【备考】高考数学各地名校试题解析分类汇编(一)6 平面向量 理
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新数学高考《平面向量》专题解析一、选择题1.已知四边形ABCD 是平行四边形,点E 为边CD 的中点,则BE =u u u rA .12AB AD -+u u ur u u u rB .12AB AD -u u ur u u u rC .12AB AD +u u u r u u u rD .12AB AD -u u u r u u u r【答案】A 【解析】 【分析】由平面向量的加法法则运算即可. 【详解】如图,过E 作//,EF BC 由向量加法的平行四边形法则可知1.2BE BF BC AB AD =+=-+u u u v u u u v u u u v u u uv u u u v故选A. 【点睛】本题考查平面向量的加法法则,属基础题.2.下列说法中说法正确的有( )①零向量与任一向量平行;②若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ;③()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r④||||||a b a b +≥+r r r r ;⑤若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则A ,B ,C为一个三角形的三个顶点;⑥一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所有向量的基底; A .①④ B .①②④C .①②⑤D .③⑥【答案】A 【解析】 【分析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果. 【详解】对于①:零向量与任一向量平行,故①正确;对于②:若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ,必须有0b ≠r r,故②错误;对于③:()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ,a r 与c r不共线,故③错误;对于④:a b a b +≥+r r r r,根据三角不等式的应用,故④正确;对于⑤:若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则,,A B C 为一个三角形的三个顶点,也可为0r,故⑤错误;对于⑥:一个平面内,任意一对不共线的向量都可以作为该平面内所有向量的基底,故⑥错误. 综上:①④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查的知识要点:向量的运算的应用以及相关的基础知识,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.3.已知向量a r 与向量b r 满足||2a =r ,||b =r ||||a b a b +⋅-=r r r r ,则向量a r与向量b r的夹角为( )A .4π或34π B .6π或56πC .3π或23πD .2π 【答案】A 【解析】 【分析】设向量a r ,b r的夹角为θ,则2||12a b θ+=+r r ,2||12a b θ-=-r r ,即可求出2cos θ,从而得到向量的夹角; 【详解】解:设向量a r ,b r的夹角为θ,222||||||2||||cos 48a b a b a b θθ+=++=++r r r r r r12θ=+,222||||||2||||cos 4812a b a b a b θθθ-=+-=+-=-r r r r r,所以2222||||144128cos 80a b a b θ+⋅-=-==r r r r ,21cos 2θ∴=,因为[0,)θπ∈,故4πθ=或34π,故选:A. 【点睛】本题考查平面向量的数量积的运算律,及夹角的计算,属于中档题.4.如图,在梯形ABCD 中, 2DC AB =u u u r u u u r , P 为线段CD 上一点,且12DP PC =,E 为BC 的中点, 若EP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r(λ, R μ∈),则λμ+的值为( )A .13B .13-C .0D .12【答案】B 【解析】 【分析】直接利用向量的线性运算,化简求得1526EP AD AB =-u u u v u u u v u u u v,求得,λμ的值,即可得到答案.【详解】由题意,根据向量的运算法则,可得: ()1214111232326EP EC CP BC CD AC AB AB AC AB u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v =+=+=--=-()1111522626AD AB AB AD AB =+-=-u u uv u u u v u u u v u u u v u u u v 又因为EP AB AD λμ=+u u u v u u u v u u u v ,所以51,62λμ=-=,所以511623λμ+=-+=-,故选B. 【点睛】本题主要考查了向量的线性运算及其应用,其中解答中熟记向量的线性运算法则,合理应用向量的三角形法则化简向量EP u u u v是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.5.已知6a =r 2b =r ,且()(2)b a a b -⊥+r r r r ,则向量a r 在向量b r 方向上的投影为( ) A .-4 B .-2C .2D .4【答案】D 【解析】 【分析】根据向量垂直,数量积为0,求出a b r r g ,即求向量a r 在向量b r方向上的投影a b b ⋅r rr .【详解】()(2),()(2)0b a a b b a a b -⊥+∴-+=r r r r r r r r Q g , 即2220b a a b -+=r r r r g .2,8a b a b ==∴=r r r r Q g ,所以a r 在b r方向上的投影为4a b b⋅=r r r .故选:D . 【点睛】本题考查向量的投影,属于基础题.6.已知()4,3a =r ,()5,12b =-r 则向量a r 在b r方向上的投影为( )A .165-B .165C .1613-D .1613【答案】C 【解析】 【分析】先计算出16a b r r⋅=-,再求出b r ,代入向量a r 在b r 方向上的投影a b b⋅r rr 可得【详解】()4,3a =r Q ,()5,12b =-r,4531216a b ⋅=⨯-⨯=-r r,则向量a r 在b r方向上的投影为1613a b b⋅-=r rr ,故选:C. 【点睛】本题考查平面向量的数量积投影的知识点. 若,a b r r的夹角为θ,向量a r 在b r方向上的投影为cos a θ⋅r 或a b b⋅r rr7.在△ABC 中,D 是BC 中点,E 是AD 中点,CE 的延长线交AB 于点,F 则( )A .1162DF AB AC =--u u u r u u ur u u u rB .1134DF AB AC =--u u u r u u ur u u u rC .3142DF AB AC =-+u u u r u u ur u u u rD .1126DF AB AC =--u u u r u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】设AB AF λ=u u u r u u u r,由平行四边形法则得出144AE AF AC λ=+u u u r u u u r u u u r ,再根据平面向量共线定理得出得出=3λ,由DF AF AD =-u u u r u u u r u u u r,即可得出答案. 【详解】设AB AF λ=u u u r u u u r ,111124444AE AB A A C A AC D F λ==+=+u u u r u u u u u ur u u u r r u u u r u u u r因为C E F 、、三点共线,则1=144λ+,=3λ 所以1111132262DF AF AD AB AB AC AB AC =-=--=--u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r故选:A【点睛】本题主要考查了用基底表示向量,属于中档题.8.已知ABC V 为直角三角形,,6,82C BC AC π===,点P 为ABC V 所在平面内一点,则()PC PA PB ⋅+u u u r u u u r u u u r的最小值为( )A .252-B .8-C .172-D .1758-【答案】A 【解析】 【分析】根据,2C π=以C 点建系, 设(,)P x y ,则22325()=2(2)222PC PA PB x y ⎛⎫⋅+-+-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r ,即当3=2=2x y ,时,取得最小值.【详解】如图建系,(0,0), (8,0), (0,6)C A B ,设(,)P x y ,(8,)PA x y =--u u u r ,(,6)PB x y =--u u u r, 则22()(,)(82,62)2826PC PA PB x y x y x x y y ⋅+=--⋅--=-+-u u u r u u u r u u u r22325252(2)2222x y ⎛⎫=-+--≥- ⎪⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标表示及其应用,根据所求关系式运用几何意义是解题的关键,属于中档题.9.已知5MN a b =+u u u u rr r,28NP a b =-+u u u rrr,3()PQ a b =-u u u rrr,则( ) A .,,M N P 三点共线 B .,,M N Q 三点共线 C .,,N P Q 三点共线 D .,,M P Q 三点共线【答案】B 【解析】 【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可. 【详解】因为28NP a b =-+u u u rr r,3()PQ a b =-u u ur rr所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r,因为5MN a b =+u u u u r rr ,所以MN NQ =u u u u r u u u r由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuur 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuur 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线.故选: B 【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.10.在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且3a 2+3c 2-3b 2=2ac ,BA u u u r ⋅BC uuur =2,则△ABC 的面积为( ) A 2B .32C .22D .42【答案】C 【解析】 【分析】利用余弦定理求出B 的余弦函数值,结合向量的数量积求出ca 的值,然后求解三角形的面积. 【详解】在△ABC 中,A 、B 、C 的对边分别为a 、b 、c ,且3a 2+3c 2﹣3b 2=2ac ,可得cosB 222123a c b ac +-==,则sinB 3=BA u u u r⋅BC =u u u r 2,可得cacosB =2,则ac =6,∴△ABC 的面积为:11622acsinB =⨯=. 故选C . 【点睛】本题考查三角形的解法,余弦定理以及向量的数量积的应用,考查计算能力.11.在复平面内,虚数z 对应的点为A ,其共轭复数z 对应的点为B ,若点A 与B 分别在24y x =与y x =-上,且都不与原点O 重合,则OA OB ⋅=u u u v u u u v( )A .-16B .0C .16D .32【答案】B 【解析】 【分析】先求出(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r,再利用平面向量的数量积求解.【详解】∵在复平面内,z 与z 对应的点关于x 轴对称, ∴z 对应的点是24y x =与y x =-的交点.由24y x y x⎧=⎨=-⎩得(4,4)-或(0,0)(舍),即44z i =-, 则44z i =+,(4,4)OA =u u u r ,(4,4)OB =-u u u r, ∴444(4)0OA OB ⋅=⨯+⨯-=u u u r u u u r.故选B 【点睛】本题主要考查共轭复数和数量积的坐标运算,考查直线和抛物线的交点的求法,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.12.如图,在ABC V 中,已知D 是BC 边延长线上一点,若2B C C D =u u u v u u u v,点E 为线段AD 的中点,34AE AB AC λ=+u u u v u u u v u u u v,则λ=( )A .14B .14-C .13D .13-【答案】B 【解析】 【分析】由12AE AD =u u u r u u u r ,AD BD BA =-u u u r u u u r u u u r ,AC BC BA =-u u ur u u u r u u u r ,32BD BC =u u u r u u u r ,代入化简即可得出.【详解】 13,,,22AE AD AD BD BA BD BC BC AC AB ==-==-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,带人可得()13132244AE AC AB AB AB AC ⎡⎤=-+=-+⎢⎥⎣⎦u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,可得14λ=-,故选B. 【点睛】本题考查了向量共线定理、向量的三角形法则,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.13.在边长为1的等边三角形ABC 中,点P 是边AB 上一点,且.2BP PA =,则CP CB ⋅=u u u v u u u v( ) A .13B .12C .23D .1【答案】C 【解析】 【分析】利用向量的加减法及数乘运算用,CA CB u u u r u u u r 表示CP u u u v,再利用数量积的定义得解.【详解】依据已知作出图形如下:()11213333CP CA AP CA AB CA CB CA CA CB =+=+=+-=+u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u v u u v u u u v .所以221213333CP CB CA CB CB CA CB CB ⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭⋅=⋅⋅u u u v u u u v u u v u u u v u u u v u u v u u u v u u u v 221211cos 13333π=⨯⨯⨯+⨯= 故选C 【点睛】 本题主要考查了向量的加减法及数乘运算,还考查了数量积的定义,考查转化能力,属于中档题.14.在边长为2的等边三角形ABC 中,若1,3AE AC BF FC ==u u u v u u u v u u u v u u u v ,则BE AF ⋅=u u u v u u u v( )A .23-B .43-C .83-D .2-【答案】D 【解析】 【分析】运用向量的加减运算和向量数量积的定义计算可得所求值. 【详解】在边长为2的等边三角形ABC 中,若13AE AC =u u u r u u u r,则BE AF ⋅=u u u r u u u v (AE AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u ur u u u r )=(13AC AB -u u u r u u u r )•12(AC AB +u u ur u u u r )1123AC =u u u r (2AB -u u u r 223AB -u u u r •AC =u u u r )142142222332⎛⎫--⨯⨯⨯=- ⎪⎝⎭故选:D【点睛】本题考查向量的加减运算和向量数量积的定义和性质,向量的平方即为模的平方,考查运算能力,属于基础题.15.