2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第03講平面向量的數(shù)量積(知識(shí)+真題+11類(lèi)高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)_第1頁(yè)
2024-2025學(xué)年高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義(新高考)第03講平面向量的數(shù)量積(知識(shí)+真題+11類(lèi)高頻考點(diǎn))(精講)(學(xué)生版+解析)_第2頁(yè)
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第03講平面向量的數(shù)量積目錄TOC\o"1-2"\h\u第一部分:基礎(chǔ)知識(shí) 2第二部分:高考真題回顧 4第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過(guò) 4高頻考點(diǎn)一:平面向量數(shù)量積的定義及辨析 4高頻考點(diǎn)二:平面向量數(shù)量積的幾何意義 5高頻考點(diǎn)三:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(求數(shù)量積) 6高頻考點(diǎn)四:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(模運(yùn)算) 7高頻考點(diǎn)五:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(向量的夾角) 8高頻考點(diǎn)六:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù)) 10高頻考點(diǎn)七:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(已知模求數(shù)量積) 11高頻考點(diǎn)八:向量的垂直關(guān)系 12高頻考點(diǎn)九:向量的投影(投影向量) 13高頻考點(diǎn)十:平面向量的綜合應(yīng)用 13高頻考點(diǎn)十一:最值范圍問(wèn)題 15第四部分:典型易錯(cuò)題型 16備注:兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù)時(shí)注意共線問(wèn)題 16第五部分:新定義題 17第一部分:基礎(chǔ)知識(shí)1、平面向量數(shù)量積有關(guān)概念1.1向量的夾角已知兩個(gè)非零向量和,如圖所示,作,,則()叫做向量與的夾角,記作.(2)范圍:夾角的范圍是.當(dāng)時(shí),兩向量,共線且同向;當(dāng)時(shí),兩向量,相互垂直,記作;當(dāng)時(shí),兩向量,共線但反向.1.2數(shù)量積的定義:已知兩個(gè)非零向量與,我們把數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作,即,其中θ是與的夾角,記作:.規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為零.記作:.1.3向量的投影①定義:在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作.過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,則就是向量在向量上的投影向量.②投影向量計(jì)算公式:當(dāng)為銳角(如圖(1))時(shí),與方向相同,,所以;當(dāng)為直角(如圖(2))時(shí),,所以;當(dāng)為鈍角(如圖(3))時(shí),與方向相反,所以,即.當(dāng)時(shí),,所以;當(dāng)時(shí),,所以綜上可知,對(duì)于任意的,都有.2、平面向量數(shù)量積的性質(zhì)及其坐標(biāo)表示已知向量,為向量和的夾角:2.1數(shù)量積2.2模:2.3夾角:2.4非零向量的充要條件:2.5三角不等式:(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)3、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算①②③4、極化恒等式①平行四邊形形式:若在平行四邊形中,則②三角形形式:在中,為的中點(diǎn),所以5、常用結(jié)論①②③第二部分:高考真題回顧1.(2023·北京·高考真題)已知向量滿足,則(

)A. B. C.0 D.12.(2023·全國(guó)·乙卷文)正方形的邊長(zhǎng)是2,是的中點(diǎn),則(

)A. B.3 C. D.53.(2023·全國(guó)·甲卷文)已知向量,則(

)A. B. C. D.4.(2023·全國(guó)·乙卷理)已知的半徑為1,直線PA與相切于點(diǎn)A,直線PB與交于B,C兩點(diǎn),D為BC的中點(diǎn),若,則的最大值為(

)A. B.C. D.5.(2023·天津·高考真題)在中,,,記,用表示;若,則的最大值為.6.(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅱ卷)已知向量,滿足,,則.第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過(guò)高頻考點(diǎn)一:平面向量數(shù)量積的定義及辨析典型例題1.(2024高一下·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))對(duì)于任意向量,下列命題中正確的是()A. B.C. D.2.(23-24高一下·吉林長(zhǎng)春·階段練習(xí))在中,下列命題正確的個(gè)數(shù)是(

)①;②;③若,則為等腰三角形;④,則為銳角三角形.A.1 B.2 C.3 D.43.(23-24高一下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))在三角形中,在上的投影向量為,則.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·山東青島·期中)在中,,若,則下列結(jié)論正確的為(

)A.一定為鈍角三角形 B.一定不為直角三角形C.一定為銳角三角形 D.可為任意三角形2.(23-24高一下·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))在等式①;②;③;④若,且,則;其中正確的命題的個(gè)數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.43.(多選)(23-24高一下·四川樂(lè)山·期末)已知平面向量,,,則下列說(shuō)法正確的是(

