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考點(diǎn)26平面向量的數(shù)量積及平面向量的應(yīng)用10種常見考法歸類考點(diǎn)一平面向量的數(shù)量積運(yùn)算(一)定義法(二)基底法(三)坐標(biāo)法(四)投影法(五)極化恒等式法考點(diǎn)二平面向量的數(shù)量積的最值問題考點(diǎn)三平面向量數(shù)量積的應(yīng)用考點(diǎn)四平面向量的垂直問題考點(diǎn)五平面向量的模長(zhǎng)問題(一)求向量的模(二)求模的最值(三)已知模求參數(shù)考點(diǎn)六平面向量的夾角問題考點(diǎn)七平面向量的投影、投影向量(一)求向量的投影(二)求向量的投影向量考點(diǎn)八平面向量與三角形“四心”考點(diǎn)九平面向量與其他知識(shí)的交匯考點(diǎn)十平面向量的應(yīng)用1.向量的數(shù)量積(1)向量數(shù)量積的定義①向量的夾角:已知兩個(gè)非零向量a,b,O是平面上的任意一點(diǎn),作eq\o(OA,\s\up6(→))=a,eq\o(OB,\s\up6(→))=b(如圖所示),則∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫做向量a與b的夾角.②向量的平行與垂直:當(dāng)θ=0時(shí),a與b同向;當(dāng)θ=π時(shí),a與b反向;如果a與b的夾角是eq\f(π,2),我們說a與b垂直,記作a⊥b.③向量的數(shù)量積:已知兩個(gè)非零向量a與b,它們的夾角為θ,我們把數(shù)量|a||b|cosθ叫做向量a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.(2)向量的投影①定義:如圖,設(shè)a,b是兩個(gè)非零向量,eq\o(AB,\s\up6(→))=a,eq\o(CD,\s\up6(→))=b,作如下的變換:過eq\o(AB,\s\up6(→))的起點(diǎn)A和終點(diǎn)B,分別作eq\o(CD,\s\up6(→))所在直線的垂線,垂足分別為A1,B1,得到eq\o(A1B1,\s\up6(→)),則稱上述變換為向量a向向量b投影,eq\o(A1B1,\s\up6(→))叫做向量a在向量b上的投影向量.②計(jì)算:設(shè)與b方向相同的單位向量為e,a與b的夾角為θ,則向量a在向量b上的投影向量是|a|cosθe.注:叫做向量在方向上的投影數(shù)量,當(dāng)為銳角時(shí),它是正數(shù);當(dāng)為鈍角時(shí),它是負(fù)數(shù);當(dāng)為直角時(shí),它是0.(3)平面向量數(shù)量積的幾何意義的幾何意義:數(shù)量積等于的長(zhǎng)度與在方向上射影的乘積.(4)向量數(shù)量積的性質(zhì)設(shè)a,b是非零向量,它們的夾角是θ,e是與b方向相同的單位向量,則①a·e=e·a=|a|cosθ.注:任意向量與單位向量的數(shù)量積等于這個(gè)向量在單位向量上的投影的數(shù)量. ②a⊥b?a·b=0.注:可用于解決與兩個(gè)非零向量垂直有關(guān)的問題.③當(dāng)a與b同向時(shí),a·b=|a||b|;當(dāng)a與b反向時(shí),a·b=-|a||b|.特別地,a·a=|a|2或|a|=eq\r(a·a).注:當(dāng)兩個(gè)向量的相等時(shí),這兩個(gè)向量的數(shù)量積等于平面向量的模的平方,因此可以用于求向量的模.④.注:夾角公式,實(shí)質(zhì)是平面向量數(shù)量積的逆用,可用于求兩平面的夾角.⑤.注:可用于解決有關(guān)“向量不等式”的問題.(5)向量數(shù)量積運(yùn)算的運(yùn)算律對(duì)于向量a,b,c和實(shí)數(shù)λ,有①a·b=b·a;②(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);③(a+b)·c=a·c+b·c.(6)數(shù)量積的坐標(biāo)表示已知非零向量,,為向量、的夾角.結(jié)論幾何表示坐標(biāo)表示模數(shù)量積夾角的充要條件的充要條件與的關(guān)系(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)(7)數(shù)量積的有關(guān)結(jié)論(1)(a±b)2=a2±2a·b+b2.(2)(a+b)·(a-b)=a2-b2.(3)a2+b2=0?a=0且b=0.2.向量數(shù)量積的易錯(cuò)點(diǎn)(1)平面向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零,且.(2)當(dāng)時(shí),由不能推出一定是零向量,這是因?yàn)槿我慌c垂直的非零向量都有.當(dāng)時(shí),且時(shí),也不能推出一定有,當(dāng)是與垂直的非零向量,是另一與垂直的非零向量時(shí),有,但.(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即,這是因?yàn)槭且粋€(gè)與共線的向量,而是一個(gè)與共線的向量,而與不一定共線,所以不一定等于,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選項(xiàng),一般都是錯(cuò)誤選項(xiàng).(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當(dāng)且僅當(dāng)且(或,且3.計(jì)算向量數(shù)量積的五種常用方法(1)定義法:已知向量的模與夾角時(shí),可直接使用數(shù)量積的定義求解,即a·b=|a||b|cosθ(θ是a與b的夾角).(2)基向量法(利用數(shù)量積的幾何意義):計(jì)算由基底表示的向量的數(shù)量積時(shí),應(yīng)用相應(yīng)運(yùn)算律,最終轉(zhuǎn)化為基向量的數(shù)量積,進(jìn)而求解.(3)坐標(biāo)法:若向量選擇坐標(biāo)形式,則向量的數(shù)量積可應(yīng)用坐標(biāo)的運(yùn)算形式進(jìn)行求解.(4)投影法:在方向上的投影:在方向上的投影:所以使用條件:已知向量的一個(gè)模,未知的向量在已知向量上做投影(5)極化恒等式平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律:①②兩式相加,有即,其幾何表示為:在平行四邊形中,,即平行四邊形兩條對(duì)角線的平方和等于兩條鄰邊平方和的兩倍。兩式相減:即①-②得:,上式就是極化恒等式,轉(zhuǎn)化為平行四邊形模式如下:,表述了數(shù)量積可轉(zhuǎn)化為可度量的平行四邊形對(duì)角線的長(zhǎng)度運(yùn)算。它的幾何意義是:向量的數(shù)量積可以表示為這組向量為鄰邊的平行四邊形的“和對(duì)角線”與“差對(duì)角線”平方差的四分之一倍。進(jìn)一步思考,可將數(shù)量積直接轉(zhuǎn)化為三角形的中線長(zhǎng)來運(yùn)算,可得極化恒等式的三角形模式。在中,為中點(diǎn),則有極化恒等式——最顯著的特征是兩個(gè)向量必須能夠轉(zhuǎn)化為同起點(diǎn)的向量,它揭示了三角形的中線與邊長(zhǎng)的關(guān)系,搭起了向量與數(shù)量之間的橋梁,實(shí)現(xiàn)了向量與代數(shù)、幾何的完美結(jié)合.使用極化恒等式求數(shù)量積最值的方法總結(jié):①把兩個(gè)向量轉(zhuǎn)化為同起點(diǎn)向量;②構(gòu)建三角形,取連接兩向量終點(diǎn)的線段的中點(diǎn),把數(shù)量積的最值轉(zhuǎn)化為某個(gè)向量模的最值;③利用題目中的特殊條件找到動(dòng)點(diǎn)的最佳位置,進(jìn)而求最值.4.如何建立數(shù)量積問題與有效方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系?——“剪刀手”模型情況一:三個(gè)要素都缺失,一問三不知——轉(zhuǎn)基底總結(jié):將兩個(gè)未知向量之間的數(shù)量積運(yùn)算轉(zhuǎn)化為兩個(gè)確定模長(zhǎng)和夾角的基底之間的四則運(yùn)算情況二:知道一個(gè)向量,知道一個(gè)手指長(zhǎng)——轉(zhuǎn)投影總結(jié):知道模長(zhǎng)的那個(gè)向量就是地平線,學(xué)會(huì)做投影。情況三:知道指尖連線長(zhǎng)——轉(zhuǎn)極化總結(jié):三角形模型:已知中線長(zhǎng)或底邊長(zhǎng)情況四:啥都不定可建系——轉(zhuǎn)坐標(biāo)總結(jié):建系只是選取了軸作為基底向量,用坐標(biāo)運(yùn)算而已坐標(biāo)化通過計(jì)算可以彌補(bǔ)向量和幾何的缺失,但是運(yùn)算上損失的時(shí)間在在考試上也自然會(huì)體現(xiàn)出來。5.平面向量垂直問題的類型及求解方法(1)判斷兩向量垂直第一,計(jì)算出這兩個(gè)向量的坐標(biāo);第二,根據(jù)數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式,計(jì)算出這兩個(gè)向量的數(shù)量積為0即可.(2)已知兩向量垂直求參數(shù)根據(jù)兩個(gè)向量垂直的充要條件,列出相應(yīng)的關(guān)系式,進(jìn)而求解參數(shù).6.平面向量模問題的類型及求解方法(1)求向量模的常用方法①若向量a是以坐標(biāo)形式出現(xiàn)的,求向量a的??芍苯永霉絴a|=eq\r(x2+y2).②若向量a,b是以非坐標(biāo)形式出現(xiàn)的,求向量a的??蓱?yīng)用公式|a|2=a2=a·a,或|a±b|2=(a±b)2=a2±2a·b+b2,先求向量模的平方,再通過向量數(shù)量積的運(yùn)算求解.(2)求向量模的最值(范圍)的方法①代數(shù)法:把所求的模表示成某個(gè)變量的函數(shù),再用求最值的方法求解.②幾何法(數(shù)形結(jié)合法):弄清所求的模表示的幾何意義,結(jié)合動(dòng)點(diǎn)表示的圖形求解.(3)利用向量夾角公式、模公式,可將有關(guān)角度問題、線段長(zhǎng)問題轉(zhuǎn)化為向量的數(shù)量積來解決.7.向量夾角問題的解答方法:(1)兩向量的夾角是指當(dāng)兩向量的起點(diǎn)相同時(shí),表示兩向量的有向線段所形成的角,若起點(diǎn)不同,應(yīng)通過移動(dòng),使其起點(diǎn)相同,再觀察夾角.(2)兩向量夾角的范圍為[0,π],特別地當(dāng)兩向量共線且同向時(shí),其夾角為0,共線且反向時(shí),其夾角為π.(3)在利用向量的數(shù)量積求兩向量的夾角時(shí),一定要注意兩向量夾角的范圍.(4)求向量的夾角有兩種方法:①定義法:當(dāng)a,b是非坐標(biāo)形式時(shí),求a與b的夾角θ,需求出a·b及|a|,|b|或得出它們之間的關(guān)系,由cosθ=eq\f(a·b,|a||b|)求得.②公式法:若已知a=(x1,y1)與b=(x2,y2),則cos〈a,b〉=eq\f(x1x2+y1y2,\r(x\o\al(2,1)+y\o\al(2,1))·\r(x\o\al(2,2)+y\o\al(2,2))),〈a,b〉∈[0,π].(5)已知向量夾角為銳角或鈍角,求參數(shù)①向量a,b的夾角為銳角?a·b>0且向量a,b不共線(同向).②向量a,b的夾角為鈍角?a·b<0且向量a,b不共線.8.平面幾何中的向量方法(1)用向量方法解決平面幾何問題的“三步曲”:①建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題;②通過向量運(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.