在ABC V 中,若2AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,则AB BC=u u u v u u u v ( )A .1 B.2 C .3 D .6 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,由AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v可以推得AB AC =,再利用向量运算的加法法则,即可求得结果. 【详解】由题意得,AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v ,即A A =0+BC B C ⋅uu u v uu u v uuu v(),设BC 的中点为D ,则AD BC ⊥,即ABC V 为等腰三角形,B=C AB AC =∠∠,又因为2BC CA CA AB ⋅=⋅uu u v uu v uu v uu u v 即2222222C C cos 2C 2C cos 112C +22232C 2AB BC CA A B AB BC B A CA B CBC A BC A BC⋅=⋅-=-+-=-+⨯=uu u v uu u v uu v uu u v uuv uu u v uu u v uu u v uu v uuvuu u v uu u v uu u v uu u v uu u v ()所以32AB BC=uu u v uu u v . 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算.16.如图,在等腰直角ABC ∆中,D ,E 分别为斜边BC 的三等分点(D 靠近点B ),过E 作AD 的垂线,垂足为F ,则AF =u u u v( )A .3155AB AC +u u u v u u u v B .2155AB AC +u u u v u u u v C .481515AB AC +u u u v u u u v D .841515AB AC +u u u v u u u v 【答案】D【解析】【分析】 设出等腰直角三角形ABC 的斜边长,由此结合余弦定理求得各边长,并求得cos DAE ∠,由此得到45AF AD =u u u r u u u r ,进而利用平面向量加法和减法的线性运算,将45AF AD =u u u r u u u r 表示为以,AB AC u u u r u u u r 为基底来表示的形式. 【详解】设6BC =,则2AB AC BD DE EC =====,AD AE ===,101044cos 2105DAE +-∠==⨯, 所以45AF AF AD AE ==,所以45AF AD =u u u r u u u r . 因为()1133AD AB BC AB AC AB =+=+-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 2133AB AC =+u u u r u u u r , 所以421845331515AF AB AC AB AC ⎛⎫=⨯+=+ ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r . 故选:D【点睛】本小题主要考查余弦定理解三角形,考查利用基底表示向量,属于中档题.17.已知平面向量,,a b c r r r 满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( )ABC.2-D【答案】A【解析】【分析】 根据题意,易知a r 与b r 的夹角为60︒,设(=1a r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r,可得221202x y x +-+=,所以原问题等价于,圆2212302x y x y +--+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果.【详解】 因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r 的夹角为60︒,设()=13a ,r ,()20b =,r ,(),c x y =r , 因为()()21a c b c -⋅-=r r r r ,所以2212302x y x y +--+=, 又()222b c x y -=-+r r , 所以原问题等价于,圆2212302x y x y +--+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆2212302x y x y +--+=的圆心坐标为31⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,半径为5,所以点()20,与圆2212302x y x y +--+=上一动点距离的最小值为()223575212⎛⎫--+-= ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.18.在ABC V 中,E 是AC 的中点,3BC BF =u u u r u u u r ,若AB a =u u u r r ,AC b =u u u r r ,则EF =u u u r ( )A .2136a b -r r B .1133a b +r r C .1124a b +r r D .1133a b -r r 【答案】A【解析】【分析】 根据向量的运算法则计算得到答案.【详解】1223EF EC CF AC CB =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()12212336AC AB AC AB AC =+-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 2136a b =-r r . 故选:A .【点睛】本题考查了向量的基本定理,意在考查学生的计算能力和转化能力. 19.已知向量()1,3a =-v ,()3,b m =v ,若a b ⊥v v ,则2a b +v v 等于( )A .10B .16C .D .【答案】C【解析】【分析】 先利用向量垂直的坐标表示求出实数m 的值,得出向量b r 的坐标,并计算出向量2a b +r r ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】 ()1,3a =-r Q ,()3,b m =r ,a b ⊥r r ,则1330a b m ⋅=⨯-=r r ,得1m =,()3,1b ∴=r ,则()()()221,33,15,5a b +=-+=-r r ,因此,2a b +==r r C.【点睛】本题考查向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在考查学生对这些公式的理解掌握情况,考查运算求解能力,属于中等题.20.在OAB ∆中,已知OB =u u u v 1AB u u u v =,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u v u u u v u u u v ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP u u u v 的最小值为( )A B C D 【答案】A 【解析】【分析】根据OB =u u u r ,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒,由正弦定理可得OAB ∆为等腰直角三角形,进而求得点A 坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OP u u u r.再由23λμ+=,将OP u u u r 化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OP u u u r的最小值.【详解】在OAB ∆中,已知OB =u u u r ,1AB =uu u r ,45AOB ∠=︒由正弦定理可得sin sin AB OB AOBOAB =∠∠u u u r u u u r 代入2sin 2OAB =∠,解得sin 1OAB ∠=即2OAB π∠=所以OAB ∆为等腰直角三角形以O 为原点,OB 所在直线为x 轴,以OB 的垂线为y 轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A 坐标为22⎝⎭所以22OA =⎝⎭u u u r ,)2,0OB =u u u r 因为(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u r u u u r u u u r 则)222,022OP λμ⎛ =+ ⎝⎭u u u r 222,22λμλ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭= 则2222222OP λμλ⎛⎫=++⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r 2222λλμμ=++因为23λμ+=,则32μλ=-代入上式可得()()22322232λλλλ+-+-218518λλ-=+299555λ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭所以当95λ=时, min OP ==u u u r 故选:A【点睛】 本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.。
2021年高考数学理试题分类汇编平面向量一、选择题1、〔2021年北京高考〕设a ,b 是向量,那么“||||a b =〞是“||||a b a b +=-〞的〔 〕A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】D2、〔2021年山东高考〕非零向量m ,n 满足4│m │=3│n │,cos<m ,n >=13.假设n ⊥〔t m +n 〕,那么实数t 的值为〔A 〕4〔B 〕–4 〔C 〕94 〔D 〕–94 【答案】B3、〔2021年四川高考〕在平面内,定点A ,B ,C ,D 满足DA =DB =DC ,DA ﹒DB =DB ﹒DC =DC ﹒DA =-2,动点P ,M 满足AP =1,PM =MC ,那么2BM 的最大值是〔A 〕434 〔B 〕494〔C 〕374+ 〔D 〕374+ 【答案】B4、〔2021年天津高考〕△ABC 是边长为1的等边三角形,点E D ,分别是边BC AB ,的中点,连接DE 并延长到点F ,使得EF DE 2=,那么AF BC 的值为〔 〕〔A 〕85-〔B 〕81 〔C 〕41 〔D 〕811【答案】B 5、〔2021年全国II 高考〕向量(1,)(3,2)a m a =-,=,且()a b b ⊥+,那么m =〔 〕 〔A 〕-8 〔B 〕-6 〔C 〕6 〔D 〕8【答案】D6、〔2021年全国III 高考〕向量1(2BA = ,31(),22BC = 那么∠ABC= (A)300 (B) 450 (C) 600 (D)1200【答案】A二、填空题1、〔2021年上海高考〕在平面直角坐标系中,A 〔1,0〕,B 〔0,-1〕,P 是曲线21x y -=上一个动点,那么BA BP ⋅的取值范围是 .【答案】[0,12]+2、〔2021年上海高考〕如图,在平面直角坐标系xOy 中,O 为正八边形821A A A 的中心,()0,11A .任取不同的两点j i A A ,,点P 满足0=++j i OA OA OP ,那么点P 落在第一象限的概率是.【答案】5283、〔2021年全国I 高考〕设向量a =(m ,1),b =(1,2),且|a +b |2=|a |2+|b |2,那么m = .【答案】2-4、〔2021年浙江高考〕向量a 、b , |a | =1,|b | =2,假设对任意单位向量e ,均有 |a ·e |+|b ·e |≤6 ,那么a ·b 的最大值是 . 【答案】125、(2021江苏省高考)如图,在△ABC 中,D 是BC 的中点,E ,F 是AD 上的两个三等分点,4BA CA ⋅=,1BF CF ⋅=- ,那么BE CE ⋅ 的值是 ▲ .7【答案】8。
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平面向量1.(全国卷Ⅰ)ABC ∆的外接圆的圆心为O ,两条边上的高的交点为H ,)(OC OB OA m OH ++=,则实数m = 12.(全国卷Ⅱ)已知点A (3,1),B (0,0)C (3,0).设∠BAC 的平分线AE 与BC 相交于E ,那么有λλ其中,CE BC =等于( C ) A .2 B .21 C .-3 D .-31 3.(全国卷Ⅱ)点P 在平面上作匀速直线运动,速度向量v =(4,-3)(即点P 的运动方向与v 相同,且每秒移动的距离为|v |个单位.设开始时点P 的坐标为(-10,10),则5秒后点P 的坐标为 ( C )A .(-2,4)B .(-30,25)C .(10,-5)D .(5,-10)4. (全国卷III )已知向量(,12),(4,5),(,10)OA k OB OC k ===-,且A 、B 、C 三点共线,则k=23- 5.(北京卷)若||1,||2,a b c a b ===+,且c a ⊥,则向量a 与b 的夹角为(C )(A )30° (B )60° (C )120° (D )150°6.(上海卷)直角坐标平面xoy 中,若定点)2,1(A 与动点),(y x P 满足4=•OA OP ,则点P 的轨迹方程是x+2y-4=0 __________。
7.(天津卷)在直角坐标系xOy 中,已知点A(0,1)和点B(-3,4),若点C 在∠AOB 的平分线上且|OC |=2,则OC =⎛ ⎝⎭8.(福建卷)在△ABC 中,∠C=90°,),3,2(),1,(==AC k AB 则k 的值是( D ) A .5 B .-5 C .23 D .23- 9.(广东卷)已知向量(2,3)a =,(,6)b x =,且a b ,则x 为____4_________.10.(湖北卷)已知向量||).,5(),2,2(b a k b a +=-=若不超过5,则k 的取值范围是[-6,2]11.(江苏卷)在ABC ∆中,O 为中线AM 上一个动点,若AM=2,则)(OC OB OA +•的最小值是_-2_________。
