新数学复习题《平面向量》专题解析一、选择题1.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 .31- B .23-C .12D .22【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 =,13MF c =,∴23a c c =+,∴31ce 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.2.如图,在ABC V 中,AD AB ⊥,3BC BD =u u u v u u u v ,1AD =u u u v ,则AC AD ⋅=u u u v u u u v( )A .3B 3C 3D 3【答案】D 【解析】∵3AC AB BC AB =+=u u u v u u u v u u u v u u u v u u v,∴(3)3AC AD AB AD AB AD BD AD ⋅=+⋅=⋅⋅u u u v u u u v u u u v u u v u u u v u u u v u u u v u u u v ,又∵AB AD ⊥,∴0AB AD ⋅=uu u r uuu r, ∴cos cos AC AD AD AD ADB BD ADB AD u u u v u u u v u u v u u u v u u v u u u v u u u v u u u v⋅=⋅=⋅∠=⋅∠==, 故选D .3.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.4.在ABC ∆中,若点D 满足3CD DB =u u u r u u u r ,点M 为线段AC 中点,则MD =u u u u r( )A .3144AB AC -u u ur u u u r B .1136AB AC -u u u r u u u rC .2133AB AC -u u u r u u u rD .3144AB AC +u u ur u u u r【答案】A 【解析】 【分析】根据MD MA AB BD =++u u u r u u u u u u r u r u u u r,化简得到答案. 【详解】 ()11312444MD MA AB BD AC 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 uu u u u r r u u u r .故选:A .本题考查了向量的运算,意在考查学生的计算能力.5.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.6.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 .⎫+∞⎪⎪⎝⎭【答案】B【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3t <-或3t >. 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.7.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 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.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 vB .53AD BE +u u uv u u u vC .4132AD BE +u u uv u u u vD .5132AD BE +u u uv 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P 为边长为2的正方形ABCD 所在平面内一点,则PC uuu r ()PB PD +⋅u u ur 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 r223322122x 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.10.在ABC ∆中,已知3AB =23AC =D 为BC 的三等分点(靠近C),则AD BC ⋅u u u v u u u v的取值范围为( )A .()3,5B .(5,53C .()5,9D .()5,7【答案】C 【解析】 【分析】利用向量加法法则把所求数量积转化为向量AB AC u u u r u u u r,的数量积,再利用余弦函数求最值,得解. 【详解】如图,()()()13AD BC AC CD AC AB AC CB 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()()11213333AC AB AC AC AB AC AB AC AB u u ur 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 ⎛⎫⎛⎫=+-⋅-=+⋅- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22211333AC AB AB AC =--⋅u u ur u u u r u u u r u u u r=8﹣113233cos BAC -⨯⨯∠ =7﹣2cos ∠BAC ∵∠BAC ∈(0,π), ∴cos ∠BAC ∈(﹣1,1), ∴7﹣2cos ∠BAC ∈(5,9), 故选C .【点睛】此题考查了数量积,向量加减法法则,三角函数最值等,难度不大.11.如图,已知1OA OB ==u u u v u u u v ,2OC =u u u v ,4tan 3AOB ∠=-,45BOC ∠=︒,OC mOA nOBu u u v u u u v u u u v =+,则mn等于( )A .57B .75C .37D .73【答案】A 【解析】 【分析】依题意建立直角坐标系,根据已知角,可得点B 、C 的坐标,利用向量相等建立关于m 、n 的方程,求解即可. 【详解】以OA 所在的直线为x 轴,过O 作与OA 垂直的直线为y 轴,建立直角坐标系如图所示:因为1OA OB ==u u u r u u u r ,且4tan 3AOB ∠=-,∴34cos sin 55AOB AOB ∠=-∠=,,∴A (1,0),B (3455-,),又令θAOC ∠=,则θ=AOB BOC ∠-∠,∴413tan θ413--=-=7,又如图点C 在∠AOB 内,∴cos θ2,sin θ72,又2OC u u u v =C (1755,), ∵OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r ,(m ,n ∈R ),∴(1755,)=(m,0)+(3455n n -,)=(m 35n -,45n ) 即15= m 35n -,7455n =,解得n=74,m=54,∴57m n =, 故选A . 【点睛】本题考查了向量的坐标运算,建立直角坐标系,利用坐标解决问题是常用的处理向量运算的方法,涉及到三角函数的求值,属于中档题.12.