(2)常用充要條件①G為△ABC重心的一個(gè)充要條件:eq\o(GA,\s\up6(→))+eq\o(GB,\s\up6(→))+eq\o(GC,\s\up6(→))=0;②O為△ABC外心的一個(gè)充要條件:eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OA,\s\up6(→))))=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OB,\s\up6(→))))=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OC,\s\up6(→))));③P為△ABC垂心的一個(gè)充要條件:eq\o(PA,\s\up6(→))·eq\o(PB,\s\up6(→))=eq\o(PB,\s\up6(→))·eq\o(PC,\s\up6(→))=eq\o(PC,\s\up6(→))·eq\o(PA,\s\up6(→)).9.平面向量與平面幾何綜合的有關(guān)結(jié)論(1)若eq\o(MA,\s\up6(→)),eq\o(MB,\s\up6(→))為非零向量,則給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))=0,等價(jià)于已知MA⊥MB;給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))<0,等價(jià)于已知∠AMB是鈍角或兩向量反向共線;給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))>0,等價(jià)于已知∠AMB是銳角或兩向量同向共線.(2)給出λeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\o(MA,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(MA,\s\up6(→)))))+\f(\o(MB,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(MB,\s\up6(→)))))))=eq\o(MP,\s\up6(→)),等價(jià)于已知MP是∠AMB的角平分線.(3)在?ABCD中,給出(eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\o(AD,\s\up6(→)))·(eq\o(AB,\s\up6(→))-eq\o(AD,\s\up6(→)))=0,等價(jià)于已知?ABCD是菱形;給出|eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\o(AD,\s\up6(→))|=|eq\o(AB,\s\up6(→))-eq\o(AD,\s\up6(→))|,等價(jià)于已知?ABCD是矩形.10.向量與平面幾何的綜合問題往往要數(shù)形結(jié)合,借助平面幾何的知識(shí)解題.根據(jù)數(shù)量積求?;騾?shù)的值(范圍)問題的一般方法:①基底法;②坐標(biāo)法.11.平面向量解決幾何最值問題,通常有兩種思路:①形化,即用平面向量的幾何意義將問題轉(zhuǎn)化為平面幾何中的最值或取值范圍問題,然后根據(jù)平面圖形的特征直接進(jìn)行求解;②數(shù)化,即利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)中的函數(shù)最值與值域,不等式的解集,方程有解等問題,然后利用函數(shù),不等式,方程的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解.考點(diǎn)一平面向量的數(shù)量積運(yùn)算(一)定義法1.(2023·山西朔州·懷仁市第一中學(xué)校??寄M預(yù)測(cè))已知菱形的邊長(zhǎng)為2,且,則的值為(
)A.2 B.4 C.6 D.82.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知非零向量,的夾角為,,,則______.3.(2023春·海南·高三海南中學(xué)??茧A段練習(xí))已知向量滿足,且與夾角的余弦值為,則(
)A. B. C.12 D.72(二)基底法4.(2023·上?!そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在中,,點(diǎn)是的中點(diǎn),則___________.5.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在邊長(zhǎng)為6的正中,若點(diǎn)滿足,則__________.6.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖所示,邊長(zhǎng)為2的正三角形ABC中,,,則(
)A.-1 B.-2 C.1 D.27.(2023·安徽淮南·統(tǒng)考二模)在△ABC中,已知,,,D是邊AB的中點(diǎn),點(diǎn)E滿足,則(
)A. B.-1 C. D.8.(2023·北京朝陽(yáng)·高三專題練習(xí))已知O是的外心,外接圓半徑為2,且滿足,若在上的投影向量為,則(
)A. B. C.0 D.29.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,在中,P為線段AB上一點(diǎn),則,若,,,且與的夾角為,則的值為_______.(三)坐標(biāo)法10.(2023·廣西南寧·武鳴縣武鳴中學(xué)??既#┮阎蛄?,則______.11.(2023春·廣東韶關(guān)·高三南雄中學(xué)??茧A段練習(xí))在邊長(zhǎng)為3的正方形ABCD中,點(diǎn)E滿足,則(
)A.3 B. C. D.412.(2023·河南開封·統(tǒng)考三模)等腰直角三角形ABC的直角頂點(diǎn)A在x軸的正半軸上,點(diǎn)B在y軸的正半軸上,點(diǎn)C在第一象限,且O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,,則(
)A. B. C. D.13.(2023·天津津南·天津市咸水沽第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖,在平面四邊形中,,,,.若為線段中點(diǎn),則______;若為線段(含端點(diǎn))上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為______.
14.【多選】(2023·山西臨汾·統(tǒng)考二模)如圖,矩形中,,若,點(diǎn)分別為邊的中點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A. B.C. D.15.(2023·四川達(dá)州·統(tǒng)考二模)如圖,在等腰梯形中,,,,,,.則(
)A.62 B.38 C. D.(四)投影法16.(2023·陜西咸陽(yáng)·武功縣普集高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知菱形中,,則__________.17.(2023·寧夏銀川·校聯(lián)考二模)已知為圓O的一條弦,且,則(
)A.4 B. C.2 D.18.(2023·甘肅蘭州·蘭化一中校考模擬預(yù)測(cè))在四邊形ABCD中,,作于點(diǎn)H.若,則(
)A. B.10 C. D.1219.(2023春·湖北武漢·高三華中師大一附中??茧A段練習(xí))如圖,、是以為直徑的圓上的兩點(diǎn),其中,,則(
)A.1 B.2 C. D.(五)極化恒等式法20.【多選】(2023·安徽淮北·統(tǒng)考二模)已知點(diǎn),點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),邊長(zhǎng)為的正方形的頂點(diǎn)位于圓外,則的值可能是(
)A.0 B. C.8 D.1021.(2023春·貴州·高一校聯(lián)考階段練習(xí))閱讀以下材料,解決本題:我們知道①;②.由①-②得,我們把最后推出的式子稱為“極化恒等式”,它實(shí)現(xiàn)了沒有夾角參與的情況下將兩個(gè)向量的數(shù)量積化為“?!钡倪\(yùn)算.如圖所示的四邊形中,,為中點(diǎn).(1)若,求的面積;(2)若,求的值.22.(2023·全國(guó)·高一專題練習(xí))已知AB是圓O的直徑,AB長(zhǎng)為2,C是圓O上異于A,B的一點(diǎn),P是圓O所在平面上任意一點(diǎn),則(+)的最小值為(
)A. B. C. D.考點(diǎn)二平面向量的數(shù)量積的最值問題23.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,,且,則的最小值是_____________.24.(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模)已知菱形的邊長(zhǎng)為,,為菱形的中心,是線段上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(
)A. B. C. D.25.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,這是古希臘數(shù)學(xué)家特埃特圖斯用來構(gòu)造無(wú)理數(shù)的圖形,已知是平面四邊形內(nèi)一點(diǎn),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.26.(2023·天津紅橋·統(tǒng)考二模)已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為2,,點(diǎn)E在邊BC上,,若G為線段DC上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為(
)A.2 B.C. D.427.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)已知平面向量,,,滿足,,若對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,都有成立,且,則的最大值為(
)A.2 B.4 C.6 D.828.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,中,為中點(diǎn),為圓心為、半徑為1的圓的動(dòng)直徑,則的取值范圍是__________.29.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,,.設(shè),且(),則當(dāng)取最小值時(shí),______.考點(diǎn)三平面向量數(shù)量積的應(yīng)用30.(2023·云南·校聯(lián)考二模)在梯形中,,,,為的中點(diǎn),,則(
)A. B. C. D.31.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知中,分別是角的對(duì)邊,若,且,則的面積為(
)A. B. C. D.32.(2023·海南省直轄縣級(jí)單位·校聯(lián)考一模)已知點(diǎn)O是銳角的外心,,,,若,則______.33.(2023·四川德陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知D為正三角形ABC中邊BC的中點(diǎn),E在線段AC上且,若AD與BE交于M,若,則正三角形ABC的邊長(zhǎng)為(
)A.6 B.12 C.18 D.2434.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,已知,,在方向上的投影為,P為線段上的一點(diǎn),且.則的最小值為(
)A. B.4 C.8 D.考點(diǎn)四平面向量的垂直問題35.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè)平面向量均為單位向量,則“”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件36.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)平面內(nèi)三個(gè)單位向量,,,滿足,若,則(
)A. B. C.2 D.37.(2023·遼寧遼陽(yáng)·統(tǒng)考一模)已知兩個(gè)單位向量,滿足與垂直,則(
)A. B.