新数学复习题《平面向量》专题解析一、选择题1.设双曲线()222210,0x y a b a b -=>>的右焦点为F ,过点F 作x 轴的垂线交两渐近线于,A B 两点,且与双曲线在第一象限的交点为P ,设O 为坐标原点,若(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,225+=8λμ,则双曲线的离心率为( ) A .233 B .35 C .322 D .98【答案】A【解析】【分析】先根据已知求出,u λ,再代入225+=8λμ求出双曲线的离心率. 【详解】由题得双曲线的渐近线方程为b y x a =±,设F(c,0),则2(,),(,),(,),bc bc b A c B c P c a a a- 因为(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v ,所以2(,)((),())b bc c u c u a aλλ=+-. 所以,,b u c u c λλ+=-=解之得,.22b c c b u c c λ+-== 因为225+=8λμ,所以22522()(),3, 3.22833b c c b c e c c a +-+=∴=∴= 故答案为A【点睛】 本题主要考查双曲线的几何性质和离心率的求法,意在考查学生对这些基础知识的掌握能力.解答本题的关键是根据(),OP OA OB R λμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v求出,u λ. 2.在ABC V 中,E 是AC 的中点,3BC BF =u u u r u u u r ,若AB a =u u u r r ,AC b =u u u r r ,则EF =u u u r ( )A .2136a b -r rB .1133a b +r rC .1124a b +r rD .1133a b -r r【答案】A【解析】【分析】根据向量的运算法则计算得到答案.【详解】 1223EF EC CF AC CB =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()12212336AC AB AC AB AC =+-=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 2136a b =-r r . 故选:A .【点睛】本题考查了向量的基本定理,意在考查学生的计算能力和转化能力.3.已知AB 是圆22:(1)1C x y -+=的直径,点P 为直线10x y -+=上任意一点,则PA PB ⋅u u u v u u u v 的最小值是( )A .21-B .2C .0D .1【答案】D【解析】 试题分析:由题意得,设,,,又因为,所以,所以PA PB ⋅u u u r u u u r的最小值为1,故答案选D. 考点:1.圆的性质;2.平面向量的数量积的运算.4.如图,在圆O 中,若弦AB =3,弦AC =5,则AO uuu v ·BC uuu v的值是A .-8B .-1C .1D .8【答案】D【解析】【分析】【详解】 因为AO AC CO AB BO =+=+u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2AO AC BO AB CO =+++u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,而BC AC AB BO CO =-=-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,所以1()2BC AC AB BO CO =-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则 1()()4AO BC AC AB CO BO AC AB BO CO ⋅=+++-+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 1()()()()()()4AC AB AC AB AC AB BO CO CO BO AC AB =+-++-++-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ()()CO BO BO CO ++-u u u v u u u v u u u v u u u v221(||4AC AB AC BO AC CO AB BO AB CO =-+⋅-⋅+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 22||)CO AC CO AB BO AC BO AB BO CO +⋅-⋅+⋅-⋅+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v2211(||)()42AC AB AC BO AB CO =-+⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)[()]42AC AB AB BC BO AB CO =-++⋅-⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)()42AC AB AB BC BC BO =-+⋅+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v 2211(||)42AC AB AO BC =-+⋅u u u v u u u v u u u v u u u v 所以221(||)82AO BC AC AB ⋅=-=u u u v u u u v u u u v u u u v ,故选D 5.在ABC V 中,若2AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,则AB BC=u u u v u u u v ( ) A .1BCD【答案】C【解析】【分析】根据题意,由AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v 可以推得AB AC =,再利用向量运算的加法法则,即可求得结果.【详解】由题意得,AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v ,即A A =0+BC B C ⋅uu u v uu u v uuu v(),设BC 的中点为D ,则AD BC ⊥,即ABC V 为等腰三角形,B=C AB AC =∠∠, 又因为2BC CA CA AB ⋅=⋅uu u v uu v uu v uu u v即2222222C Ccos2C2C cos112C+22232C2AB BCCA A BAB BC B A CA B CBC A BCA BC⋅=⋅-=-+-=-+⨯=uu u v uu u v uu v uu u v uuvuu u v uu u v uu u v uu v uuvuu u v uu u v uu u vuu u v uu u v()所以32ABBC=uu u vuu u v.【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算.6.已知向量av,bv满足a b a b+=-r rv v,且||3a=v,||1b=r,则向量bv与a b-v v的夹角为()A.3πB.23πC.6πD.56π【答案】B【解析】【分析】对a b a b+=-v vv v两边平方,求得0a b⋅=vv,所以a b⊥vv.画出图像,根据图像确定bv与a b-vv的夹角,并根据它补角的正切值求得对应的角的大小.【详解】因为a b a b+=-v vv v,所以222222a ab b a a b b+⋅+=-⋅+v v v vv v v v,即0a b⋅=vv,所以a b⊥vv.如图,设AB a=u u u v v,AD b=u u u v v,则向量bv与a b-vv的夹角为BDE∠,因为tan3BDA∠=,所以3BDAπ∠=,23BDEπ∠=.故选B.【点睛】本题考查平面向量的模以及夹角问题,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法.属于中档题.7.已知向量(cos,sin)aαα=r,(cos,sin)bββ=r,a b⊥r r,则当,1[]2t∈-时,a tb-r r的最大值为( )AB C .2 D 【答案】D【解析】【分析】 根据(cos ,sin )a αα=r ,(cos ,sin )b ββ=r ,a b ⊥r r ,得到1a =r ,1b =r ,0a b ⋅=r r ,再利用a tb -==r r 求解.【详解】 因为(cos ,sin )a αα=r ,(cos ,sin )b ββ=r ,a b ⊥r r , 所以1a =r ,1b =r ,0a b ⋅=r r ,所以a tb -==r r当[]2,1t ∈-时,maxa tb -=r r 故选:D【点睛】本题考查向量的模以及数量积的运算,还考查运算求解能力,属于中档题.8.已知向量m =r (1,cos θ),(sin ,2)n θ=-r ,且m r ⊥n r,则sin 2θ+6cos 2θ的值为( )A .12B .2C .D .﹣2 【答案】B【解析】【分析】根据m r ⊥n r 可得tanθ,而sin 2θ+6cos 2θ22226sin cos cos sin cos θθθθθ+=+,分子分母同除以cos 2θ,代入tanθ可得答案.【详解】 因为向量m =r (1,cosθ),n =r (sinθ,﹣2), 所以sin 2cos m n θθ⋅=-u r r 因为m r ⊥n r ,所以sin 2cos 0θθ-=,即tanθ=2,所以sin 2θ+6cos 2θ22222626226141sin cos cos tan sin cos tan θθθθθθθ++⨯+====+++ 2. 故选:B.【点睛】 本题主要考查平面向量的数量积与三角恒等变换,还考查运算求解的能力,属于中档题.9.在ABC V 中,312AB AC ==,D 是AC 的中点,BD u u u r 在AC u u u r 方向上的投影为4-,则向量BA u u u r 与AC u u u r 的夹角为( )A .45°B .60°C .120°D .150° 【答案】C【解析】【分析】设BDC α∠=,向量BA u u u r 与AC u u u r 的夹角为θ,BD u u u r 在AC u u u r 方向上的投影为cos =4BD α-u u u r ,利用线性代换并结合向量夹角公式即可求出夹角.【详解】312AB AC ==,D 是AC 的中点,则4AC =,2AD DC ==,向量BD u u u r 在AC u u u r 方向上的投影为4-,设BDA α∠=,向量BA u u u r 与AC u u u r的夹角为θ, 则cos =4BD α-u u u r , ∴()cos ===BD DA AC BA AC BD AC DA AC BA AC BA AC BA ACθ+⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅u u u r u u u r u u u r u u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()()cos cos180444211===1242BD AC DA AC AB AC α⋅+⋅⨯+-⨯-⨯︒⨯⋅-u u u u u r u u u r u u u u r u u u r u ur r u , 故夹角为120°,故选:C .【点睛】本题考查向量的投影,利用数量积求两个向量的夹角,属于中等题.10.设()1,a m =r ,()2,2b =r ,若()2a mb b +⊥r r r ,则实数m 的值为( ) A .12 B .2 C .13- D .-3【答案】C【解析】【分析】 计算()222,4a mb m m +=+r r ,根据向量垂直公式计算得到答案.【详解】 ()222,4a mb m m +=+r r ,∵()2a mb b +⊥r r r ,∴()20a mb b +⋅=r r r ,即()22280m m ⋅++=,解得13m =-. 故选:C . 【点睛】本题考查了根据向量垂直求参数,意在考查学生的计算能力.11.下列说法中说法正确的有( ) ①零向量与任一向量平行;②若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ;③()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ④||||||a b a b +≥+r r r r ;⑤若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则A ,B ,C为一个三角形的三个顶点;⑥一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所有向量的基底;A .①④B .①②④C .①②⑤D .③⑥ 【答案】A【解析】【分析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果.【详解】对于①:零向量与任一向量平行,故①正确; 对于②:若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ,必须有0b ≠r r ,故②错误;对于③:()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ,a r 与c r 不共线,故③错误;对于④:a b a b +≥+r r r r ,根据三角不等式的应用,故④正确;对于⑤:若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则,,A B C 为一个三角形的三个顶点,也可为0r ,故⑤错误;对于⑥:一个平面内,任意一对不共线的向量都可以作为该平面内所有向量的基底,故⑥错误.综上:①④正确.故选:A.【点睛】本题考查的知识要点:向量的运算的应用以及相关的基础知识,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.12.已知5MN a b =+u u u u r r r ,28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r ,则( )A .,,M N P 三点共线B .,,M N Q 三点共线C .,,N P Q 三点共线D .,,M P Q 三点共线【答案】B【解析】【分析】利用平面向量共线定理进行判断即可.【详解】 因为28NP a b =-+u u u r r r ,3()PQ a b =-u u u r r r 所以()2835NQ NP PQ a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r,因为5MN a b =+u u u u r r r ,所以MN NQ =u u u u r u u u r 由平面向量共线定理可知,MN u u u u r 与NQ uuu r 为共线向量,又因为MN u u u u r 与NQ uuu r 有公共点N ,所以,,M N Q 三点共线. 故选: B【点睛】本题考查利用平面向量共线定理判断三点共线;熟练掌握共线定理的内容是求解本题的关键;属于中档题、常考题型.13.已知ABC V 为直角三角形,,6,82C BC AC π===,点P 为ABC V 所在平面内一点,则()PC PA PB ⋅+u u u r u u u r u u u r 的最小值为( )A .252-B .8-C .172-D .1758- 【答案】A【解析】【分析】根据,2C π=以C 点建系, 设(,)P x y ,则22325()=2(2)222PC PA PB x y ⎛⎫⋅+-+-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r ,即当3=2=2x y ,时,取得最小值. 【详解】如图建系,(0,0), (8,0), (0,6)C A B ,设(,)P x y ,(8,)PA x y =--u u u r ,(,6)PB x y =--u u u r,则22()(,)(82,62)2826PC PA PB x y x y x x y y ⋅+=--⋅--=-+-u u u r u u u r u u u r 22325252(2)2222x y ⎛⎫=-+--≥- ⎪⎝⎭. 故选:A.【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标表示及其应用,根据所求关系式运用几何意义是解题的关键,属于中档题.14.在△ABC 中,D 是BC 中点,E 是AD 中点,CE 的延长线交AB 于点,F 则( )A .1162DF AB AC =--u u u r u u u r u u u r B .1134DF AB AC =--u u u r u u u r u u u r C .3142DF AB AC =-+u u u r u u u r u u u r D .1126DF AB AC =--u u u r u u u r u u u r 【答案】A【解析】【分析】设AB AF λ=u u u r u u u r ,由平行四边形法则得出144AE AF AC λ=+u u u r u u u r u u u r ,再根据平面向量共线定理得出得出=3λ,由DF AF AD =-u u u r u u u r u u u r ,即可得出答案.【详解】设AB AF λ=u u u r u u u r ,111124444AE AB A A C A AC D F λ==+=+u u u r u u u u u u r u u u r r u u u r u u u r 因为C E F 、、三点共线,则1=144λ+,=3λ 所以1111132262DF AF AD AB AB AC AB AC =-=--=--u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 故选:A【点睛】本题主要考查了用基底表示向量,属于中档题.15.下列命题为真命题的个数是( )①{x x x ∀∈是无理数},2x 是无理数;②若0a b ⋅=r r ,则0a =r r 或0b =r r;③命题“若220x y +=,x ∈R ,y ∈R ,则0x y ==”的逆否命题为真命题;④函数()x x e e f x x --=是偶函数. A .1B .2C .3D .4【答案】B【解析】【分析】利用特殊值法可判断①的正误;利用平面向量垂直的等价条件可判断②的正误;判断原命题的真假,利用逆否命题与原命题的真假性一致的原则可判断③的正误;利用函数奇偶性的定义可判断④的正误.综合可得出结论.