)A. B.C.若,,則 D.,則高頻考點(diǎn)二:平面向量數(shù)量積的幾何意義典型例題1.(23-24高一下·河北衡水·期末)如圖,在邊長(zhǎng)為的等邊中,點(diǎn)為中線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),則的取值范圍為(

)A. B. C. D.2.(23-24高二下·湖南長(zhǎng)沙·階段練習(xí))圓是中華民族傳統(tǒng)文化的形態(tài)象征,象征著“圓滿”和“飽滿”,是自古以和為貴的中國(guó)人所崇尚的圖騰.如圖所示的是一個(gè)圓形,圓心為,、是圓上的兩點(diǎn),若,則.

練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·安徽滁州·階段練習(xí))《易經(jīng)》是中華民族智慧的結(jié)晶,易有太極,太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,易經(jīng)包含了深菨的哲理.如圖所示是八卦模型圖以及根據(jù)八卦圖抽象得到的正八邊形,其中為正八邊形的中心,則(

A. B.1 C. D.2.(23-24高一上·湖南長(zhǎng)沙·期末)在中,C為直角頂點(diǎn),,則的值為()A.4 B.8 C.16 D.缺少條件,做不出來(lái)高頻考點(diǎn)三:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(求數(shù)量積)典型例題1.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))已知等邊的邊長(zhǎng)為,那么(

)A. B. C. D.2.(23-24高一下·山東·階段練習(xí))在中,為邊上一點(diǎn),滿足,則(

)A. B.6 C. D.3.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))在正六邊形中,已知,則.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高三下·海南省直轄縣級(jí)單位·開(kāi)學(xué)考試)如圖,點(diǎn)P,A,B均在邊長(zhǎng)為1的小正方形組成的網(wǎng)格上,則(

A.-8 B.-4 C.0 D.42.(2024·陜西咸陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知向量,,若,則(

)A. B. C.1 D.3.(23-24高三下·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))如圖,正八邊形,其外接圓半徑為2,則=.

高頻考點(diǎn)四:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(模運(yùn)算)典型例題1.23-24高三下·安徽滁州·階段練習(xí))已知向量滿足,則(

)A.3 B. C.7 D.2.(23-24高三下·浙江寧波·階段練習(xí))已知平面向量滿足且,則(

)A. B.5 C. D.63.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))若,,則.4.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))已知,,,,則.練透核心考點(diǎn)1.(2024·陜西西安·三模)已知平面向量,的夾角為,若,,則(

)A.2 B. C.或2 D.2或2.(2023高二上·甘肅蘭州·學(xué)業(yè)考試)已知向量,,則(

)A.2 B.3 C.4 D.53.(23-24高三上·山西·期末)已知向量和的夾角的余弦值為,,,則等于(

)A.2 B.4 C. D.4.(2023·北京海淀·三模)已知為單位向量,向量滿足,,則的最大值為(

)A.1 B.2 C. D.4高頻考點(diǎn)五:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(向量的夾角)典型例題1.(2024·遼寧鞍山·二模)已知非零向量,滿足,向量在向量方向上的投影向量是,則與夾角的余弦值為(

)A. B. C. D.2.(2024高一·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知非零向量滿足,則向量夾角的余弦值為.3.(23-24高一下·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))已知在中,N是邊AB的中點(diǎn),且,設(shè)AM與CN交于點(diǎn)P.記.(1)用表示向量;(2)若,且,求的余弦值.4.(23-24高一下·云南昆明·階段練習(xí))已知向量.(1)若,求的坐標(biāo);(2)若,求與的夾角.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·河北滄州·階段練習(xí))已知向量,則.2.(2021·河南·模擬預(yù)測(cè))已知,,,則向量與的夾角的正切值為.3.(23-24高一下·江蘇南通·階段練習(xí))已知,,.(1)求;(2)求向量與的夾角.4.(23-24高一下·河北滄州·階段練習(xí))已知向量,,.(1)若,,求的值;(2)若,求與的夾角的余弦值.高頻考點(diǎn)六:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù))典型例題1.(23-24高二上·湖南長(zhǎng)沙·開(kāi)學(xué)考試)已知點(diǎn),,向量,若與成銳角,則y的取值范圍為.2.(23-24高一下·河南南陽(yáng)·期中)已知且與的夾角為銳角,則的取值范圍是.3.(23-24高三上·黑龍江雞西·階段練習(xí))已知平面向量,,.(1)①若,求;②若,求;(2)若向量與的夾角為鈍角,求x的取值范圍.4.(23-24高一下·江蘇淮安·期中)已知向量,.(1)若,求實(shí)數(shù)k的值;(2)若與的夾角是鈍角,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·甘肅天水·期末)已知,若與的夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.2.(23-24高一下·內(nèi)蒙古呼和浩特·階段練習(xí))已知向量,,則與的夾角為鈍角時(shí),的取值范圍為.3.(23-24高一下·江西景德鎮(zhèn)·期中)若向量,的夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為.4.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))已知向量,.(1)求以及向量與的夾角的余弦值;(2)已知與的夾角為銳角,求的取值范圍.高頻考點(diǎn)七:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(已知模求數(shù)量積)典型例題1.(23-24高三下·山東菏澤·階段練習(xí))已知向量,,滿足,則()A. B. C. D.2.(23-24高三下·云南昆明·階段練習(xí))已知平面向,,,,,若,則的最大值為(