C.
D.38.(2023秋·遼寧·高三校聯(lián)考期末)已知,若,則______.39.(2023·四川巴中·南江中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知向量,若,則___________.40.(2023·山西運(yùn)城·統(tǒng)考三模)已知向量滿足,且,則實(shí)數(shù)(
)A.1或 B.-1或 C.1或 D.-1或41.(2023·廣東梅州·梅州市梅江區(qū)梅州中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知平面向量,,若,則實(shí)數(shù)的值為__________.42.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且,若向量,,且,則______考點(diǎn)五平面向量的模長(zhǎng)問題(一)求向量的模43.(2023·甘肅金昌·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知向量的夾角為,,則(
)A. B. C. D.744.(2023春·北京·高三北京市陳經(jīng)綸中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知向量,夾角為,且,,則(
)A.3 B. C.4 D.545.(2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))若向量,滿足,,,則(
)A.2 B. C.1 D.46.(2023春·湖北·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知兩個(gè)非零向量的夾角為,且,則(
)A. B. C. D.347.(2023·吉林長(zhǎng)春·長(zhǎng)春市第二中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知向量,的夾角為60°,且,則(
)A. B.C. D.48.(2023春·廣西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知,,若,則______.49.(2023·河北衡水·模擬預(yù)測(cè))已知平面向量滿足,則(
)A. B. C. D.3350.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,M為線段BC的中點(diǎn),則(
)A.3 B. C. D.(二)求模的最值51.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知向量,的夾角為,,則的最大值為(
)A. B. C. D.52.(2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知、滿足,在方向上的數(shù)量投影為,則的最小值為______.53.(2023·山東青島·統(tǒng)考三模)已知向量,,滿足:,,,則的最小值為(
)A. B. C.2 D.154.(2023秋·浙江寧波·高三期末)若單位向量滿足,向量滿足,則(
).A. B. C. D.(三)已知模求參數(shù)55.(2023·青海西寧·統(tǒng)考一模)已知向量,,若,則________.56.(2023·天津?yàn)I海新·天津市濱海新區(qū)塘沽第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))非零向量滿足且與夾角為,則“”是“”的(
)A.必要而不充分條件 B.充分而不必要條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件57.(2023春·全國(guó)·高三競(jìng)賽)已知平面向量,滿足,,并且當(dāng)時(shí),取得最小值,則(
)A. B. C. D.58.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,,且對(duì)于,的最小值為,則(
)A. B. C. D.考點(diǎn)六平面向量的夾角問題59.【多選】(2023春·河北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知單位向量的夾角為,則使為鈍角的一個(gè)充分條件是(
)A. B.C. D.60.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,“”是“是鈍角三角形”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件61.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若平面向量,滿足,且與垂直,則與的夾角為(
)A. B. C. D.62.(2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考二模)已知向量,則與夾角的大小為_____________.63.(2023·遼寧沈陽(yáng)·沈陽(yáng)二中??寄M預(yù)測(cè))設(shè)是兩個(gè)單位向量,若在上的投影向量為,則(
)A. B. C. D.64.(2023·遼寧·校聯(lián)考二模)已知單位向量,滿足,若向量,則(
).A. B. C. D.65.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知平面向量,滿足,若,,則,的夾角為(
)A. B. C. D.66.(2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知向量,,,則向量與的夾角為______.67.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量、滿足,且,,則向量與的夾角為(
)A. B. C. D.68.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量,,且與的夾角為,則______.69.(2023·遼寧沈陽(yáng)·統(tǒng)考三模)已知,,若與的夾角是銳角,則實(shí)數(shù)x的取值范圍是______.70.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,且的夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)的范圍_______71.(2023·山東東營(yíng)·東營(yíng)市第一中學(xué)??级#┮阎腔ハ啻怪钡膬蓚€(gè)單位向量,若向量與向量的夾角是鈍角,請(qǐng)寫出一個(gè)符合題意的的值:_____________.72.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知單位向量,,若對(duì)任意實(shí)數(shù),恒成立,則向量,的夾角的取值范圍為___________.73.(2023·海南??凇ばB?lián)考一模)已知向量,,定義,則______.考點(diǎn)七平面向量的投影、投影向量(一)求向量的投影74.(2023·上?!じ呷龑n}練習(xí))已知向量,,則在方向上的投影是_______________.75.(2023春·江西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知向量,,則向量在上的投影等于()A. B. C. D.776.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量,的夾角為,且,,則在方向上的投影為(
)A.2 B.4 C.-2 D.-477.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))平面上有兩個(gè)非零向量和,則“在方向上投影大于0”是“”的(
)A.必要不充分條件 B.充分不必要條件C.既不充分也不必要條件 D.充要條件78.(2023·浙江溫州·統(tǒng)考二模)若向量滿足,且,則在方向上的投影的取值范圍是______.(二)求向量的投影向量79.(2023·湖北·黃岡中學(xué)校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知向量,,且,則在方向上的投影向量為(
)A. B. C. D.80.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知外接圓圓心為,半徑為,,且,則向量在向量上的投影向量為()A. B. C. D.81.(2023·黑龍江牡丹江·牡丹江市第三高級(jí)中學(xué)??既#┤绻矫嫦蛄?,,則向量在上的投影向量為_____.82.(2023春·江蘇南京·高三南京市第五高級(jí)中學(xué)??茧A段練習(xí))已知向量,且,則__________,在方向上的投影向量的坐標(biāo)為__________.83.(2023·廣東廣州·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))設(shè)兩個(gè)單位向量,的夾角為,若在上的投影向量為,則(
).A. B. C. D.84.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量,,.若在方向上投影向量模長(zhǎng)為,則實(shí)數(shù)為(
)A.-2 B.-1 C.±1 D.±2考點(diǎn)八平面向量與三角形“四心”85.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn)在所在平面內(nèi),滿,,則點(diǎn)依次是的(
)A.重心,外心 B.內(nèi)心,外心 C.重心,內(nèi)心 D.垂心,外心86.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知是平面內(nèi)一點(diǎn),,,是平面內(nèi)不共線的三點(diǎn),若,一定是的(
)A.外心 B.重心 C.垂心 D.內(nèi)心87.(2023春·河南·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知點(diǎn)O為所在平面內(nèi)一點(diǎn),在中,滿足,,則點(diǎn)O為該三角形的(
)A.內(nèi)心 B.外心 C.垂心 D.重心88.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知是平面上一定點(diǎn),、、是平面上不共線的三個(gè)點(diǎn),動(dòng)點(diǎn)滿足,,則動(dòng)點(diǎn)的軌跡一定通過的(
)A.重心 B.外心 C.內(nèi)心 D.垂心89.【多選】(2023春·遼寧·高三朝陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí))在所在的平面上存在一點(diǎn),,則下列說法錯(cuò)誤的是(
)A.若,則點(diǎn)的軌跡不可能經(jīng)過的外心B.若,則點(diǎn)的軌跡不可能經(jīng)過的垂心C.若,則點(diǎn)的軌跡不可能經(jīng)過的重心D.若,,則點(diǎn)的軌跡一定過的外心90.【多選】(2023春·江蘇南京·高三南京市第二十九中學(xué)??茧A段練習(xí))已知為所在的平面內(nèi)一點(diǎn),則下列命題正確的是(