【详解】对于①中,当2x =时,22x =为有理数,故①错误; 对于②中,若0a b ⋅=r r ,可以有a b ⊥r r ,不一定要0a =r r 或0b =r r ,故②错误;对于③中,命题“若220x y +=,x ∈R ,y ∈R ,则0x y ==”为真命题, 其逆否命题为真命题,故③正确;对于④中,()()x x x xe e e ef x f x x x-----===-, 且函数的定义域是(,0)(0,)-∞+∞U ,定义域关于原点对称,所以函数()x xe ef x x--=是偶函数,故④正确. 综上,真命题的个数是2.故选:B.【点睛】本题考查命题真假的判断,涉及全称命题的真假的判断、逆否命题真假的判断、向量垂直等价条件的应用以及函数奇偶性的判断,考查推理能力,属于中等题.16.如图,向量a b -r r 等于A .1224e e --u r u u rB .1242e e --u r u u rC .123e e -r u u rD .123e e -+r u u r 【答案】D【分析】【详解】 由向量减法的运算法则可得123a e b e -=-+r r r u u r ,17.已知向量OA u u u r 与OB uuu r 的夹角为θ,2OA =u u u r ,1OB =uu u r ,=u u u r u u u r OP tOA ,()1OQ t OB =-u u u r u u u r ,PQ u u u r 在t t =0时取得最小值,则当0105t <<时,夹角θ的取值范围为( )A .0,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭B .,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭C .2,23ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭D .20,3π⎛⎫ ⎪⎝⎭【答案】C【解析】【分析】 根据向量的数量积运算和向量的线性表示可得,()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++u u u r u u u r ,根据二次函数的最值可得出012cos 54cos t θθ+=+,再由0105t <<,可求得夹角θ的取值范围. 【详解】 因为2cos OA OB θ⋅=u u u r u u u r ,()1PQ OQ OP t OB tOA =-=--u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ,()()22254cos 24cos 1PQ PQ t t θθ==+-++u u u r u u u r , ∵PQ u u u r 在t t =0时取得最小值,所以012cos 54cos t θθ+=+,又0105t <<,则12cos 1054cos 5θθ+<<+,得1cos 02θ-<<,∵0θπ≤≤, 所以223ππθ<<, 故选:C.【点睛】 本题考查向量的数量积运算和向量的线性表示,以及二次函数的最值和分式不等式的求解,关键在于由向量的模的平方等于向量的平方,得到关于角度的三角函数的不等式,属于中档题.18.三角形ABC 中,5BC =,G ,O 分别为三角形ABC 的重心和外心,且5GO BC ⋅=u u u r u u u r ,则三角形ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .上述均不是【解析】【分析】取BC 中点D ,利用GO GD DO =+u u u r u u u r u u u r代入计算,再利用向量的线性运算求解.【详解】如图,取BC 中点D ,连接,OD AD ,则G 在AD 上,13GD AD =,OD BC ^, ()GO BC GD DO BC GD BC DO BC ⋅=+⋅=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r221111()()()53326GD BC AD BC AB AC AC AB AC AB =⋅=⋅=⨯+⋅-=-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , ∴2223025AC AB BC -=>=,∴2220AB BC AC +-<,由余弦定理得cos 0B <,即B 为钝角,三角形为钝角三角形.故选:B .【点睛】本题考查平面向量的数量积,考查向量的线性表示,考查余弦定理.解题关键是取BC 中点D ,用,AB AC u u u r u u u r 表示出,GD BC u u u r u u u r. 19.已知向量()1,3a =-v ,()3,b m =v ,若a b ⊥v v ,则2a b +v v 等于( )A .10B .16C .52D .410【答案】C【解析】【分析】 先利用向量垂直的坐标表示求出实数m 的值,得出向量b r 的坐标,并计算出向量2a b +r r ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】 ()1,3a =-r Q ,()3,b m =r ,a b ⊥r r ,则1330a b m ⋅=⨯-=r r ,得1m =,()3,1b ∴=r ,则()()()221,33,15,5a b +=-+=-r r ,因此,()2225552a b +=+-=r r C.【点睛】本题考查向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在考查学生对这些公式的理解掌握情况,考查运算求解能力,属于中等题.20.已知1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,M 为双曲线右支上一点且满足120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v ,若直线2MF 与双曲线的另一个交点为N ,则1MF N ∆的面积为( )A .12B .C .24D .【答案】C【解析】【分析】 设1MF m =,2MF n =,根据双曲线的定义和12MFMF ⊥,可求出6m =,2n =,再设2NF t =,则14NF t =+根据勾股定理求出6t =即可求出三角形的面积.【详解】 解:设1MF m =,2MF n =, ∵1F 、2F 分别为双曲线22146x y -=的左、右焦点,∴24m n a -==,122F F c ==∵120MF MF ⋅=u u u u v u u u u v , ∴12MF MF ⊥,∴222440m n c +==,∴()2222m n m n mn -=+-,即2401624mn =-=,∴12mn =,解得6m =,2n =, 设2NF t =,则124NF a t t =+=+,在1Rt NMF ∆中可得()()222426t t +=++,解得6t =, ∴628MN =+=,∴1MF N ∆的面积111862422S MN MF =⋅=⨯⨯=. 故选C .【点睛】本题考查了双曲线的定义和向量的数量积和三角形的面积,考查了运算能力和转化能力,属于中档题.。
1. 【2014高考福建卷第8题】在下列向量组中,可以把向量()2,3=a 表示出来的是( ) A.)2,1(),0,0(21==e e B .)2,5(),2,1(21-=-=e e C.)10,6(),5,3(21==e e D.)3,2(),3,2(21-=-=e e2. 【2014高考广东卷理第5题】已知向量()1,0,1a =-,则下列向量中与a 成60的是( ) A.()1,1,0- B. ()1,1,0- C.()0,1,1- D.()1,0,1-3. 【2014高考湖南卷第16题】在平面直角坐标系中,O 为原点,()),0,3(),3,0(,0,1C B A -动点D 满足CD =1,则OA OB OD ++的最大值是_________.【答案】17+【解析】因为C 坐标为()3,0且1CD =,所以动点D 的轨迹为以C 为圆心的单位圆,则D 满足参数方程4. 【2014高考江苏卷第12题】如图在平行四边形ABCD 中,已知8,5AB AD ==,3,2CP PD AP BP =⋅=,则AB AD ⋅的值是.5. 【2014陕西高考理第13题】设20πθ<<,向量()()1cos cos 2sin ,,,θθθb a=,若b a //,则=θtan _______.6. 【2014高考安徽卷理第10题】在平面直角坐标系xOy 中,已知向量,,1,0,a b a b a b ==⋅=点Q 满足2()OQ a b =+.曲线{cos sin ,02}C P OP a b θθθπ==+≤≤,区域{0,}P r PQ R r R Ω=<≤≤<.若CΩ为两段分离的曲线,则( )A.13r R <<<B.13r R <<≤C.13r R ≤<<D.13r R <<<考点:1.平面向量的应用;2.线性规划.7. 【2014高考北京版理第10题】已知向量a 、b 满足1||=a ,)1,2(=b ,且0b a =+λ(R λ∈),则||λ=.8. 【2014高考湖北卷理第11题】设向量(3,3)a =,(1,1)b =-,若()()a b a b λλ+⊥-,则实数λ=. 【答案】3±10. 【2014江西高考理第15题】已知单位向量1e 与2e 的夹角为α,且1cos 3α=,向量1232a e e =-与123b e e =-的夹角为β,则cos β=.11. 【2014辽宁高考理第5题】设,,a b c 是非零向量,已知命题P :若0a b •=,0b c •=,则0a c •=;命题q :若//,//a b b c ,则//a c ,则下列命题中真命题是( ) A .p q ∨B .p q ∧C .()()p q ⌝∧⌝D .()p q ∨⌝12. 【2014全国1高考理第15题】已知C B A ,,为圆O 上的三点,若()AC AB AO +=21,则AB 与AC 的夹角为_______.【考点定位】1、平面向量基本定理;2、圆的性质.13. 【2014全国2高考理第3题】设向量a,b 满足|a+b |=10,|a-b |=6,则a ⋅b =( ) A. 1 B. 2 C. 3 D. 514. 【2014高考安徽卷理第15题】已知两个不相等的非零向量,,两组向量54321,,,,x x x x x 和54321,,,,y y y y y 均由2个a 和3个b 排列而成.记5544332211y x y x y x y x y x S ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=,min S 表示S 所有可能取值中的最小值.则下列命题的是_________(写出所有正确命题的编号). ①S 有5个不同的值. ②若,⊥则min S a . ③若,∥则min S b 无关. a b 4>,则0min >S .⑤若2min||2||,8||b a Sa ==,则a 与b 的夹角为4π2222min 34()8||cos 4||8||S S a b b a a a θ==⋅+=+=,∴2cos 1θ=,∴3πθ=,故⑤错误.所以正确的编号为②④.考点:1.平面向量的运算;2.平面向量的数量积.15. 【2014四川高考理第7题】平面向量(1,2)a =,(4,2)b =,c ma b =+(m R ∈),且c 与a 的夹角等于c 与b 的夹角,则m =( ) A .2- B .1- C .1 D .216. 【2014浙江高考理第8题】记,max{,},x x y x y y x y ≥⎧=⎨<⎩,,min{,},y x yx y x x y≥⎧=⎨<⎩,设,a b 为平面向量,则( )A.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≤B.min{||,||}min{||,||}a b a b a b +-≥C.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≥+ D.2222min{||,||}||||a b a b a b +-≤+17. 【2014重庆高考理第4题】已知向量(,3),(1,4),(2,1)a k b c ===,且(23)a b c -⊥,则实数k =( )9.2A -.0B .C 3 D.15218. 【2014天津高考理第8题】已知菱形ABCD 的边长为2,120BAD,点,E F 分别在边,BC DC 上,BEBC ,DF DC .若1AE AF ,23CE CF,则( )(A )12 (B )23 (C )56 (D )71219. 【2014大纲高考理第4题】若向量,a b 满足:()()1,,2,a a b a a b b =+⊥+⊥则b = ( )A .2B .2C .1D .22。
06平面向量1.(2020•北京卷)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+,则||PD =_________;PB PD ⋅=_________.【答案】 (1).(2). 1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立平面直角坐标系,求得点P 的坐标,利用平面向量数量积的坐标运算可求得PD 以及PB PD ⋅的值.【详解】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+=, 则点()2,1P ,()2,1PD ∴=-,()0,1PB =-,因此,(PD =-=()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.1-.【点睛】本题考查平面向量的模和数量积的计算,建立平面直角坐标系,求出点P 的坐标是解答的关键,考查计算能力,属于基础题.2.(2020•全国1卷)设,a b 为单位向量,且||1a b +=,则||a b -=______________.【解析】整理已知可得:()2a b a b +=+,再利用,a b 为单位向量即可求得21a b ⋅=-,对a b -变形可得:222a b a a b b -=-⋅+,问题得解.【详解】因为,a b 为单位向量,所以1a b == 所以()2222221a b a b a a b b a b +=+=+⋅+=+⋅=解得:21a b ⋅=-,所以()22223a b a ba ab b -=-=-⋅+=,【点睛】本题主要考查了向量模的计算公式及转化能力,属于中档题.3.(2020•全国2卷)已知单位向量a →,b →的夹角为45°,k a b →→-与a →垂直,则k =__________. 【答案】2【解析】首先求得向量的数量积,然后结合向量垂直的充分必要条件即可求得实数k 的值.【详解】由题意可得:211cos 45a b →→⋅=⨯⨯=,由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a→→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:2k =.故答案为:2.【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.(2020•全国3卷)已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A. 3135- B. 1935- C.1735D.1935【答案】D【解析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值. 【详解】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a ba ab b +=+=+⋅+=-=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+.故选:D. 【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题.5.(2020•江苏卷)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】根据题设条件可设()0PA PD λλ=>,结合32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭与,,B D C 三点共线,可求得λ,再根据勾股定理求出BC ,然后根据余弦定理即可求解.