已知平面向量a v ,b v 的夹角为3π,且||2a =v ,||1b =v ,则2a b -=v v ( )A .4B .2C .1D .16【答案】B 【解析】 【分析】根据向量的数量积和向量的模的运算,即可求解. 【详解】由题意,可得222|2|||4||4444||||cos 43a b a b a b a b π-=+-⋅=+-⋅=r r r r r r r r ,所以|2|2a b -=r r,故选B. 【点睛】本题主要考查了平面向量的数量积的运算及应用,其中解答中熟记平面向量的数量积的运算公式,以及向量的模的运算公式是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.13.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 B .32C .D .【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:116223acsinB =⨯⨯=. 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.14.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 .B C .2D .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by xa=±,设F(c,0),则2(,),(,),(,),bc bc bA cB c P ca a a-因为(),OP OA OB Rλμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v,所以2(,)((),())b bcc u c ua aλλ=+-.所以,,bu c ucλλ+=-=解之得,.22b c c buc cλ+-==因为225+=8λμ,所以22522()(),3, 3.22833b c c b cec 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 Rλμλμ=+∈u u u v u u u v u u u v求出,uλ.15.如图,在ABCV中,已知D是BC边延长线上一点,若2B CC D=u u u v u u u v,点E为线段AD的中点,34AE AB ACλ=+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 u r 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.16.已知A ,B ,C 是抛物线24y x =上不同的三点,且//AB y 轴,90ACB ∠=︒,点C 在AB 边上的射影为D ,则CD =( ) A .4 B .22C .2D .2【答案】A【解析】【分析】 画出图像,设222112112,,,,,444y y y A y B y C y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y >, 由90ACB ∠=︒可求221216y y -=,结合221244y y CD =-即可求解 【详解】如图:设222112112,,,,,444y y y A y B y C y ⎛⎫⎛⎫⎛⎫- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,12y y >, 由90ACB ∠=︒可得0CA CB ⋅=u u u r u u u r ,222212121212,,,44y y y y CA y y CB y y ⎛⎫⎛⎫--=-=-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u r u u u r , ()222221212004y y CA CB y y ⎛⎫-⋅=⇔--= ⎪⎝⎭u u u r u u u r ,即()()222122212016y y y y ---= 解得221216y y -=(0舍去),所以222212124444y y y y CD -=-==故选:A【点睛】本题考查抛物线的几何性质与向量的综合应用,计算能力,逻辑推理能力,属于中档题17.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 xe ef 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x =时,22x =为有理数,故①错误; 对于②中,若0a b ⋅=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.18.已知,A B 是圆22:16O x y +=的两个动点,524,33AB OC OA OB ==-u u u v u u u v u u u v ,若M 分别是线段AB 的中点,则·OC OM =u u u v u u u u v ( )A .8+B .8-C .12D .4 【答案】C【解析】【分析】【详解】由题意1122 OM OA OB =+u uu u r u u u r u u u r,则2252115113322632OC OM OA OB OA OB OA OB OA OB⎛⎫⎛⎫⋅=-⋅+=-+⋅⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭u u u v u 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,又圆的半径为4,4AB=uu u r,则,OA OBu u u r u u u r两向量的夹角为π3.则8OA OB⋅=u u u v u u u v,2216OA OB==u u u v u u u v,所以12OC OM⋅=u u u r u u u u r.故本题答案选C.点睛:本题主要考查平面向量的基本定理.用平面向量的基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并且运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合,在基底未给出的情况下进行向量的运算,合理地选取基底会给解题带来方便.进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中.19.三角形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cos0B<,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 ACu u u r u u u r表示出,GD BCu u u r u u u r.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 .4BC .2D 【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||4EB =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.。