)A.若為的垂心,,則B.若為銳角的外心,且,則C.若,則點(diǎn)的軌跡經(jīng)過的重心D.若,則點(diǎn)的軌跡經(jīng)過的內(nèi)心91.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知是的外心,且,則______.考點(diǎn)九平面向量與其他知識(shí)的交匯92.(2023·四川攀枝花·統(tǒng)考三模)已知拋物線的焦點(diǎn)為F,過F的直線l與C交于A,B兩點(diǎn),O為坐標(biāo)原點(diǎn),則________.93.【多選】(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知點(diǎn),,點(diǎn)P為圓C:上的動(dòng)點(diǎn),則(
)A.面積的最小值為 B.的最小值為C.的最大值為 D.的最大值為94.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知橢圓的左右焦點(diǎn)分別為,,P為橢圓上異于長(zhǎng)軸端點(diǎn)的動(dòng)點(diǎn),分別為的重心和內(nèi)心,則(
)A. B. C. D.2考點(diǎn)十平面向量的應(yīng)用95.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平行四邊形中,,則(
)A.1 B. C.2 D.396.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在平面四邊形ABCD中,,,則該四邊形的面積為(
)A. B. C.13 D.2697.(2023秋·山東濱州·高三統(tǒng)考期末)已知非零向量,滿足,且,則為(
)A.鈍角三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等邊三角形98.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖所示,一個(gè)物體被兩根輕質(zhì)細(xì)繩拉住,且處于平衡狀態(tài),已知兩條繩上的拉力分別是F1,F(xiàn)2,且F1,F(xiàn)2與水平夾角均為45°,,則物體的重力大小為_____.99.(2023·上?!じ呷龑n}練習(xí))在中,AB=4,AC=3,∠BAC=90°,D在邊BC上(與B、C不重合),延長(zhǎng)射線AD到P,使得AP=9,若(m為常數(shù)),則DB的長(zhǎng)度為__.100.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,正方形ABCD的邊長(zhǎng)為a,E是AB的中點(diǎn),F(xiàn)是BC的中點(diǎn),求證:DE⊥AF.考點(diǎn)26平面向量的數(shù)量積及平面向量的應(yīng)用10種常見考法歸類考點(diǎn)一平面向量的數(shù)量積運(yùn)算(一)定義法(二)基底法(三)坐標(biāo)法(四)投影法(五)極化恒等式法考點(diǎn)二平面向量的數(shù)量積的最值問題考點(diǎn)三平面向量數(shù)量積的應(yīng)用考點(diǎn)四平面向量的垂直問題考點(diǎn)五平面向量的模長(zhǎng)問題(一)求向量的模(二)求模的最值(三)已知模求參數(shù)考點(diǎn)六平面向量的夾角問題考點(diǎn)七平面向量的投影、投影向量(一)求向量的投影(二)求向量的投影向量考點(diǎn)八平面向量與三角形“四心”考點(diǎn)九平面向量與其他知識(shí)的交匯考點(diǎn)十平面向量的應(yīng)用1.向量的數(shù)量積(1)向量數(shù)量積的定義①向量的夾角:已知兩個(gè)非零向量a,b,O是平面上的任意一點(diǎn),作eq\o(OA,\s\up6(→))=a,eq\o(OB,\s\up6(→))=b(如圖所示),則∠AOB=θ(0≤θ≤π)叫做向量a與b的夾角.②向量的平行與垂直:當(dāng)θ=0時(shí),a與b同向;當(dāng)θ=π時(shí),a與b反向;如果a與b的夾角是eq\f(π,2),我們說a與b垂直,記作a⊥b.③向量的數(shù)量積:已知兩個(gè)非零向量a與b,它們的夾角為θ,我們把數(shù)量|a||b|cosθ叫做向量a與b的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作a·b,即a·b=|a||b|cosθ.規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.(2)向量的投影①定義:如圖,設(shè)a,b是兩個(gè)非零向量,eq\o(AB,\s\up6(→))=a,eq\o(CD,\s\up6(→))=b,作如下的變換:過eq\o(AB,\s\up6(→))的起點(diǎn)A和終點(diǎn)B,分別作eq\o(CD,\s\up6(→))所在直線的垂線,垂足分別為A1,B1,得到eq\o(A1B1,\s\up6(→)),則稱上述變換為向量a向向量b投影,eq\o(A1B1,\s\up6(→))叫做向量a在向量b上的投影向量.②計(jì)算:設(shè)與b方向相同的單位向量為e,a與b的夾角為θ,則向量a在向量b上的投影向量是|a|cosθe.注:叫做向量在方向上的投影數(shù)量,當(dāng)為銳角時(shí),它是正數(shù);當(dāng)為鈍角時(shí),它是負(fù)數(shù);當(dāng)為直角時(shí),它是0.(3)平面向量數(shù)量積的幾何意義的幾何意義:數(shù)量積等于的長(zhǎng)度與在方向上射影的乘積.(4)向量數(shù)量積的性質(zhì)設(shè)a,b是非零向量,它們的夾角是θ,e是與b方向相同的單位向量,則①a·e=e·a=|a|cosθ.注:任意向量與單位向量的數(shù)量積等于這個(gè)向量在單位向量上的投影的數(shù)量. ②a⊥b?a·b=0.注:可用于解決與兩個(gè)非零向量垂直有關(guān)的問題.③當(dāng)a與b同向時(shí),a·b=|a||b|;當(dāng)a與b反向時(shí),a·b=-|a||b|.特別地,a·a=|a|2或|a|=eq\r(a·a).注:當(dāng)兩個(gè)向量的相等時(shí),這兩個(gè)向量的數(shù)量積等于平面向量的模的平方,因此可以用于求向量的模.④.注:夾角公式,實(shí)質(zhì)是平面向量數(shù)量積的逆用,可用于求兩平面的夾角.⑤.注:可用于解決有關(guān)“向量不等式”的問題.(5)向量數(shù)量積運(yùn)算的運(yùn)算律對(duì)于向量a,b,c和實(shí)數(shù)λ,有①a·b=b·a;②(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb);③(a+b)·c=a·c+b·c.(6)數(shù)量積的坐標(biāo)表示已知非零向量,,為向量、的夾角.結(jié)論幾何表示坐標(biāo)表示模數(shù)量積夾角的充要條件的充要條件與的關(guān)系(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)(7)數(shù)量積的有關(guān)結(jié)論(1)(a±b)2=a2±2a·b+b2.(2)(a+b)·(a-b)=a2-b2.(3)a2+b2=0?a=0且b=0.2.向量數(shù)量積的易錯(cuò)點(diǎn)(1)平面向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零,且.(2)當(dāng)時(shí),由不能推出一定是零向量,這是因?yàn)槿我慌c垂直的非零向量都有.當(dāng)時(shí),且時(shí),也不能推出一定有,當(dāng)是與垂直的非零向量,是另一與垂直的非零向量時(shí),有,但.(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即,這是因?yàn)槭且粋€(gè)與共線的向量,而是一個(gè)與共線的向量,而與不一定共線,所以不一定等于,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選項(xiàng),一般都是錯(cuò)誤選項(xiàng).(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當(dāng)且僅當(dāng)且(或,且3.計(jì)算向量數(shù)量積的五種常用方法(1)定義法:已知向量的模與夾角時(shí),可直接使用數(shù)量積的定義求解,即a·b=|a||b|cosθ(θ是a與b的夾角).(2)基向量法(利用數(shù)量積的幾何意義):計(jì)算由基底表示的向量的數(shù)量積時(shí),應(yīng)用相應(yīng)運(yùn)算律,最終轉(zhuǎn)化為基向量的數(shù)量積,進(jìn)而求解.(3)坐標(biāo)法:若向量選擇坐標(biāo)形式,則向量的數(shù)量積可應(yīng)用坐標(biāo)的運(yùn)算形式進(jìn)行求解.(4)投影法:在方向上的投影:在方向上的投影:所以使用條件:已知向量的一個(gè)模,未知的向量在已知向量上做投影(5)極化恒等式平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律:①②兩式相加,有即,其幾何表示為:在平行四邊形中,,即平行四邊形兩條對(duì)角線的平方和等于兩條鄰邊平方和的兩倍。兩式相減:即①-②得:,上式就是極化恒等式,轉(zhuǎn)化為平行四邊形模式如下:,表述了數(shù)量積可轉(zhuǎn)化為可度量的平行四邊形對(duì)角線的長(zhǎng)度運(yùn)算。它的幾何意義是:向量的數(shù)量積可以表示為這組向量為鄰邊的平行四邊形的“和對(duì)角線”與“差對(duì)角線”平方差的四分之一倍。進(jìn)一步思考,可將數(shù)量積直接轉(zhuǎn)化為三角形的中線長(zhǎng)來運(yùn)算,可得極化恒等式的三角形模式。在中,為中點(diǎn),則有極化恒等式——最顯著的特征是兩個(gè)向量必須能夠轉(zhuǎn)化為同起點(diǎn)的向量,它揭示了三角形的中線與邊長(zhǎng)的關(guān)系,搭起了向量與數(shù)量之間的橋梁,實(shí)現(xiàn)了向量與代數(shù)、幾何的完美結(jié)合.使用極化恒等式求數(shù)量積最值的方法總結(jié):①把兩個(gè)向量轉(zhuǎn)化為同起點(diǎn)向量;②構(gòu)建三角形,取連接兩向量終點(diǎn)的線段的中點(diǎn),把數(shù)量積的最值轉(zhuǎn)化為某個(gè)向量模的最值;③利用題目中的特殊條件找到動(dòng)點(diǎn)的最佳位置,進(jìn)而求最值.4.如何建立數(shù)量積問題與有效方法的對(duì)應(yīng)關(guān)系?——“剪刀手”模型情況一:三個(gè)要素都缺失,一問三不知——轉(zhuǎn)基底總結(jié):將兩個(gè)未知向量之間的數(shù)量積運(yùn)算轉(zhuǎn)化為兩個(gè)確定模長(zhǎng)和夾角的基底之間的四則運(yùn)算情況二:知道一個(gè)向量,知道一個(gè)手指長(zhǎng)——轉(zhuǎn)投影總結(jié):知道模長(zhǎng)的那個(gè)向量就是地平線,學(xué)會(huì)做投影。情況三:知道指尖連線長(zhǎng)——轉(zhuǎn)極化總結(jié):三角形模型:已知中線長(zhǎng)或底邊長(zhǎng)情況四:啥都不定可建系——轉(zhuǎn)坐標(biāo)總結(jié):建系只是選取了軸作為基底向量,用坐標(biāo)運(yùn)算而已坐標(biāo)化通過計(jì)算可以彌補(bǔ)向量和幾何的缺失,但是運(yùn)算上損失的時(shí)間在在考試上也自然會(huì)體現(xiàn)出來。5.平面向量垂直問題的類型及求解方法(1)判斷兩向量垂直第一,計(jì)算出這兩個(gè)向量的坐標(biāo);第二,根據(jù)數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式,計(jì)算出這兩個(gè)向量的數(shù)量積為0即可.(2)已知兩向量垂直求參數(shù)根據(jù)兩個(gè)向量垂直的充要條件,列出相應(yīng)的關(guān)系式,進(jìn)而求解參數(shù).6.