【详解】∵,,A D P 三点共线,∴可设()0PA PD λλ=>,∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭=+, 若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线,∴321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒,∴5BC =, 设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-, ∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185. 当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB =,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185.【点睛】本题考查了平面向量知识的应用、余弦定理的应用以及求解运算能力,解答本题的关键是设出()0PA PD λλ=>.6.(2020•新全国1山东)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP AB ⋅ 的取值范用是( ) A. ()2,6- B. (6,2)- C. (2,4)- D. (4,6)-【答案】A【解析】首先根据题中所给的条件,结合正六边形的特征,得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-,利用向量数量积的定义式,求得结果.【详解】AB 的模为2,根据正六边形的特征,可以得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-,结合向量数量积的定义式,可知AP AB ⋅等于AB 的模与AP 在AB 方向上的投影的乘积, 所以AP AB ⋅的取值范围是()2,6-, 故选:A.【点睛】该题以正六边形为载体,考查有关平面向量数量积的取值范围,涉及到的知识点有向量数量积的定义式,属于简单题目.7.(2020•天津卷)如图,在四边形ABCD 中,60,3B AB ︒∠==,6BC =,且3,2AD BC AD AB λ=⋅=-,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_________.【答案】 (1).16 (2). 132【解析】可得120BAD ∠=,利用平面向量数量积的定义求得λ的值,然后以点B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,设点(),0M x ,则点()1,0N x +(其中05x ≤≤),得出DM DN ⋅关于x 的函数表达式,利用二次函数的基本性质求得DM DN ⋅的最小值.【详解】AD BC λ=,//AD BC ∴,180120BAD B ∴∠=-∠=,cos120AB AD BC AB BC AB λλ⋅=⋅=⋅1363922λλ⎛⎫=⨯⨯⨯-=-=- ⎪⎝⎭,解得16λ=,以点B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立如下图所示的平面直角坐标系xBy ,()66,0BC C =∴,,∵3,60AB ABC =∠=︒,∴A 的坐标为32A ⎛ ⎝⎭,∵又∵16AD BC =,则5,22D ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,设(),0M x ,则()1,0N x +(其中05x ≤≤),5,22DM x ⎛=-- ⎝⎭,3,22DN x ⎛=-- ⎝⎭,()222532113422222DM DN x x x x x ⎛⎫⎛⎫⋅=--+=-+=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以,当2x =时,DM DN ⋅取得最小值132.故答案为:16;132.【点睛】本题考查平面向量数量积的计算,考查平面向量数量积的定义与坐标运算,考查计算能力,属于中等题.8.(2020•浙江卷)设1e ,2e 为单位向量,满足21|22|-≤e e ,12a e e =+,123b e e =+,设a ,b 的夹角为θ,则2cos θ的最小值为_______. 【答案】2829【解析】利用复数模的平方等于复数的平方化简条件得1234e e ⋅≥,再根据向量夹角公式求2cos θ函数关系式,根据函数单调性求最值.【详解】12|2|2e e -≤,124412e e ∴-⋅+≤,1234e e ∴⋅≥,222121222121212(44)4(1)()cos (22)(106)53e e e e a b e e e e e e a bθ+⋅+⋅⋅∴===+⋅+⋅+⋅⋅12424228(1)(1)3332953534e e =-≥-=+⋅+⨯.故答案为:2829. 【点睛】本题考查利用模求向量数量积、利用向量数量积求向量夹角、利用函数单调性求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.。
【最新】高考数学《平面向量》专题解析一、选择题1.已知ABC V 为直角三角形,,6,82C BC AC π===,点P 为ABC V 所在平面内一点,则()PC PA PB ⋅+u u u r u u u r u u u r的最小值为( )A .252-B .8-C .172-D .1758-【答案】A 【解析】 【分析】根据,2C π=以C 点建系, 设(,)P x y ,则22325()=2(2)222PC PA PB x y ⎛⎫⋅+-+-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r ,即当3=2=2x y ,时,取得最小值.【详解】如图建系,(0,0), (8,0), (0,6)C A B ,设(,)P x y ,(8,)PA x y =--u u u r ,(,6)PB x y =--u u u r, 则22()(,)(82,62)2826PC PA PB x y x y x x y y ⋅+=--⋅--=-+-u u u r u u u r u u u r22325252(2)2222x y ⎛⎫=-+--≥- ⎪⎝⎭.故选:A. 【点睛】本题考查平面向量数量积的坐标表示及其应用,根据所求关系式运用几何意义是解题的关键,属于中档题.2.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r rv v ,且||3a =v ||1b =r ,则向量b v 与a b -v v 的夹角为( ) A .3π B .23π C .6π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】对a b a b +=-v v v v 两边平方,求得0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .画出图像,根据图像确定b v 与a b-v v 的夹角,并根据它补角的正切值求得对应的角的大小.【详解】因为a b a b +=-v v v v ,所以222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+v v v v v v v v ,即0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .如图,设AB a =u u u v v ,AD b =u u u v v,则向量b v 与a b -v v 的夹角为BDE ∠,因为tan 3BDA ∠=,所以3BDA π∠=,23BDE π∠=.故选B.【点睛】本题考查平面向量的模以及夹角问题,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法.属于中档题.3.已知点M 在以1(,2)C a a -为圆心,以1为半径的圆上,距离为23,P Q 在圆222:8120C x y y +-+=上,则MP MQ ⋅u u u r u u u u r的最小值为( )A .18122-B .19122-C .18122+D .19122+【答案】B 【解析】 【分析】设PQ 中点D ,得到,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r ,求得23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,再利用圆与圆的位置关系,即可求解故()23223MP MQ ⋅≥-u u u r u u u u r ,得到答案.【详解】依题意,设PQ 中点D ,则,MP MD DP MQ MD DQ =+=+u u u r u u u u r u u u r u u u u r u u u u r u u u r,所以23MP MQ MD ⋅=-u u u r u u u u r u u u u r ,22222()12PQ C D QC =-=Q ,D ∴在以1为半径,以2C 为圆心的圆上, 22221[(2)4]2(3)1832C C a a a =+--=-+≥Q ,1221min min MD C C C D MC ∴=-- 故()23223192MP MQ ⋅≥-=-u u u r u u u u r【点睛】本题主要考查了圆的方程,圆与圆的位置关系的应用,以及平面向量的数量积的应用,着重考查了推理论证能力以及数形结合思想,转化与化归思想.4.已知在平面直角坐标系xOy 中,O 为坐标原点,()0,2A ,2220OB OA +=,若平面内点P 满足3PB PA =u u u r u u u r,则PO 的最大值为( )A .7B .6C .5D .4【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,(),B m n ,根据3PB PA =u u u r u u u r可得262m x n y=-⎧⎨=-⎩,再根据2220OB OA +=可得点P 的轨迹,它一个圆,从而可求PO 的最大值. 【详解】设(),P x y ,(),B m n ,故(),PB m x n y =--u u u r ,(),2PA x y =--u u u r. 由3PB PA =u u u r u u u r可得363m x x n y y-=-⎧⎨-=-⎩,故262m x n y=-⎧⎨=-⎩,因为2220OB OA +=,故()22443420x y +-+=,整理得到()2234x y +-=,故点P 的轨迹为圆,其圆心为()0,3,半径为2,故PO 的最大值为325+=, 故选:C. 【点睛】本题考查坐标平面中动点的轨迹以及圆中与距离有关的最值问题,一般地,求轨迹方程,可以动点转移法,也可以用几何法,而圆外定点与圆上动点的连线段长的最值问题,常转化为定点到圆心的距离与半径的和或差,本题属于中档题.5.在平面直角坐标系中,()1,2A -,(),1B a -,(),0C b -,,a b ∈R .当,,A B C 三点共线时,AB BC ⋅u u u r u u u r的最小值是( )A .0B .1CD .2【答案】B 【解析】 【分析】根据向量共线的坐标表示可求得12b a =-,根据数量积的坐标运算可知所求数量积为()211a -+,由二次函数性质可得结果.【详解】由题意得:()1,1AB a =-u u u r ,(),1BC b a =--u u u r,,,A B C Q 三点共线,()()111a b a ∴⨯-=⨯--,即12b a =-,()1,1BC a ∴=-u u u r, ()2111AB BC a ∴⋅=-+≥u u u r u u u r ,即AB BC ⋅u u u r u u u r 的最小值为1.故选:B . 【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,涉及到向量共线的坐标表示和数量积的坐标运算形式,属于基础题.6.已知向量a r 与向量b r满足||2a =r ,||b =r ||||a b a b +⋅-=r r r r,则向量a r与向量b r的夹角为( )A .4π或34π B .6π或56πC .3π或23πD .2π 【答案】A 【解析】 【分析】设向量a r ,b r的夹角为θ,则2||12a b θ+=+r r ,2||12a b θ-=-r r ,即可求出2cos θ,从而得到向量的夹角; 【详解】解:设向量a r ,b r的夹角为θ,222||||||2||||cos 48a b a b a b θθ+=++=++r r r r r r12θ=+,222||||||2||||cos 4812a b a b a b θθθ-=+-=+-=-r r r r r,所以2222||||144128cos 80a b a b θ+⋅-=-==r r r r ,21cos 2θ∴=,因为[0,)θπ∈,故4πθ=或34π,故选:A. 【点睛】本题考查平面向量的数量积的运算律,及夹角的计算,属于中档题.7.已知单位向量a r ,b r 的夹角为3π,(),c a b R μλμ+=λ+∈r u u r u u r ,若2λμ+=,那么c r 的最小值为( )A BC .2D 【答案】D 【解析】 【分析】利用向量的数量积的运算公式,求得12a b ⋅=r r ,再利用模的公式和题设条件,化简得到24c λμ=-u r ,最后结合基本不等式,求得1λμ≤,即可求解.【详解】由题意,向量,a b r r 为单位向量,且夹角为3π,所以11cos 11322a b a b π⋅=⋅=⨯⨯=r r r r ,又由(),c a b μλμ=λ+∈R r u u r u u r,所以()22222222()4c a b a b λμλμλμλμλμλμλμλμ=+=++⋅=++=+-=-u r r r r r ,因为,R λμ+∈时,所以222()122λμλμ+⎛⎫≤== ⎪⎝⎭,当且仅当λμ=时取等号,所以23c ≥u r ,即c ≥u r故选:D . 【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的运算,以及向量的模的计算,其中解答中熟记向量的数量积和模的计算公式,以及合理应用基本不等式求解是解答的关键,着重考查了推理与运算能力.8.已知ABC V 是边长为1的等边三角形,若对任意实数k ,不等式||1k AB tBC +>u u u r u u u r恒成立,则实数t 的取值范围是( ).A .,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .,33⎛⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C .3⎛⎫+∞ ⎪⎪⎝⎭ D .,3⎛⎫+∞ ⎪⎪⎝⎭【答案】B 【解析】 【分析】根据向量的数量积运算,将目标式转化为关于k 的二次不等式恒成立的问题,由0<n ,即可求得结果. 【详解】因为ABC V 是边长为1的等边三角形,所以1cos1202AB BC ⋅=︒=-u u u r u u u r ,由||1k AB tBC +>u u u r u u u r 两边平方得2222()2()1k AB kt AB BC t BC +⋅+>u u u r u u u r u u u r u u u r ,即2210k kt t -+->,构造函数22()1f k k tk t =-+-, 由题意,()22410t t ∆--<=, 解得233t <-或233t >. 故选:B. 【点睛】本题考查向量数量积的运算,以及二次不等式恒成立问题求参数范围的问题,属综合中档题.9.已知正ABC ∆的边长为4,点D 为边BC 的中点,点E 满足AE ED u u u r u u u r =,那么EB EC⋅u u u r u u u r的值为( ) A .83- B .1- C .1 D .3【答案】B 【解析】 【分析】由二倍角公式得求得tan ∠BED ,即可求得cos ∠BEC ,由平面向量数量积的性质及其运算得直接求得结果即可. 【详解】由已知可得:7 , 又23tan BED 33BD ED ∠===所以221tan 1cos 1tan 7BED BEC BED -∠∠==-+∠ 所以1||cos 7717EB EC EBEC BEC ⎛⎫⋅=∠=-=- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r ‖故选B . 【点睛】本题考查了平面向量数量积的性质及其运算及二倍角公式,属中档题.10.已知点1F ,2F 分别是椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左,右焦点,过原点O 且倾斜角为60°的直线l 与椭圆C 的一个交点为M ,且1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r,则椭圆C的离心率为( )A 1B .2C .12D .2【答案】A 【解析】 【分析】由1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r两边平方,得120MF MF ⋅=u u u u r u u u u r ,在12Rt MF F V 中,求出2MF ,1MF ,,a c 的关系,求出离心率可得选项. 