴(1+a )(-3)-2(2+b )=0①
又∵a +b =(3,-1),c =(a ,b )且c ⊥(a +b ),
∴3a -b =0②
解①②得⎩⎨⎧
a =-79
b =-73,∴
c =(-79,-73). 5.【解析】选C.由题意知m ·n =0,
∴3cos A -sin A =0,
∴tan A =3,∵0<A <π,∴A =π3
, 又∵a cos B +b cos A =c sin C ,
即sin A cos B +sin B cos A =sin 2C ,
sin(A +B )=sin 2C ,sin(π-C )=sin 2C ,sin C =sin 2C , ∴sin C =1,∵0<C <π,
∴C =π2,∴B =π6
. 6.【解析】选D.因为非零向量AB →与AC →满足(AB →|AB →|+AC →|AC →|
)·BC →=0,所以∠BAC 的平分线垂直于BC ,所以AB =AC .
又cos ∠BAC =AB →|AB →|·AC →|AC →|
=12,所以∠BAC =π3.所以△ABC 为等边三角形.故选D. 7.【解析】由题知AB →·AC →+BA →·BC →=2,即AB →·AC →-AB →·BC →=AB →·(AC →+CB →)=(AB →)2=2⇒c
=|AB →|= 2.
【答案】 2
8.【解析】由(a -b )·(2a +b )=-4,得
2a 2-a ·b -b 2=-4.
∵a 2=|a |2,b 2=|b |2,设a 与b 的夹角为θ,
即2×4-|a |·|b |cos θ-16=-4,得cos θ=-12
. ∴a 与b 夹角的余弦值等于-12. 【答案】-12
9.【解析】∵|a |=|b |且a 、b 不共线,
∴(f (a )-f (b ))·(a +b )=(λa -λb )·(a +b )=λ(|a |2-|b |2)=0.
∵BC →=(1,2),∴f (BC →)=λ(1,2),AB →=(2,4),∴λ=2.
【答案】0 2
10.【解】(1)AB →=(3,5),AC →=(-1,1).
求两条对角线的长即求|AB →+AC →|与|AB →-AC →|的大小.
由AB →+AC →=(2,6),得|AB →+AC →|=210,
由AB →-AC →=(4,4),得|AB →-AC →|=4 2.
(2)OC →=(-2,-1),
∵(AB →-tOC →)·OC →=AB →·OC →-tOC →2,
易求AB →·OC →=-11,OC →2=5,
∴由(AB →-tOC →)·OC →=0得t =-115
. 11.【解】(1)∵A (1,0),B (0,1),C (2sin θ,cos θ),
∴AC →=(2sin θ-1,cos θ),BC →=(2sin θ,cos θ-1). ∵|AC →|=|BC →|,
∴(2sin θ-1)2+cos 2θ
=(2sin θ)2+(cos θ-1)2, 化简得2sin θ=cos θ.
∵cos θ≠0(若cos θ=0,则sin θ=±1,上式不成立),
∴tan θ=12
. (2)∵OA →=(1,0),OB →=(0,1),OC →=(2sin θ,cos θ),
∴OA →+2OB →=(1,2).
∵(OA →+2OB →)·OC →=1,
∴2sin θ+2cos θ=1.∴sin θ+cos θ=12
. ∴(sin θ+cos θ)2=14,∴sin2θ=-34. 12.【解】设A (x 1,x 21),B (x 2,x 22),x 1≠0,x 2≠0,x 1≠x 2.
∵OA →·OB →=0,∴x 1x 2+x 21x 22=0.
又x 1≠0,x 2≠0,∴x 1x 2=-1.
(1)证明:AC →=(-x 1,1-x 21),AB →=(x 2-x 1,x 22-x 21).
∵(-x 1)(x 22-x 21)-(x 2-x 1)(1-x 21)
=(x 2-x 1)[-x 1(x 2+x 1)]-(x 2-x 1)(1-x 21)
=(x 2-x 1)(-x 1x 2-x 21-1+x 21)
=(x 2-x 1)·0=0,
∴AC →∥AB →.
(2)由题意知,A ,M ,B 三点共线,OM ⊥AB ,由(1)知A ,B ,C 三点共线. 又OA →·OB →=0,∴OA ⊥OB .
故M 点是直角三角形AOB 的顶点O 在AB (斜边)上的射影,∠OMC =90°.
∴点M 在以OC 为直径的圆上,其轨迹方程为x 2+(y -12)2=14
(y ≠0).。