平面向量模問題的類型及求解方法(1)求向量模的常用方法①若向量a是以坐標(biāo)形式出現(xiàn)的,求向量a的??芍苯永霉絴a|=eq\r(x2+y2).②若向量a,b是以非坐標(biāo)形式出現(xiàn)的,求向量a的??蓱?yīng)用公式|a|2=a2=a·a,或|a±b|2=(a±b)2=a2±2a·b+b2,先求向量模的平方,再通過向量數(shù)量積的運(yùn)算求解.(2)求向量模的最值(范圍)的方法①代數(shù)法:把所求的模表示成某個(gè)變量的函數(shù),再用求最值的方法求解.②幾何法(數(shù)形結(jié)合法):弄清所求的模表示的幾何意義,結(jié)合動(dòng)點(diǎn)表示的圖形求解.(3)利用向量夾角公式、模公式,可將有關(guān)角度問題、線段長(zhǎng)問題轉(zhuǎn)化為向量的數(shù)量積來解決.7.向量夾角問題的解答方法:(1)兩向量的夾角是指當(dāng)兩向量的起點(diǎn)相同時(shí),表示兩向量的有向線段所形成的角,若起點(diǎn)不同,應(yīng)通過移動(dòng),使其起點(diǎn)相同,再觀察夾角.(2)兩向量夾角的范圍為[0,π],特別地當(dāng)兩向量共線且同向時(shí),其夾角為0,共線且反向時(shí),其夾角為π.(3)在利用向量的數(shù)量積求兩向量的夾角時(shí),一定要注意兩向量夾角的范圍.(4)求向量的夾角有兩種方法:①定義法:當(dāng)a,b是非坐標(biāo)形式時(shí),求a與b的夾角θ,需求出a·b及|a|,|b|或得出它們之間的關(guān)系,由cosθ=eq\f(a·b,|a||b|)求得.②公式法:若已知a=(x1,y1)與b=(x2,y2),則cos〈a,b〉=eq\f(x1x2+y1y2,\r(x\o\al(2,1)+y\o\al(2,1))·\r(x\o\al(2,2)+y\o\al(2,2))),〈a,b〉∈[0,π].(5)已知向量夾角為銳角或鈍角,求參數(shù)①向量a,b的夾角為銳角?a·b>0且向量a,b不共線(同向).②向量a,b的夾角為鈍角?a·b<0且向量a,b不共線.8.平面幾何中的向量方法(1)用向量方法解決平面幾何問題的“三步曲”:①建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題;②通過向量運(yùn)算,研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.(2)常用充要條件①G為△ABC重心的一個(gè)充要條件:eq\o(GA,\s\up6(→))+eq\o(GB,\s\up6(→))+eq\o(GC,\s\up6(→))=0;②O為△ABC外心的一個(gè)充要條件:eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OA,\s\up6(→))))=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OB,\s\up6(→))))=eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(OC,\s\up6(→))));③P為△ABC垂心的一個(gè)充要條件:eq\o(PA,\s\up6(→))·eq\o(PB,\s\up6(→))=eq\o(PB,\s\up6(→))·eq\o(PC,\s\up6(→))=eq\o(PC,\s\up6(→))·eq\o(PA,\s\up6(→)).9.平面向量與平面幾何綜合的有關(guān)結(jié)論(1)若eq\o(MA,\s\up6(→)),eq\o(MB,\s\up6(→))為非零向量,則給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))=0,等價(jià)于已知MA⊥MB;給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))<0,等價(jià)于已知∠AMB是鈍角或兩向量反向共線;給出eq\o(MA,\s\up6(→))·eq\o(MB,\s\up6(→))>0,等價(jià)于已知∠AMB是銳角或兩向量同向共線.(2)給出λeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\o(MA,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(MA,\s\up6(→)))))+\f(\o(MB,\s\up6(→)),\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\o(MB,\s\up6(→)))))))=eq\o(MP,\s\up6(→)),等價(jià)于已知MP是∠AMB的角平分線.(3)在?ABCD中,給出(eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\o(AD,\s\up6(→)))·(eq\o(AB,\s\up6(→))-eq\o(AD,\s\up6(→)))=0,等價(jià)于已知?ABCD是菱形;給出|eq\o(AB,\s\up6(→))+eq\o(AD,\s\up6(→))|=|eq\o(AB,\s\up6(→))-eq\o(AD,\s\up6(→))|,等價(jià)于已知?ABCD是矩形.10.向量與平面幾何的綜合問題往往要數(shù)形結(jié)合,借助平面幾何的知識(shí)解題.根據(jù)數(shù)量積求模或參數(shù)的值(范圍)問題的一般方法:①基底法;②坐標(biāo)法.11.平面向量解決幾何最值問題,通常有兩種思路:①形化,即用平面向量的幾何意義將問題轉(zhuǎn)化為平面幾何中的最值或取值范圍問題,然后根據(jù)平面圖形的特征直接進(jìn)行求解;②數(shù)化,即利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)中的函數(shù)最值與值域,不等式的解集,方程有解等問題,然后利用函數(shù),不等式,方程的有關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解.考點(diǎn)一平面向量的數(shù)量積運(yùn)算(一)定義法1.(2023·山西朔州·懷仁市第一中學(xué)校校考模擬預(yù)測(cè))已知菱形的邊長(zhǎng)為2,且,則的值為(
)A.2 B.4 C.6 D.8【答案】D【分析】根據(jù)向量的數(shù)量積公式及運(yùn)算律,結(jié)合菱形圖形特征,計(jì)算求解可得.【詳解】由條件可知,所以,在中,由余弦定理,可得,,菱形的對(duì)角線互相垂直,則向量與向量的夾角為,則.故選:D.2.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知非零向量,的夾角為,,,則______.【答案】9【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律,即可求得答案.【詳解】由及,夾角為可知,又,解得,則,故,故答案為:93.(2023春·海南·高三海南中學(xué)??茧A段練習(xí))已知向量滿足,且與夾角的余弦值為,則(
)A. B. C.12 D.72【答案】A【分析】運(yùn)用平面向量的數(shù)量積運(yùn)算可求得結(jié)果.【詳解】因?yàn)?,且與夾角的余弦值為,所以.故選:A.(二)基底法4.(2023·上?!そy(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))在中,,點(diǎn)是的中點(diǎn),則___________.【答案】【分析】利用向量的加法和減法法則,將,分別用,表示出來,然后代入結(jié)論計(jì)算即可.【詳解】在中,點(diǎn)是的中點(diǎn),所以,,所以.故答案為:.5.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在邊長(zhǎng)為6的正中,若點(diǎn)滿足,則__________.【答案】【分析】以、作為一組基底表示出、,再根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算律計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)?,所以,,所?故答案為:6.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖所示,邊長(zhǎng)為2的正三角形ABC中,,,則(
)A.-1 B.-2 C.1 D.2【答案】D【分析】由,,用表示,然后利用數(shù)量積的運(yùn)算律和定義求解.【詳解】解:因?yàn)?,,所以,,,所以,,,故選:D7.(2023·安徽淮南·統(tǒng)考二模)在△ABC中,已知,,,D是邊AB的中點(diǎn),點(diǎn)E滿足,則(
)A. B.-1 C. D.【答案】C【分析】運(yùn)用平面向量基本定理用基底、表示、,結(jié)合向量數(shù)量積運(yùn)算即可求得結(jié)果.【詳解】∵D為AB的中點(diǎn),∴,∵,∴,即:,∴,∴如圖所示,∴,∴.故選:C.8.(2023·北京朝陽(yáng)·高三專題練習(xí))已知O是的外心,外接圓半徑為2,且滿足,若在上的投影向量為,則(
)A. B. C.0 D.2【答案】A【分析】由已知可得且,根據(jù)已知投影向量可得,進(jìn)而有,再由即可得求結(jié)果.【詳解】由,故為中點(diǎn),又O是的外心,易知:,且,由在上的投影向量,即,所以,由圖,.故選:A9.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,在中,P為線段AB上一點(diǎn),則,若,,,且與的夾角為,則的值為_______.【答案】-3【分析】利用向量線性運(yùn)算及平面向量基本定理,用表示與,然后利用數(shù)量積的運(yùn)算律求解即可【詳解】因?yàn)?,所以,所以,即,故答案為?3(三)坐標(biāo)法10.(2023·廣西南寧·武鳴縣武鳴中學(xué)校考三模)已知向量,則______.【答案】【分析】利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算法則計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)椋?,所以.故答案為:?1.(2023春·廣東韶關(guān)·高三南雄中學(xué)??茧A段練習(xí))在邊長(zhǎng)為3的正方形ABCD中,點(diǎn)E滿足,則(
)A.3 B. C. D.4【答案】A【分析】建立直角坐標(biāo)系,寫出相關(guān)點(diǎn)的坐標(biāo),得到,,利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算計(jì)算即可.【詳解】以B為原點(diǎn),BC,BA所在直線分別為x,y軸,建立如圖所示直角坐標(biāo)系,由題意得,所以,,所以.故選:A.12.(2023·河南開封·統(tǒng)考三模)等腰直角三角形ABC的直角頂點(diǎn)A在x軸的正半軸上,點(diǎn)B在y軸的正半軸上,點(diǎn)C在第一象限,且O為坐標(biāo)原點(diǎn),若,,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用向量的坐標(biāo)表示計(jì)算數(shù)量積即可.【詳解】如圖所示,由題意易得,故可得,所以,故選:B13.(2023·天津津南·天津市咸水沽第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))如圖,在平面四邊形中,,,,.若為線段中點(diǎn),則______;若為線段(含端點(diǎn))上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為______.