【详解】将1212||||MF MF MF MF +=-u u u u r u u u u r u u u u r u u u u r两边平方,得120MF MF ⋅=u u u u r u u u u r ,即12121||2MF MF OM F F c ⊥==,.又60MOF ∠=︒,∴2MF c =,1MF =,∴2a c =+,∴1ce a==. 故选:A. 【点睛】考查了向量的数量积,椭圆的定义,离心率的求法,关键在于得出关于,a c 的关系,属于中档题.11.已知向量(b =r ,向量a r 在b r 方向上的投影为6-,若()a b b λ+⊥r r r ,则实数λ的值为( ) A .13B .13-C .23D .3【答案】A 【解析】 【分析】设(),a x y =r 6=-,()4x λ=-,整体代换即可得解.【详解】设(),a x y =r,Q a r 在b r方向上的投影为6-,∴62a b x b⋅+==-r rr即12x +=-. 又 ()a b b λ+⊥r r r,∴()0a b b λ+⋅=r r r即130x y λ++=,∴()4x λ+=-即124λ-=-,解得13λ=. 故选:A. 【点睛】本题考查了向量数量积的应用,属于中档题.12.在ABC V 中,若2AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v,则AB BC=u u u v u u u v ( )A .1 B.2CD【答案】C 【解析】 【分析】根据题意,由AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v可以推得AB AC =,再利用向量运算的加法法则,即可求得结果. 【详解】由题意得,AB BC BC CA ⋅=⋅uu u v uu u v uu u v uu v ,即A A =0+BC B C ⋅uu u v uu u v uuu v(),设BC 的中点为D ,则AD BC ⊥,即ABC V 为等腰三角形,B=C AB AC =∠∠, 又因为2BC CA CA AB ⋅=⋅uu u v uu v uu v uu u v 即2222222C C cos 2C 2C cos 112C +22232C 2AB BC CA A B AB BC B A CA B CBC A BC A BC⋅=⋅-=-+-=-+⨯=uu u v uu u v uu v uu u v uuv uu u v uu u v uu u v uu v uuvuu u v uu u v uu u v uu u v uu u v ()所以2AB BC=uu u v uu u v . 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算.13.如图,两个全等的直角边长分别为AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+等于( )A 323-+ B .333+ C 31 D 31+【答案】B 【解析】 【分析】建立坐标系,求出D 点坐标,从而得出λ,μ的值. 【详解】解:1AC =Q ,3AB =30ABC ∴∠=︒,60ACB ∠=︒,以AB ,AC 为坐标轴建立坐标系,则13,12D ⎛+ ⎝⎭. )3,0AB =u u u r,()0,1AC =uu u r ,∴13,12AD ⎛=+ ⎝⎭u u u r . Q AD AB AC λμ=+u u u r u u u r u u u r ,∴132312λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩,∴331λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩231λμ∴+=+. 故选:B .【点睛】本题考查了平面向量的基本定理,属于中档题.14.已知AB 是圆22:(1)1C x y -+=的直径,点P 为直线10x y -+=上任意一点,则PA PB ⋅u u u v u u u v的最小值是( )A .21-B .2C .0D .1【答案】D 【解析】试题分析:由题意得,设,,,又因为,所以,所以PA PB ⋅u u u r u u u r的最小值为1,故答案选D.考点:1.圆的性质;2.平面向量的数量积的运算.15.若点O 和点F 分别为椭圆22143x y +=的中心和左焦点,点P 为椭圆上的任意一点,则OP FP →→g 的最大值为( ) A .4 B .5C .6D .7【答案】C 【解析】 【分析】设(),P x y ,由数量积的运算及点P 在椭圆上,可把OP FP ⋅u u u r u u u r表示成为x 的二次函数,根据二次函数性质可求出其最大值. 【详解】设(),P x y ,()()1,0,0,0F O -,则()(),,+1,OP x y FP x y ==u u u r u u u r,则 22OP FP x x y ⋅=++u u u r u u u r,因为点P 为椭圆上,所以有:22143x y +=即22334y x =-,所以()222223132244x x y x x x FP x OP =++=⋅++-=++u u u r u u u r 又因为22x -≤≤,所以当2x =时,OP FP ⋅u u u r u u u r的最大值为6故选:C【点睛】本题考查了数量积的坐标运算,求二次函数的最大值,属于一般题. 16.已知向量(sin ,cos )a αα=r ,(1,2)b =r ,则以下说法不正确的是( )A .若//a b r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α=C .若()f a b α=⋅r r 取得最大值,则1tan 2α= D .||a b -r r 1 【答案】B【解析】【分析】A 选项利用向量平行的坐标表示来判断正确性.B 选项利用向量垂直的坐标表示来判断正确性.C 选项求得()f α的表达式,结合三角函数最值的求法,判断C 选项的正确性.D 选项利用向量模的运算来判断正确性.【详解】A 选项,若//a b r r,则2sin cos αα=,即1tan 2α=,A 正确. B 选项,若a b ⊥r r ,则sin 2cos 0αα+=,则tan 2α=-,B 不正确.C 选项,si (n )2cos in()f a b ααααϕ+==⋅=+r r ,其中tan 2ϕ=.取得最大值时,22k παϕπ+=+,22k πϕπα=+-,tan 2tan 2k πϕπα=+-⎛⎫ ⎪⎝⎭1tan 22tan παα⎛⎫=== ⎪⎝⎭-,则1tan 2α=,则C 正确.D 选项,由向量减法、模的几何意义可知||a b -r r 1,此时a =r ,,a b r r 反向.故选项D 正确.故选:B【点睛】本小题主要考查向量平行、垂直的坐标表示,考查向量数量积的运算,考查向量减法的模的几何意义,属于中档题.17.已知向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r 的起点均为原点,而终点依次对应点A ,B ,线段AB 边上的点P ,若OP AB ⊥u u u r u u u r ,OP xa yb =+u u u r r r ,则x ,y 的值分别为( )A .15,45B .43,13-C .45,15D .13-,43 【答案】C【解析】【分析】 求得向量5(,5)2OP x y =u u u r ,5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r ,根据OP AB ⊥u u u r u u u r 和,,A B P 三点共线,列出方程组,即可求解.【详解】 由题意,向量5(,0)2a =r ,(0,5)b =r ,所以5(,5)2OP xa yb x y =+=u u u r r r , 又由5(,5)2AB b a =-=-u u u r r r , 因为OP AB ⊥u u u r u u u r ,所以252504OP AB x y ⋅=-+=u u u r u u u r ,可得4x y =, 又由,,A B P 三点共线,所以1x y +=, 联立方程组41x y x y =⎧⎨+=⎩,解得41,55x y ==. 故选:C .【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,以及向量垂直的坐标运算和向量共线定理的应用,着重考查了运算与求解能力.18.三角形ABC 中,5BC =,G ,O 分别为三角形ABC 的重心和外心,且5GO BC ⋅=u u u r u u u r ,则三角形ABC 的形状是( )A .锐角三角形B .钝角三角形C .直角三角形D .上述均不是 【答案】B【解析】【分析】 取BC 中点D ,利用GO GD DO =+u u u r u u u r u u u r 代入计算,再利用向量的线性运算求解.【详解】如图,取BC 中点D ,连接,OD AD ,则G 在AD 上,13GD AD =,OD BC ^, ()GO BC GD DO BC GD BC DO BC ⋅=+⋅=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r221111()()()53326GD BC AD BC AB AC AC AB AC AB =⋅=⋅=⨯+⋅-=-=u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , ∴2223025AC AB BC -=>=,∴2220AB BC AC +-<,由余弦定理得cos 0B <,即B 为钝角,三角形为钝角三角形.故选:B .【点睛】本题考查平面向量的数量积,考查向量的线性表示,考查余弦定理.解题关键是取BC 中点D ,用,AB AC u u u r u u u r 表示出,GD BC u u u r u u u r. 19.已知向量()1,3a =-v ,()3,b m =v ,若a b ⊥v v ,则2a b +v v 等于( )A .10B .16C .52D .410【答案】C【解析】【分析】 先利用向量垂直的坐标表示求出实数m 的值,得出向量b r 的坐标,并计算出向量2a b +r r ,最后利用向量模的坐标运算得出结果.【详解】 ()1,3a =-r Q ,()3,b m =r ,a b ⊥r r ,则1330a b m ⋅=⨯-=r r ,得1m =,()3,1b ∴=r ,则()()()221,33,15,5a b +=-+=-r r ,因此,()2225552a b +=+-=r r C.【点睛】本题考查向量垂直的坐标表示以及向量模的坐标运算,意在考查学生对这些公式的理解掌握情况,考查运算求解能力,属于中等题.20.在OAB ∆中,已知2OB =u u u v 1AB u u u v =,45AOB ∠=︒,点P 满足(),OP OA OB λμλμ=+∈R u u u v u u u v u u u v ,其中λ,μ满足23λμ+=,则OP u u u v 的最小值为( )A.35B.25C.6D.6【答案】A【解析】【分析】根据2OB=u u u r,1AB=uu u r,45AOB∠=︒,由正弦定理可得OAB∆为等腰直角三角形,进而求得点A坐标.结合平面向量的数乘运算与坐标加法运算,用λ,μ表示出OPu u u r.再由23λμ+=,将OPu u u r化为关于λ的二次表达式,由二次函数性质即可求得OPu u u r的最小值.【详解】在OAB∆中,已知2OB=u u u r,1AB=uu u r,45AOB∠=︒由正弦定理可得sin sinAB OBAOB OAB=∠∠u u u r u u u r代入2sin22OAB=∠,解得sin1OAB∠=即2OABπ∠=所以OAB∆为等腰直角三角形以O为原点,OB所在直线为x轴,以OB的垂线为y轴建立平面直角坐标系如下图所示:则点A坐标为22,22⎛⎝⎭所以2222OA⎛=⎝⎭u u u r,)2,0OB=u u u r因为(),OP OA OBλμλμ=+∈Ru u u r u u u r u u u r则)222,0OPλμ=+⎝⎭u u u r222μ⎫⎪⎪⎝⎭=则OP =u u u r=因为23λμ+=,则32μλ=-代入上式可得==所以当95λ=时, min 5OP ==u u u r 故选:A【点睛】本题考查了平面向量基本定理的应用,正弦定理判断三角形形状,平面向量的坐标运算,属于中档题.。
2020高考数学考点题型归类解析06平面向量1.(2020•北京卷)已知正方形ABCD 的边长为2,点P 满足1()2AP AB AC =+,则||PD =_________;PB PD ⋅=_________.【答案】1-【解析】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立平面直角坐标系,求得点P 的坐标,利用平面向量数量积的坐标运算可求得PD 以及PB PD ⋅的值.【详解】以点A 为坐标原点,AB 、AD 所在直线分别为x 、y 轴建立如下图所示的平面直角坐标系,则点()0,0A 、()2,0B 、()2,2C 、()0,2D ,()()()()1112,02,22,1222AP AB AC =+=+=, 则点()2,1P ,()2,1PD ∴=-,()0,1PB =-,因此,(PD =-=()021(1)1PB PD ⋅=⨯-+⨯-=-.1-.【点睛】本题考查平面向量的模和数量积的计算,建立平面直角坐标系,求出点P 的坐标是解答的关键,考查计算能力,属于基础题.2.(2020•全国1卷)设,a b 为单位向量,且||1a b +=,则||a b -=______________.【解析】整理已知可得:()2a b a b +=+,再利用,a b 为单位向量即可求得21a b ⋅=-,对a b -变形可得:222a b a a b b -=-⋅+,问题得解.【详解】因为,a b 为单位向量,所以1a b == 所以()2222221a b a b a a b b a b +=+=+⋅+=+⋅=解得:21a b ⋅=-,所以()22223a b a b a a b b -=-=-⋅+=,【点睛】本题主要考查了向量模的计算公式及转化能力,属于中档题.3.(2020•全国2卷)已知单位向量a →,b →的夹角为45°,k a b →→-与a →垂直,则k =__________.【答案】2【解析】首先求得向量的数量积,然后结合向量垂直的充分必要条件即可求得实数k 的值.【详解】由题意可得:211cos 45a b →→⋅=⨯⨯=,由向量垂直的充分必要条件可得:0k a b a →→→⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,即:202k a a b k →→→⨯-⋅=-=,解得:2k =.故答案为:2. 【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.4.(2020•全国3卷)已知向量a ,b 满足||5a =,||6b =,6a b ⋅=-,则cos ,=+a a b ( )A. 3135-B. 1935-C.1735D.1935【答案】D【解析】计算出()a ab ⋅+、a b +的值,利用平面向量数量积可计算出cos ,a a b <+>的值.【详解】5a =,6b =,6a b ⋅=-,()225619a a b a a b ∴⋅+=+⋅=-=.()2222257a b a b a a b b +=+=+⋅+=-=,因此,()1919cos ,5735a a ba ab a a b⋅+<+>===⨯⋅+.故选: D. 【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题.5.(2020•江苏卷)在△ABC 中,43=90AB AC BAC ==︒,,∠,D 在边BC 上,延长AD 到P ,使得AP =9,若3()2PA mPB m PC =+-(m 为常数),则CD 的长度是________.【答案】185【解析】根据题设条件可设()0PA PD λλ=>,结合32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭与,,B D C 三点共线,可求得λ,再根据勾股定理求出BC ,然后根据余弦定理即可求解.