【答案】/5.25【分析】根據(jù)題意,建立平面直角坐標(biāo)系,求出各點(diǎn)的坐標(biāo),結(jié)合平面向量的數(shù)量積公式和二次函數(shù)的性質(zhì)即可求出.【詳解】因?yàn)?,,所以為等邊三角形,因?yàn)?,,所以在和中,,,則,得,,因?yàn)樵谥?,,則,得,又,所以,以為原點(diǎn),以所在的直線為軸,以所在的直線為軸,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,,,,,,,則;設(shè),,,則,因?yàn)?,所以時(shí),的最小值為.故答案為:;.
14.【多選】(2023·山西臨汾·統(tǒng)考二模)如圖,矩形中,,若,點(diǎn)分別為邊的中點(diǎn),則下列說法正確的是(
)A. B.C. D.【答案】AC【分析】建立平面直角坐標(biāo)系,運(yùn)用平面向量加法、數(shù)量積、向量夾角的坐標(biāo)公式求解即可.【詳解】∵四邊形ABCD為矩形,∴以A為原點(diǎn),分別以AB、AD為x軸、y軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖所示,則,,,,,,∴,,,,,對(duì)于A項(xiàng),設(shè),則,∴,,∴,故A項(xiàng)正確;對(duì)于B項(xiàng),因?yàn)椋耘c不垂直,故B項(xiàng)不成立;對(duì)于C項(xiàng),,故C項(xiàng)正確;對(duì)于D項(xiàng),,故D項(xiàng)不成立.故選:AC.15.(2023·四川達(dá)州·統(tǒng)考二模)如圖,在等腰梯形中,,,,,,.則(
)A.62 B.38 C. D.【答案】A【分析】根據(jù)已知條件求出,,過作,垂足為,過作,垂足為,求出、、、、,以為原點(diǎn),為軸,過且垂直于的直線為軸,建立平面直角坐標(biāo)系:根據(jù),求出和的坐標(biāo),從而得和,再根據(jù)平面向量數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算可求出結(jié)果.【詳解】在等腰梯形中,,,,所以,,過作,垂足為,過作,垂足為,在直角三角形中,,,在直角三角形中,,,又,所以,以為原點(diǎn),為軸,過且垂直于的直線為軸,建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系:則,,,,因?yàn)?,所以,因?yàn)椋?,所以,,所?故選:A(四)投影法16.(2023·陜西咸陽(yáng)·武功縣普集高級(jí)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知菱形中,,則__________.【答案】【分析】根據(jù)菱形對(duì)角線互相垂直,結(jié)合平面向量數(shù)量積公式求出答案.【詳解】設(shè)與交于,則且是線段的中點(diǎn),,由平面向量數(shù)量積的幾何意義知,.故答案為:17.(2023·寧夏銀川·校聯(lián)考二模)已知為圓O的一條弦,且,則(
)A.4 B. C.2 D.【答案】D【分析】運(yùn)用數(shù)量積定義及幾何意義計(jì)算即可.【詳解】取AB的中點(diǎn)E,連接OE,則,如圖所示,因?yàn)?,所以,所?故選:D.18.(2023·甘肅蘭州·蘭化一中??寄M預(yù)測(cè))在四邊形ABCD中,,作于點(diǎn)H.若,則(
)A. B.10 C. D.12【答案】D【分析】設(shè)AC與BD交于點(diǎn)O,由已知可得,則,且即可求結(jié)果.【詳解】設(shè)AC與BD交于點(diǎn)O,因?yàn)?,所以.又于點(diǎn)H,且,所以,所以.故選:D19.(2023春·湖北武漢·高三華中師大一附中??茧A段練習(xí))如圖,、是以為直徑的圓上的兩點(diǎn),其中,,則(
)A.1 B.2 C. D.【答案】A【分析】連結(jié)、,則有,,根據(jù)求解即可.【詳解】解:連結(jié)、.則,.所以..因?yàn)?,所?故選:.(五)極化恒等式法20.【多選】(2023·安徽淮北·統(tǒng)考二模)已知點(diǎn),點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),邊長(zhǎng)為的正方形的頂點(diǎn)位于圓外,則的值可能是(
)A.0 B. C.8 D.10【答案】ABC【分析】利用極化恒等式結(jié)合圖形求數(shù)量積最大值,再逐一判斷選項(xiàng)即可.【詳解】如圖所示,取CE中點(diǎn)F,連接BF,則由題意可得:,由極化恒等式可得當(dāng)三點(diǎn)共線且時(shí),,即,故C正確,且排除D項(xiàng);對(duì)于B項(xiàng),當(dāng)三點(diǎn)共線且比較接近時(shí),此時(shí)存在,故B正確;當(dāng)重合時(shí),易得,此時(shí),故A正確;故選:ABC21.(2023春·貴州·高一校聯(lián)考階段練習(xí))閱讀以下材料,解決本題:我們知道①;②.由①-②得,我們把最后推出的式子稱為“極化恒等式”,它實(shí)現(xiàn)了沒有夾角參與的情況下將兩個(gè)向量的數(shù)量積化為“模”的運(yùn)算.如圖所示的四邊形中,,為中點(diǎn).(1)若,求的面積;(2)若,求的值.【答案】(1)10(2)240【分析】(1)利用數(shù)量積的定義求出,根據(jù)同角關(guān)系求出,代入三角形面積公式即可求解;(2)先利用極化恒等式得,由得,代入極化恒等式求解即可.【詳解】(1)因?yàn)椋?,即,所以,又,所以,所以;?)因?yàn)?,,由極化恒等式得,所以,又,所以,由極化恒等式得.22.(2023·全國(guó)·高一專題練習(xí))已知AB是圓O的直徑,AB長(zhǎng)為2,C是圓O上異于A,B的一點(diǎn),P是圓O所在平面上任意一點(diǎn),則(+)的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】利用極化恒等式求解即可.【詳解】取OC中點(diǎn)D,由極化恒等式得又,∴的最小值為.故選:C.考點(diǎn)二平面向量的數(shù)量積的最值問題23.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知,,且,則的最小值是_____________.【答案】【分析】由題意,均在圓心為原點(diǎn),半徑為的圓上,再根據(jù)數(shù)量積公式,結(jié)合幾何意義分析最值求解即可.【詳解】解:由題知,三點(diǎn)共圓,圓心為坐標(biāo)原點(diǎn),半徑為,所以,,設(shè),數(shù)形結(jié)合可得在上的投影,所以,,即,故當(dāng),時(shí)有最小值,此時(shí).當(dāng)時(shí),時(shí)有最大值,所以,綜上,的取值范圍是,所以,的最小值是故答案為:24.(2023·河南安陽(yáng)·統(tǒng)考三模)已知菱形的邊長(zhǎng)為,,為菱形的中心,是線段上的動(dòng)點(diǎn),則的最小值為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè),其中,將、用基底表示,再利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)可求得的最小值.【詳解】設(shè),其中,由平面向量數(shù)量積的定義可得,,因?yàn)闉榱庑蔚闹行模瑒t,所以,,因此,的最小值為.故選:C.25.(2023·貴州·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,這是古希臘數(shù)學(xué)家特埃特圖斯用來構(gòu)造無(wú)理數(shù)的圖形,已知是平面四邊形內(nèi)一點(diǎn),則的取值范圍是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由數(shù)量積的幾何意義,先求在上的投影的取值范圍,再乘以,則可得到的取值范圍.【詳解】如圖,延長(zhǎng),過點(diǎn)做交的延長(zhǎng)線于點(diǎn).因?yàn)?,?所以.由圖可知當(dāng)在點(diǎn)處時(shí),在上的投影有最大值1,當(dāng)在點(diǎn)處時(shí),在上的投影有最小值,又因?yàn)椋缘娜≈捣秶?故選:D26.(2023·天津紅橋·統(tǒng)考二模)已知菱形ABCD的邊長(zhǎng)為2,,點(diǎn)E在邊BC上,,若G為線段DC上的動(dòng)點(diǎn),則的最大值為(
)A.2 B.C. D.4【答案】B【分析】利用向量的數(shù)量積的定義及數(shù)量積的運(yùn)算,結(jié)合向量的線性運(yùn)算即可求解.【詳解】由題意可知,如圖所示因?yàn)榱庑蜛BCD的邊長(zhǎng)為2,,所以,,設(shè),則,因?yàn)?,所?,,當(dāng)時(shí),的最大值為.故選:B.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)睛:解決此題的關(guān)鍵是利用向量的線性運(yùn)算求出,結(jié)合向量數(shù)量積定義和運(yùn)算即可.27.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)已知平面向量,,,滿足,,若對(duì)于任意實(shí)數(shù)x,都有成立,且,則的最大值為(