【详解】∵,,A D P 三点共线,∴可设()0PA PD λλ=>,∵32PA mPB m PC ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,∴32PD mPB m PC λ⎛⎫=+- ⎪⎝⎭,即32m m PD PB PC λλ⎛⎫-⎪⎝⎭=+,若0m ≠且32m ≠,则,,B D C 三点共线,∴321m m λλ⎛⎫- ⎪⎝⎭+=,即32λ=, ∵9AP =,∴3AD =,∵4AB =,3AC =,90BAC ∠=︒,∴5BC =, 设CD x =,CDA θ∠=,则5BD x =-,BDA πθ∠=-.∴根据余弦定理可得222cos 26AD CD AC xAD CD θ+-==⋅,()()()222257cos 265x AD BD AB AD BD x πθ--+--==⋅-,∵()cos cos 0θπθ+-=,∴()()2570665x x x --+=-,解得185x =,∴CD 的长度为185.当0m =时, 32PA PC =,,C D 重合,此时CD 的长度为0, 当32m =时,32PA PB=,,B D 重合,此时12PA =,不合题意,舍去.故答案为:0或185. 【点睛】本题考查了平面向量知识的应用、余弦定理的应用以及求解运算能力,解答本题的关键是设出()0PA PD λλ=>.6.(2020•新全国1山东)已知P 是边长为2的正六边形ABCDEF 内的一点,则AP AB ⋅ 的取值范用是( )A. ()2,6-B. (6,2)-C. (2,4)-D. (4,6)-【答案】A【解析】首先根据题中所给的条件,结合正六边形的特征,得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-,利用向量数量积的定义式,求得结果.【详解】AB 的模为2,根据正六边形的特征,可以得到AP 在AB 方向上的投影的取值范围是(1,3)-,结合向量数量积的定义式,可知AP AB ⋅等于AB 的模与AP 在AB 方向上的投影的乘积,所以AP AB ⋅的取值范围是()2,6-, 故选:A.【点睛】该题以正六边形为载体,考查有关平面向量数量积的取值范围,涉及到的知识点有向量数量积的定义式,属于简单题目.7.(2020•天津卷)如图,在四边形ABCD 中,60,3B AB ︒∠==,6BC =,且3,2AD BC AD AB λ=⋅=-,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_________.【答案】 (1). 16 (2). 132【解析】可得120BAD ∠=,利用平面向量数量积的定义求得λ的值,然后以点B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,设点(),0M x ,则点()1,0N x +(其中05x ≤≤),得出DM DN ⋅关于x 的函数表达式,利用二次函数的基本性质求得DM DN ⋅的最小值.【详解】AD BC λ=,//AD BC ∴,180120BAD B ∴∠=-∠=,cos120AB AD BC AB BC AB λλ⋅=⋅=⋅1363922λλ⎛⎫=⨯⨯⨯-=-=- ⎪⎝⎭,解得16λ=,以点B 为坐标原点,BC 所在直线为x 轴建立如下图所示的平面直角坐标系xBy ,()66,0BC C =∴,,∵3,60AB ABC =∠=︒,∴A 的坐标为32A ⎛ ⎝⎭,∵又∵16AD BC =,则5,22D ⎛ ⎝⎭,设(),0M x ,则()1,0N x +(其中05x ≤≤),5,2DM x ⎛=- ⎝⎭,3,2DN x ⎛=- ⎝⎭,()2225321134222222DM DN x x x x x ⎛⎛⎫⎛⎫⋅=--+=-+=-+ ⎪⎪ ⎝⎭⎝⎭⎝⎭, 所以,当2x =时,DM DN ⋅取得最小值132.故答案为:16;132.【点睛】本题考查平面向量数量积的计算,考查平面向量数量积的定义与坐标运算,考查计算能力,属于中等题.8.(2020•浙江卷)设1e ,2e 为单位向量,满足21|22|-≤e e ,12a e e =+,123b e e =+,设a ,b 的夹角为θ,则2cos θ的最小值为_______.【答案】2829【解析】利用复数模的平方等于复数的平方化简条件得1234e e ⋅≥,再根据向量夹角公式求2cos θ函数关系式,根据函数单调性求最值.【详解】12|2|2e e -≤,124412e e ∴-⋅+≤,1234e e ∴⋅≥, 222121222121212(44)4(1)()cos (22)(106)53e e e e a b e e e e e e a bθ+⋅+⋅⋅∴===+⋅+⋅+⋅⋅12424228(1)(1)3332953534e e =-≥-=+⋅+⨯.故答案为:2829. 【点睛】本题考查利用模求向量数量积、利用向量数量积求向量夹角、利用函数单调性求最值,考查综合分析求解能力,属中档题.。
新数学复习题《平面向量》专题解析一、选择题1.已知向量(1,2)a =v ,(3,4)b =-v ,则a v 在b v方向上的投影为AB.2C .1 D【答案】C 【解析】 【分析】根据a v在b v方向上的投影定义求解. 【详解】a v 在b v 方向上的投影为(1,2)(3,4)381(3,4)5a b b⋅⋅--+===-rr r , 选C. 【点睛】本题考查a v在b v方向上的投影定义,考查基本求解能力.2.已知O 是平面上一定点,满足()||cos ||cos AB ACOP OA AB B AC Cλ=++u u u r u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r ,[0λ∈,)+∞,则P 的轨迹一定通过ABC ∆的( ) A .外心 B .垂心C .重心D .内心【答案】B 【解析】 【分析】可先根据数量积为零得出BC uuu r 与()||cos ||cos ABAC AB B AC Cλ+u u u ru u u ru u ur u u u r 垂直,可得点P 在BC 的高线上,从而得到结论.【详解】Q ()||cos ||cos AB ACOP OA AB B AC Cλ=++u u u r u u u ru u u r u u u r u u ur u u u r , ∴()||cos ||cos AB ACOP OA AB B AC C λ-=+u u u r u u u ru u u r u u u r u u ur u u u r , 即()||cos ||cos AB ACAP AB B AC Cλ=+u u u r u u u ru u u r u u ur u u u r , Q cos BA BC B BA BC ⋅=u u u r u u u r u uu r u u u r ,cos CA CB C CA CB⋅=u u u r u u u r u u u r u u u r ,∴()0||cos ||cos AB ACBC BC BC AB B AC C⋅+=-+=u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , ∴BC uuu r 与()||cos ||cos AB ACAB B AC Cλ+u u u r u u u ru u ur u u u r 垂直, 即AP BC ⊥uu u r uu u r,∴点P 在BC 的高线上,即P 的轨迹过ABC ∆的垂心.故选:B . 【点睛】本题重点考查平面向量在几何图形中的应用,熟练掌握平面向量的加减运算法则及其几何意义是解题的关键,考查逻辑思维能力和转化能力,属于常考题.3.在平行四边形OABC 中,2OA =,OC =6AOC π∠=,动点P 在以点B 为圆心且与AC 相切的圆上,若OP OA OC λμ=+u u u r u u u r u u u r,则43λμ+的最大值为( )A .2+B .3+C .5+D .7+【答案】D 【解析】 【分析】先通过计算证明圆B 与AC 相切于点A ,再求出43OB OA BP OA λμ+=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,再求出7OB OA ⋅=u u u r u u u r ,BP OA ⋅u u u r u u u r的最大值为.【详解】如图所示,由2OA =,6AOC π∠=,由余弦定理得24+3221,1AC AC =-⨯=∴=, ∴90OCA BAC ∠=∠=o , ∴圆B 与AC 相切于点A ,又OP OA OC λμ=+u u u r u u u r u u u r , ∴243OP OA OA OC OA λμλμ⋅=+⋅=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r;∴()43OP OA OB BP OA OB OA BP OA λμ+=⋅=+⋅=⋅+⋅u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r;如图,过点B 作,BD OA ⊥连接,OB 由题得6BAD π∠=,所以3,,222AD DB OB ===∴==,所以72cos 13213BOA ∠==, 所以1327213OB OA ⋅=⨯⨯=u u u r u u u r , 因为BP OA ⋅u u u r u u u r的最大值为32cos023⨯⨯=o ,∴43λμ+的最大值是723+. 故选:D.【点睛】本题主要考查三角函数和余弦定理解三角形,考查平面向量的数量积运算和范围的求解,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平和分析推理能力.4.若向量(1,1)a =r ,(1,3)b =-r ,(2,)c x =r 满足(3)10a b c +⋅=r r r,则x =( )A .1B .2C .3D .4【答案】A 【解析】 【分析】根据向量的坐标运算,求得(3)(2,6)a b +=rr ,再根据向量的数量积的坐标运算,即可求解,得到答案. 【详解】由题意,向量(1,1)a =r,(1,3)b =-r ,(2,)c x =r ,则向量(3)3(1,1)(1,3)(2,6)a b +=+-=rr ,所以(3)(2,6)(2,)22610a b c x x +⋅=⋅=⨯+=r r r,解得1x =,故选A.【点睛】本题主要考查了向量的坐标运算,及向量的数量积的坐标运算的应用,其中解答中熟记向量的数量积的坐标运算公式,准确运算是解答的关键,着重考查了运算与求解能力,属于基础题.5.如图,在ABC ∆中,12AN NC =u u u r u u u r,P 是线段BN 上的一点,若15AP mAB AC =+u u u r u u u r u u u r ,则实数m 的值为( )A .35B .25C .1415D .910【答案】B 【解析】 【分析】根据题意,以AB u u u r ,AC u u ur 为基底表示出AP u u u r 即可得到结论. 【详解】由题意,设()NP NB AB AN λλ==-u u u r u u u r u u u r u u u r,所以,()()113AP AN NP AN AB AN AB AN AB AC λλλλλ-=+=+-=+-=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r, 又15AP mAB AC =+u u u r u u u r u u u r ,所以,1135λ-=,且m λ=,解得25m λ==. 故选:B. 【点睛】本题考查了平面向量的线性运算的应用以及平面向量基本定理的应用,属于基础题.6.下列说法中说法正确的有( )①零向量与任一向量平行;②若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ;③()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r④||||||a b a b +≥+r r r r ;⑤若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则A ,B ,C为一个三角形的三个顶点;⑥一个平面内只有一对不共线的向量可作为表示该平面内所有向量的基底; A .①④B .①②④C .①②⑤D .③⑥【答案】A 【解析】 【分析】直接利用向量的基础知识的应用求出结果. 【详解】对于①:零向量与任一向量平行,故①正确;对于②:若//a b r r ,则()a b R λλ=∈r r ,必须有0b ≠r r,故②错误;对于③:()()a b c a b c ⋅⋅=⋅⋅r r r r r r ,a r 与c r不共线,故③错误;对于④:a b a b +≥+r r r r,根据三角不等式的应用,故④正确;对于⑤:若0AB BC CA ++=u u u r u u u r u u u r r ,则,,A B C 为一个三角形的三个顶点,也可为0r,故⑤错误;对于⑥:一个平面内,任意一对不共线的向量都可以作为该平面内所有向量的基底,故⑥错误. 综上:①④正确. 故选:A. 【点睛】本题考查的知识要点:向量的运算的应用以及相关的基础知识,主要考察学生的运算能力和转换能力,属于基础题.7.已知向量a v ,b v 满足a b a b +=-r rv v ,且||a =v ||1b =r ,则向量b v 与a b -v v 的夹角为( ) A .3πB .23π C .6π D .56π 【答案】B 【解析】 【分析】对a b a b +=-v v v v 两边平方,求得0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .画出图像,根据图像确定b v 与a b-v v 的夹角,并根据它补角的正切值求得对应的角的大小.【详解】因为a b a b +=-v v v v ,所以222222a a b b a a b b +⋅+=-⋅+v v v v v v v v ,即0a b ⋅=v v ,所以a b ⊥v v .如图,设AB a =u u u v v ,AD b =u u u v v,则向量b v 与a b -v v 的夹角为BDE ∠,因为tan BDA ∠=3BDA π∠=,23BDE π∠=.故选B.【点睛】本题考查平面向量的模以及夹角问题,考查运算求解能力,考查数形结合的数学思想方法.属于中档题.8.如图所示,ABC ∆中,点D 是线段BC 的中点,E 是线段AD 的靠近A 的三等分点,则AC =u u u v( )A .43AD BE +u u uv u u u v B .53AD BE +u u uv u u u v C .4132AD BE +u u u v u u u v D .5132AD BE +u u u v u u u v 【答案】B 【解析】 【分析】利用向量的加减运算求解即可 【详解】 据题意,2533AC DC DA BD AD BE ED AD BE AD AD AD BE =-=+=++=++=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r.故选B . 【点睛】本题考查向量加法、减法以及向量的数乘运算,是基础题9.已知向量(3b =r ,向量a r 在b r方向上的投影为6-,若()a b b λ+⊥r r r ,则实数λ的值为( ) A .13B .13-C .23D .3【答案】A【解析】 【分析】设(),a x y =r ,转化条件得362x y +=-,()34x y λ+=-,整体代换即可得解.【详解】 设(),a x y =r,Q a r 在b r方向上的投影为6-,∴36a b x y b⋅+==-r rr 即312x y +=-. 又 ()a b b λ+⊥r r r,∴()0a b b λ+⋅=r r r 即1330x y λλ+++=, ∴()34x y λ+=-即124λ-=-,解得13λ=. 故选:A. 【点睛】本题考查了向量数量积的应用,属于中档题.10.已知正ABC ∆的边长为4,点D 为边BC 的中点,点E 满足AE ED u u u r u u u r=,那么EB EC ⋅u u u r u u u r的值为( )A .83- B .1- C .1 D .3【答案】B 【解析】 【分析】由二倍角公式得求得tan ∠BED ,即可求得cos ∠BEC ,由平面向量数量积的性质及其运算得直接求得结果即可. 【详解】由已知可得:7 , 又23tan BED 33BD ED ∠===所以221tan 1cos 1tan 7BED BEC BED -∠∠==-+∠所以1||cos 7717EB EC EBEC BEC ⎛⎫⋅=∠=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r ‖ 故选B . 【点睛】本题考查了平面向量数量积的性质及其运算及二倍角公式,属中档题.11.已知AB 是圆22:(1)1C x y -+=的直径,点P 为直线10x y -+=上任意一点,则PA PB ⋅u u u v u u u v的最小值是( )A .21-B .2C .0D .1【答案】D 【解析】试题分析:由题意得,设,,,又因为,所以,所以PA PB ⋅u u u r u u u r的最小值为1,故答案选D.