)A.2 B.4 C.6 D.8【答案】D【分析】把三個(gè)向量平移到同起點(diǎn),由向量運(yùn)算及得,從而,又由得點(diǎn)在以為圓心半徑為1的圓面上(包括邊界),利用數(shù)量積的幾何意義求得,再利用三角形相似求OD長(zhǎng)度即可求出最值.【詳解】設(shè),,,,,則如圖所示,因?yàn)?,所以,即,所以,因?yàn)?,,所以,,由,可得點(diǎn)在以為圓心,半徑為1的圓面上(包括邊界),過圓周上一點(diǎn)作的垂線,垂足為,且與相切,延長(zhǎng)交于,則,此時(shí)∽,根據(jù)相似知識(shí)可得,所以,所以的最大值為,故選:D.28.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))如圖,中,為中點(diǎn),為圓心為、半徑為1的圓的動(dòng)直徑,則的取值范圍是__________.【答案】【分析】由向量的運(yùn)算得出,再由的范圍得出的取值范圍.【詳解】,且.即設(shè)與的夾角為,則.因?yàn)?,所?故答案為:29.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,,.設(shè),且(),則當(dāng)取最小值時(shí),______.【答案】7【分析】根據(jù)條件建立合適的直角坐標(biāo)系,根據(jù)向量的坐標(biāo)表示計(jì)算數(shù)量積,轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值求參數(shù)即可.【詳解】由已知得點(diǎn)D是AC的中點(diǎn).設(shè),則由知.以為原點(diǎn),分別以CB,CA所在直線為軸、軸建立平面直角坐標(biāo)系,如圖,則,,,,所以直線BD的方程為.易知點(diǎn)在直線BD上運(yùn)動(dòng).設(shè),則,,,所以,所以.故當(dāng)時(shí),取得最小值.此時(shí),則,.由,得.故答案為:7考點(diǎn)三平面向量數(shù)量積的應(yīng)用30.(2023·云南·校聯(lián)考二模)在梯形中,,,,為的中點(diǎn),,則(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)向量數(shù)量積的運(yùn)算在AB上的射影為AB中點(diǎn)可得.【詳解】如圖,為的中點(diǎn),連接,,,,,所以在上的投影為,所以,又因,,所以四邊形為矩形.故,即.故選:C.31.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知中,分別是角的對(duì)邊,若,且,則的面積為(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】首先利用余弦定理得,再利用向量數(shù)量積公式求得,最后利用三角形面積公式即可.【詳解】由余弦定理得,因?yàn)椋?,又,所以,則,則,故選:C.32.(2023·海南省直轄縣級(jí)單位·校聯(lián)考一模)已知點(diǎn)O是銳角的外心,,,,若,則______.【答案】【分析】先應(yīng)用外心是垂直平分線的交點(diǎn),再應(yīng)用數(shù)量積的幾何意義求得和列出方程組求解即可.【詳解】如圖,點(diǎn)O在AB、AC上的射影是點(diǎn)D、E,它們分別為AB、AC的中點(diǎn).由數(shù)量積的幾何意義,可得,.依題意有,即.同理,即.將兩式相加得,所以.故答案為:.33.(2023·四川德陽(yáng)·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知D為正三角形ABC中邊BC的中點(diǎn),E在線段AC上且,若AD與BE交于M,若,則正三角形ABC的邊長(zhǎng)為(
)A.6 B.12 C.18 D.24【答案】B【分析】根據(jù)已知建立平面直角坐標(biāo)系,利用向量共線和向量的數(shù)量積的坐標(biāo)表示進(jìn)行計(jì)算求解.【詳解】如圖,建立平面直角坐標(biāo)系,設(shè)正三角形ABC的邊長(zhǎng)為,則,因?yàn)?,所以,,,設(shè),所以,,因?yàn)辄c(diǎn)三點(diǎn)共線,所以,解得,所以,所以,,由有:,解得,所以的邊長(zhǎng)為,故A,C,D錯(cuò)誤.故選:B.34.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,已知,,在方向上的投影為,P為線段上的一點(diǎn),且.則的最小值為(
)A. B.4 C.8 D.【答案】B【分析】先求出,,根據(jù)三點(diǎn)共線得到,利用基本不等式求出最小值.【詳解】因?yàn)?,在方向上的投影為,所以,解得?因?yàn)椋?,即,所以,解得?因?yàn)镻為線段上的一點(diǎn),且,所以,即.所以(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào)).所以的最小值為4.故選:B考點(diǎn)四平面向量的垂直問題35.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))設(shè)平面向量均為單位向量,則“”是“”的(
)A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【分析】利用定義法進(jìn)行判斷即可.【詳解】充分性:因?yàn)橄蛄烤鶠閱挝幌蛄?,且“”,所以,即,即所以,所?即充分性滿足;必要性:因?yàn)椋?而,所以,所以.即必要性滿足.故選:C36.(2023·新疆·校聯(lián)考二模)平面內(nèi)三個(gè)單位向量,,,滿足,若,則(
)A. B. C.2 D.【答案】D【分析】由,可得,后結(jié)合與可得答案.【詳解】由得,所以,即.因?yàn)?,所以,又將代入,整理得,解?故選:D.37.(2023·遼寧遼陽(yáng)·統(tǒng)考一模)已知兩個(gè)單位向量,滿足與垂直,則(
)A. B.
C.
D.【答案】B【分析】根據(jù)向量垂直列方程,化簡(jiǎn)求得的值.【詳解】依題意可得,即,則.故選:B38.(2023秋·遼寧·高三校聯(lián)考期末)已知,若,則______.【答案】【分析】根據(jù)建立等式即可求解.【詳解】因?yàn)?,所以,解?故答案為:.39.(2023·四川巴中·南江中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知向量,若,則___________.【答案】/【分析】由數(shù)量積等于0并結(jié)合數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算公式即可求解.【詳解】由題意可得,因?yàn)?,則,解得.故答案為:40.(2023·山西運(yùn)城·統(tǒng)考三模)已知向量滿足,且,則實(shí)數(shù)(
)A.1或 B.-1或 C.1或 D.-1或【答案】D【分析】根據(jù)向量的線性計(jì)算和垂直的坐標(biāo)表示即可求解.【詳解】所以,因?yàn)?,所以,解得或,故選:D.41.(2023·廣東梅州·梅州市梅江區(qū)梅州中學(xué)校考模擬預(yù)測(cè))已知平面向量,,若,則實(shí)數(shù)的值為__________.【答案】/【分析】由于,所以由構(gòu)成的平行四邊形對(duì)角線相等,故為矩形,所以,再運(yùn)用數(shù)量積計(jì)算即可.【詳解】,由構(gòu)成的平行四邊形為矩形,即,則,解得;故答案為:.42.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))記△ABC的內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且,若向量,,且,則______【答案】【分析】由正弦定理邊化角結(jié)合余弦定理可得,由垂直向量的坐標(biāo)表示,結(jié)合余弦定理可求得,結(jié)合內(nèi)角和為,即可得出答案.【詳解】由,結(jié)合正弦定理得,即,又由余弦定理,所以,則或.因?yàn)锳,,且,所以,故.因?yàn)椋?,結(jié)合正弦定理得,即,由余弦定理可得,則,則有,解得.故答案為:.考點(diǎn)五平面向量的模長(zhǎng)問題(一)求向量的模43.(2023·甘肅金昌·統(tǒng)考模擬預(yù)測(cè))已知向量的夾角為,,則(
)A. B. C. D.7【答案】C【分析】根據(jù)向量的數(shù)量積的定義及運(yùn)算性質(zhì)求解.【詳解】因?yàn)橄蛄康膴A角為,,所以,所以.故選:C44.(2023春·北京·高三北京市陳經(jīng)綸中學(xué)??奸_學(xué)考試)已知向量,夾角為,且,,則(
)A.3 B. C.4 D.5【答案】D【分析】將方程兩邊平方,然后結(jié)合數(shù)量積的定義可算出答案.【詳解】因?yàn)橄蛄浚瑠A角為,且,,所以,解得,故選:D45.(2023·江蘇揚(yáng)州·揚(yáng)州中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))若向量,滿足,,,則(
)A.2 B. C.1 D.【答案】B【分析】由數(shù)量積運(yùn)算和運(yùn)算律求解即可.【詳解】,,,,,,,.故選:B.46.(2023春·湖北·高三統(tǒng)考階段練習(xí))已知兩個(gè)非零向量的夾角為,且,則(
)A. B. C. D.3【答案】C【分析】由化簡(jiǎn)可得,再由向量的模長(zhǎng)公式代入化簡(jiǎn)即可得出答案.【詳解】因?yàn)榉橇阆蛄康膴A角為,且,所以,即,化簡(jiǎn)得:,.故選:C.47.(2023·吉林長(zhǎng)春·長(zhǎng)春市第二中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知向量,的夾角為60°,且,則(
)A. B.C. D.【答案】C【分析】對(duì)兩邊同時(shí)平方可得,由模長(zhǎng)的計(jì)算公式代入可判斷A,B;由向量夾角計(jì)算公式可判斷C,D.【詳解】由可得:,可得:,,對(duì)于A,,故A不正確;對(duì)于B,,故B不正確;對(duì)于C,,,,故,故C正確;對(duì)于D,,,,故D不正確.故選:C.48.(2023春·廣西·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知,,若,則______.【答案】【分析】根據(jù)數(shù)量積的坐標(biāo)表示求出,即可求出的坐標(biāo),再利用坐標(biāo)法求出模.【詳解】因?yàn)?,且,所以,解得,所以,所以,所?故答案為:49.(2023·河北衡水·模擬預(yù)測(cè))已知平面向量滿足,則(