考点:1.圆的性质;2.平面向量的数量积的运算.12.已知平面向量,,a b c r r r满足()()2,21a b a b a c b c ==⋅=-⋅-=r r r r r r r r ,则b c -r r 的最小值为( ) A 75- B 73-C .532-D .312【答案】A 【解析】 【分析】根据题意,易知a r 与b r的夹角为60︒,设(=13a ,r ,()20b =,r ,(),c x y =r ,由()()21a c b c -⋅-=r r r r ,可得2212302x y x y +-+=,所以原问题等价于,圆2212302x y x +-+=上一动点与点()20,之间距离的最小值, 利用圆心和点()20,的距离与半径的差,即可求出结果. 【详解】因为2a b a b ==⋅=r r r r ,所以a r 与b r 的夹角为60︒,设(=13a ,r ,()20b =,r ,(),c x y =r, 因为()()21a c b c -⋅-=r r r r ,所以2212302x y x +-+=,又()222b c x y -=-+r r ,所以原问题等价于,圆2212302x y x y +--+=上一动点与点()20,之间距离的最小值,又圆2212302x y x y +--+=的圆心坐标为31⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,,半径为5,所以点()20,与圆2212302x y x y +--+=上一动点距离的最小值为()223575212⎛⎫--+-= ⎪ ⎪⎝⎭. 故选:A. 【点睛】本题考查向量的模的最值的求法,考查向量的数量积的坐标表示,考查学生的转换思想和运算能力,属于中档题.13.在ABC V 中,E 是AC 的中点,3BC BF =u u u r u u u r ,若AB a =u u u r r ,AC b =u u u r r ,则EF =u u u r( )A .2136a b -r rB .1133a b +r rC .1124a b +r rD .1133a b -r r【答案】A 【解析】 【分析】根据向量的运算法则计算得到答案.【详解】1223EF EC CF AC CB =+=+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r ()12212336AC AB AC AB AC =+-=-u u u r u u u r u u u r u u ur u u u r 2136a b =-r r .故选:A . 【点睛】本题考查了向量的基本定理,意在考查学生的计算能力和转化能力.14.如图,AB ,CD 是半径为1的圆O 的两条直径,3AE EO =u u u v u u u v ,则•EC ED u u u v u u u v的值是( )A.45-B.1516-C.14-D.58-【答案】B【解析】【分析】根据向量表示化简数量积,即得结果.【详解】()()()()•••EC ED EO OC EO OD EO OC EO OC=++=+-u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v u u u v2221151416EO OC⎛⎫=-=-=-⎪⎝⎭u u u v u u u v,选B.【点睛】本题考查向量数量积,考查基本分析求解能力,属基础题.15.已知P为边长为2的正方形ABCD所在平面内一点,则PCuuu r()PB PD+⋅u u u r u u u r的最小值为()A.1-B.3-C.12-D.32-【答案】A【解析】【分析】建立坐标系,写出各点坐标,表示出对应的向量坐标,代入数量积整理后即可求解.【详解】建立如图所示坐标系,设(,)P x y,则(0,0),(2,0),(2,2),(0,2)A B C D,所以(2,2),(2,)(,2)(22,22)PC x y PB PD x y x y x y =--+=--+--=--u u u r u u u r u u u r , 故223131()(2)(22)(2)(22)222222PC PB PD x x y y x y ⎛⎫⎛⎫⋅+=--+--=--+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r u u u r 223322122x y ⎛⎫⎛⎫=-+-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 所以当32x y ==时,PC uuu r ()PB PD +⋅u u u r u u u r 的最小值为1-. 故选:A .【点睛】本题考查利用坐标法求向量数量积的最值问题,涉及到向量的坐标运算,考查学生的运算求解能力,是一道中档题. 16.如图,向量a b -r r 等于A .1224e e --u r u u rB .1242e e --u r u u rC .123e e -r u u rD .123e e -+r u u r 【答案】D【解析】【分析】【详解】 由向量减法的运算法则可得123a e b e -=-+r r r u u r ,17.已知向量(sin ,cos )a αα=r ,(1,2)b =r ,则以下说法不正确的是( )A .若//a b r r ,则1tan 2α=B .若a b ⊥r r ,则1tan 2α= C .若()f a b α=⋅r r 取得最大值,则1tan 2α=D .||a b -r r 51 【答案】B【解析】【分析】A 选项利用向量平行的坐标表示来判断正确性.B 选项利用向量垂直的坐标表示来判断正确性.C 选项求得()f α的表达式,结合三角函数最值的求法,判断C 选项的正确性.D 选项利用向量模的运算来判断正确性.【详解】A 选项,若//a b r r,则2sin cos αα=,即1tan 2α=,A 正确. B 选项,若a b ⊥r r ,则sin 2cos 0αα+=,则tan 2α=-,B 不正确. C选项,si (n )2cos in()f a b ααααϕ+==⋅=+r r ,其中tan 2ϕ=.取得最大值时,22k παϕπ+=+,22k πϕπα=+-,tan 2tan 2k πϕπα=+-⎛⎫ ⎪⎝⎭1tan 22tan παα⎛⎫=== ⎪⎝⎭-,则1tan 2α=,则C 正确. D 选项,由向量减法、模的几何意义可知||a b -r r1,此时a =r,,a b r r 反向.故选项D 正确.故选:B【点睛】 本小题主要考查向量平行、垂直的坐标表示,考查向量数量积的运算,考查向量减法的模的几何意义,属于中档题.18.向量1,tan 3a α⎛⎫= ⎪⎝⎭r ,()cos ,1b α=r ,且//a b r r ,则cos 2πα⎛⎫+= ⎪⎝⎭( ) A .13 B.3- C.3- D .13- 【答案】D【解析】【分析】根据向量平行的坐标运算以及诱导公式,即可得出答案.【详解】//a b ∴r r1cos tan sin 3ααα∴=⋅= 1cos sin 23παα⎛⎫∴+=-=- ⎪⎝⎭故选:D【点睛】本题主要考查了由向量平行求参数以及诱导公式的应用,属于中档题.19.已知向量(),1a x =-r , (b =r ,若a b ⊥r r ,则a =r ( )AB C .2 D .4 【答案】C【解析】由a b r r ⊥,(),1a x =-r , (b r =,可得:x 0x ,==,即)1a =-r所以2a ==r 故选C 20.在ABC V 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,且||1,||2AB AC ==u u u r u u u r ,120BAC ∠=︒,则||EB =u u u r ( )A B C D 【答案】A【解析】【分析】根据向量的线性运算可得3144EB AB AC =-u u u r u u u r u u u r ,利用22||B EB E =u u r u u u r u 及||1,||2AB AC ==u u u r u u u r ,120BAC ∠=︒计算即可.【详解】因为11131()22244EB EA AB AD AB AB AC AB AB AC =+=-+=-⨯++=-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r , 所以22229311216441||6EB AB AB B AC AC E =-⨯=⨯⋅+u u u r u u u r u u u r u u u r u u r u u u r u 229311112()2168216=⨯-⨯⨯⨯-+⨯ 1916=,所以||EB =u u u r , 故选:A【点睛】 本题主要考查了向量的线性运算,向量数量积的运算,向量数量积的性质,属于中档题.。
- 1 - 1.【云南省昆明一中2013届高三新课程第一次摸底测试理】已知点(5,6)(1,2),3MaMNa和向量若,则点N的坐标为
A.(2,0) B.(-3,6) C.(6,2) D.(—2,0) 【答案】A 【解析】33(1,2)(3,6)MNa,设(,)Nxy,则(5,(6))(3,6)MNxy,
所以5366xy,即2=0xy,选A. 2.【云南省玉溪一中2013届高三第四次月考理】如右图,在△ABC中, 13ANNC,P是BN
上的一点,若29APmABAC,则实数m的值为( ) A. 19 B 31 C. 1 D. 3 【答案】A 【解析】因为13ANNC,所以14ANAC设BPBN, 则()APABBPABBNABABAN (1)(1)4ABANABAC,又29APmABAC,所以有2491m,即
8919m
,选A.
3.【云南省玉溪一中2013届高三第四次月考理】定义行列式运算1234aaaa=3241aaaa.将函数sin23()cos21xfxx的图象向左平移6个单位,以下是所得函数图象的一个对称中心是 ( ) - 2 -
A.,04 B.(,0)2 C.,03 D.,012 【答案】B 【解析】由行列式的定义可知sin23()cos21xfxxsin23cos22sin(2)3xxx,函数
的图象向左平移6个单位,得到的函数为()2sin[2()]2sin263gxxx,所以有()2sin(2)2sin022g,所以(,0)2
是函数()gx的一个零点,选B.
4.【天津市天津一中2013届高三上学期一月考 理】已知向量,,abc中任意两个都不共线,且ab与c共线, bc与a共线,则向量abc
A.a B.b C.c D.0 【答案】D
【解析】因为ab与c共线,所以有abmc,又bc与a共线,所以有bcna,即bmca且bcna,因为,,abc中任意两个都不共线,则有11mn,所以
bmcaca,即0abc,选D.
5.【天津市新华中学2012届高三上学期第二次月考理】已知a=(-3,2),b=(-1,0),向量a+b与a-2b垂直,则实数的值为 A. -71 B. 71 C. -61 D. 61 【答案】A 【解析】(31,2),2(1,2)abab,因为向量a+b与a-2b垂直,所以()(2)0abab,即3140,解得17,选A.
6.【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】已知向量ba、,其中2a,2b,且ab)a(,则向量a和b的夹角是 A.4 B.2 C.43 D. 【答案】A - 3 -
【解析】由题意知.2,02)(2bababaaaba设a与b的夹角为,则.4,22||||cosba
ba故选A,.
7.【山东省烟台市2013届高三上学期期中考试理】在ABC中,P是BC边中点,角A,B,C的对边分别是a,b,c
,若0cACaPAbPB,则ABC的形状为
A. 等边三角形 B.钝角三角形 C.直角三角形 D.等腰三角形但不是等边三角形.
【答案】A
【解析】如图,由ACc
0aPAbPB
知
PCbcPAcaPCbPAaPAPCc)()()(0,而PA与PC
为不共线向量,
0bcca,.cba故选A.
8.【山东省泰安市2013届高三上学期期中考试数学理】已知a、b均为单位向量,它们的夹角为3,那么3ab等于 A.7 B.10 C.13 D.4 【答案】C 【解析】因为2223323ababab,所以231923cos133ab,所以313ab,选C.
9.【山东省泰安市2013届高三上学期期中考试数学理】如图,已知正六边形P1P2P3P4P5P6下列
向量的数量积中最大的是 A.1213PPPP B.1214PPPP - 4 -
C.1215PPPP D.1216PPPP 【答案】A 【解析】设正六边形的边长为1,则
1213121333cos30322PPPPPPPP,121412141cos60212PPPPPPPP,
12151215cos900PPPPPPPP,121612161cos1202PPPPPPPP,所以数量积最大
的选A. 10.【山东省实验中学2013届高三第一次诊断性测试理】已知向量(3,1),(0,1),(,3),2,abckabck若与垂直则 A.—3 B.—2 C.l D.-l 【答案】A
【解析】因为2abc与垂直,所以有2=0abc(),即2=0acbc,所以33230k,解得3k,选A.
11.【山东省师大附中2013届高三12月第三次模拟检测理】非零向量,ab使得||||||abab成立的一个充分非必要条件是( )
A . //ab B. 20ab C. ||||abab D. ab 【答案】B 【解析】要使||||||abab成立,则有,ab共线且方向相反,所以当20ab
时,满足
2ab,满足条件,所以选B.
12.【山东省济南外国语学校2013届高三上学期期中考试 理科】已知向量a=(2,1),b=(-1,k),a·(2a-b)=0,则k=( ) A. -12 B. -6 C. 6 D. 12 【答案】D 【解析】因为(2)0aab,即(2,1)(5,2)0k,所以10+20k,即12k,选D. 13.【山东省聊城市东阿一中2013届高三上学期期初考试 】已知向量 - 5 -
25,10),1,2(babaa,则b ( )
A. 5 B.10 C.5 D.25 【答案】C
【解析】因为222a(2,1),ab10,ab52(ab)50a2abb,解得可知
b5,选C
14.【山东省临沂市2013届高三上学期期中考试理】设,,xyR向量(,1),(1,),(2,4),,//,||axbycacbcab且则 A.5 B.10 C.25 D.10 【答案】B 【解析】因为,ac所以240x,解得2x,又//,bc所以240y,所以2y,所以(1,1)(3,1)abxy,所以||10ab,选B. 15.【山东省临沂市2013届高三上学期期中考试理】在△ABC中,AB=4,∠ABC=30°,D是边BC上的一点,且,ADABADAC则ADAB的值等于
A.—4 B.0 C.4 D.8 【答案】C 【解析】由,ADABADAC得()0ADABACADCB,即ADCB,所以2,60ADBAD,所以14242ADAB,选C.
16.【山东省青岛市2013届高三上学期期中考试理】已知非零向量a、b,满足ab,则函数2()()fxaxb(R)x是 A. 既是奇函数又是偶函数 B. 非奇非偶函数 C. 偶函数 D. 奇函数 【答案】C
【解析】因为ab,所以0ab,所以2222()()fxaxbaxb,所以 - 6 -
2()()fxaxb为偶函数,选C.
17.【山东省实验中学2013届高三第一次诊断性测试理】已知点O为△ABC内一点,且230,OAOBOC则△AOB、△AOC、△BOC的面积之比等于
A.9:4:1 B.1:4:9 C.3:2:1 D.1:2:3 【答案】C
【解析】, 延长OB到'B,使'2OBOB,延长OC到'C,使'3OCOC,连结''BC,取''BC的中点'A,则232',OBOCOAOA所以,,'AOA三点共线且O为三角形''ABC的重心, 则''''=AOBAOCBOCSSS,在△AOB’中,B为OB‘边中点,所以'12AOBAOBSS,在△AOC’中,C为OC‘边近O端三等分点,所以'13AOCAOCSS。在△B'OC'中,连BC',B为OB‘边中点,所以'''12BOCBOCSS,在△BOC'中,C为OC‘边近O端三等分点,所以'''1136BOCBOCBOCSSS,因为''''=AOBAOCBOCSSS,所以△AOB: △AOC: △BOC面
积之比为111=3:2:1236::,选C. 18.【山东省青岛市2013届高三上学期期中考试理】已知O是ABC△所在平面内一点,D为BC边中点,且20OAOBOC,则
A.2AOOD B.AOOD C.3AOOD D.2AOOD 【答案】B 【解析】因为D为BC边中点,所以由20OAOBOC得22OBOCOAAO,即22ODAO,所以AOOD,选B.