)A. B. C. D.33【答案】C【分析】根據(jù)題意,由平面向量模長(zhǎng)的計(jì)算公式,代入計(jì)算即可得到結(jié)果.【詳解】因?yàn)椋裕瑒t,所以,即.故選:C.50.(2023·河南·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))如圖,在中,,,,M為線段BC的中點(diǎn),則(
)A.3 B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)給定條件,可得,再利用數(shù)量積的定義及運(yùn)算律求解作答.【詳解】在中,M為線段BC的中點(diǎn),則有,由,,,得,所以.故選:B(二)求模的最值51.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))已知向量,的夾角為,,則的最大值為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】設(shè),由已知條件得,把等式改寫為關(guān)于的方程,方程有解,判別式,可求的最大值.【詳解】向量,的夾角為,,則有,設(shè),,∴,即,存在,方程有解,則有,解得,則的最大值為.故選:B52.(2023·安徽滁州·安徽省定遠(yuǎn)中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))已知、滿足,在方向上的數(shù)量投影為,則的最小值為______.【答案】10【分析】根據(jù)數(shù)量投影的定義,結(jié)合平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)進(jìn)行求解即可.【詳解】設(shè)、的夾角為,因?yàn)樵诜较蛏系臄?shù)量投影為,所以,因此,因此,所以,,因此有,因?yàn)椋援?dāng)時(shí),有最小值,最小值為,故答案為:1053.(2023·山東青島·統(tǒng)考三模)已知向量,,滿足:,,,則的最小值為(
)A. B. C.2 D.1【答案】A【分析】建立平面坐標(biāo)系,用坐標(biāo)表示,,,利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算計(jì)算即可.【詳解】由題意不妨設(shè),則,且,解之得或,由,即的終點(diǎn)C在以為圓心,1為半徑的圓上,故,由圓的對(duì)稱性,不妨令,即,連接AD交圓于E,由點(diǎn)與圓的位置關(guān)系可知.故選:A
54.(2023秋·浙江寧波·高三期末)若單位向量滿足,向量滿足,則(
).A. B. C. D.【答案】C【分析】設(shè)出,由得到C在以為直徑的圓上,表達(dá)出,設(shè),利用輔助角公式得到的最值.【詳解】令,不妨,所以中點(diǎn)坐標(biāo)為,因?yàn)椋訡在以為直徑的圓上,即,所以,令,則,因?yàn)?,所以,所?故選:C.(三)已知模求參數(shù)55.(2023·青海西寧·統(tǒng)考一模)已知向量,,若,則________.【答案】【分析】根據(jù)向量模的展開計(jì)算,得出,從而進(jìn)一步利用向量的線性計(jì)算求解.【詳解】因?yàn)?,所以,所以,所以,所以,所以,解得,故答案為?56.(2023·天津?yàn)I海新·天津市濱海新區(qū)塘沽第一中學(xué)??寄M預(yù)測(cè))非零向量滿足且與夾角為,則“”是“”的(
)A.必要而不充分條件 B.充分而不必要條件C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】C【分析】由題意,若,根據(jù)向量的數(shù)量積和模的計(jì)算公式,可得,得到,;反之也可求得,即可得到答案.【詳解】由題意,非零向量滿足且與夾角為,若,即,解得,又因?yàn)?,可得,即充分性是成立的;若,由,可得,即必要性是成立的,所以“”是“”的充分必要條件.故選:C.【點(diǎn)睛】本題主要考查了充分條件、必要條件的判定,其中解答中熟記向量的數(shù)量積的運(yùn)算,以及向量的模的運(yùn)算公式是解答的關(guān)鍵,著重考查了推理與運(yùn)算能力.57.(2023春·全國(guó)·高三競(jìng)賽)已知平面向量,滿足,,并且當(dāng)時(shí),取得最小值,則(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)已知得出,即可根據(jù)二次函數(shù)最值問題得出時(shí),取得最小值,即取得最小值,再根據(jù)已知列式解出,即可根據(jù)同角三角函數(shù)關(guān)系得出答案.【詳解】平面向量,滿足,,則,,,則時(shí),取得最小值,即取得最小值,故,解得:,則,故選:B.58.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,,且對(duì)于,的最小值為,則(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用向量垂直可得其數(shù)量積為零,即,易知當(dāng)時(shí),取最小值,聯(lián)立解方程組可得,,由余弦定理計(jì)算可得結(jié)果.【詳解】設(shè)中角所對(duì)的邊分別為,因?yàn)椋裕忠驗(yàn)?,所以,故,即?).因?yàn)?,所以?dāng)時(shí),取最小值,即,所以,故,所以,負(fù)值舍去,則,代入(1)式得,所以.故選:D考點(diǎn)六平面向量的夾角問題59.【多選】(2023春·河北·高三校聯(lián)考階段練習(xí))已知單位向量的夾角為,則使為鈍角的一個(gè)充分條件是(
)A. B.C. D.【答案】BC【分析】當(dāng)時(shí)即可判斷A,將兩邊平方,得到,從而求出即可判斷B選項(xiàng),利用向量數(shù)量積的運(yùn)算展開即可判斷的值或范圍即可得到C選項(xiàng),由得,當(dāng)即可判斷選項(xiàng)D.【詳解】若,則可能為,A選項(xiàng)不是為鈍角的充分條件,故A不正確,若,兩邊平方得,即向量的余弦值為,所以,B選項(xiàng)是為鈍角的一個(gè)充分條件;故B選項(xiàng)正確,若,則,即向量的余弦值為,所以且為鈍角,,C選項(xiàng)是為鈍角的充分條件,故C選項(xiàng)正確,若,兩邊平方得,當(dāng)時(shí)滿足題意所以不一定為鈍角,D不是為鈍角的充分條件,故D不正確,故選:BC.60.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))在中,“”是“是鈍角三角形”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】A【分析】由得,充分性成立,是鈍角三角形,鈍角不一定是角,必要性不成立,即可得答案.【詳解】解:設(shè)與的夾角為,因?yàn)?,即,所以,,又為?nèi)角的補(bǔ)角,所以,是鈍角三角形;當(dāng)為鈍角三角形時(shí),不一定是鈍角.所以“”是“是鈍角三角形”的充分不必要條件.故選:A.【點(diǎn)睛】本題考查充分條件與必要條件的判定,考查向量數(shù)量積的概念,是基礎(chǔ)題.61.(2023·全國(guó)·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))若平面向量,滿足,且與垂直,則與的夾角為(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用垂直的向量表示求出的表達(dá)式,再利用向量夾角公式求解作答.【詳解】因?yàn)榕c垂直,則,即,化簡(jiǎn)得,而,則.又,有,所以與的夾角為.故選:B62.(2023·山東煙臺(tái)·統(tǒng)考二模)已知向量,則與夾角的大小為_____________.【答案】【分析】根據(jù)題意可得,結(jié)合平面向量數(shù)量積的定義計(jì)算即可求解.【詳解】由,得,由,得,即,得,所以,又,所以,即與的夾角為.故答案為:.63.(2023·遼寧沈陽(yáng)·沈陽(yáng)二中??寄M預(yù)測(cè))設(shè)是兩個(gè)單位向量,若在上的投影向量為,則(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根據(jù)投影向量公式以及向量夾角的余弦公式求得結(jié)果.【詳解】∵在上的投影向量為,,,又是兩個(gè)單位向量,即,.故選:.64.(2023·遼寧·校聯(lián)考二模)已知單位向量,滿足,若向量,則(
).A. B. C. D.【答案】A【分析】計(jì)算出及,利用向量余弦夾角公式計(jì)算,再利用平方關(guān)系求出.【詳解】因?yàn)?,是單位向量,所以,又因?yàn)?,,所以,,所以,因?yàn)椋?故選:A.65.(2023春·江西鷹潭·高三貴溪市實(shí)驗(yàn)中學(xué)校考階段練習(xí))已知平面向量,滿足,若,,則,的夾角為(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】設(shè),的夾角為,由數(shù)量積的定義和模長(zhǎng)公式求解即可.【詳解】設(shè),的夾角為,,則,由可得:,則,所以,解得:.因?yàn)?,?故選:D.66.(2023·四川·校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè))已知向量,,,則向量與的夾角為______.【答案】【分析】由可得,,后由向量夾角的坐標(biāo)表示可得答案.【詳解】,則,則,又,則故答案為:.67.(2023·全國(guó)·高三專題練習(xí))已知向量、滿足,且,,則向量與的夾角為(
)A.
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