)A.8 B. C. D.3.(23-24高三上·寧夏銀川·階段練習(xí))若向量,滿足,,,則.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高三上·山西·期末)已知向量和的夾角的余弦值為,,,則等于(

)A.2 B.4 C. D.2.(2023·四川綿陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知平面向量與的夾角為,且,則(

)A. B.-2 C.2 D.3.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))向量,若存在實(shí)數(shù),使得,則的取值范圍是高頻考點(diǎn)八:向量的垂直關(guān)系典型例題1.(2024高一·江蘇·專(zhuān)題練習(xí))已知且向量與互相垂直,則k的值為(

)A. B.C. D.12.(23-24高三下·河南·階段練習(xí))已知向量,若,則.3.(23-24高一下·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))已知,,與的夾角為.(1)求;(2)若向量與相互垂直,求實(shí)數(shù)k的值.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·天津靜?!るA段練習(xí))已知,,,且與垂直,則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B. C. D.2.(23-24高三下·云南·階段練習(xí))已知單位向量,的夾角為,,若與垂直,則.3.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))已知向量,滿足,,且,的夾角為.(1)求;(2)若,求實(shí)數(shù)的值;高頻考點(diǎn)九:向量的投影(投影向量)典型例題1.(23-24高一下·陜西西安·階段練習(xí))已知,則向量在上的投影向量的模長(zhǎng)為(

)A.1 B. C. D.2.(23-24高一下·江西宜春·階段練習(xí))已知向量與的夾角為,且,,則向量在向量上的投影數(shù)量為(

)A.1 B. C.2 D.3.(23-24高一下·河南南陽(yáng)·階段練習(xí))已知向量、、,其中且與的夾角是與的夾角是,則在方向上的投影數(shù)量為.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·山東泰安·階段練習(xí))已知向量,,則在上的投影向量為(

)A. B. C. D.2.(23-24高三上·山東青島·期末)已知平面向量,則向量在向量上的投影向量是(

)A. B.C. D.3.(23-24高三上·上海浦東新·期末)已知向量,向量,則向量在向量上的投影向量為.高頻考點(diǎn)十:平面向量的綜合應(yīng)用典型例題1.(23-24高一下·江蘇淮安·階段練習(xí))已知向量(1)向量夾角的余弦值;(2)若向量與垂直,求實(shí)數(shù)k的值;(3)若向量,且與向量平行,求實(shí)數(shù)k的值.2.(23-24高一下·廣東惠州·階段練習(xí))已知非零向量滿足,且.(1)求;(2)當(dāng)時(shí),求向量與的夾角θ的值.3.(23-24高一下·江蘇南通·階段練習(xí))已知平面內(nèi)的三個(gè)向量,,.(1)若,求實(shí)數(shù)的值;(2)若,求實(shí)數(shù)的值.高頻考點(diǎn)十一:最值范圍問(wèn)題典型例題1.(23-24高一下·北京·階段練習(xí))已知向量滿足,,則的最大值等于(

)A. B. C.2 D.2.(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知,,,則的取值范圍是(

)A. B.C. D.3.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))鍵線式可以簡(jiǎn)潔直觀地描述有機(jī)物的結(jié)構(gòu),在有機(jī)化學(xué)中極其重要.有機(jī)物萘可以用左圖所示的鍵線式表示,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以抽象為右圖所示的圖形.已知與為全等的正六邊形,且,點(diǎn)為該圖形邊界(包括頂點(diǎn))上的一點(diǎn),則的取值范圍為(

)A. B. C. D.4.(23-24高一下·福建莆田·期中)設(shè)平面向量,其中為單位向量,且滿足,則的最大值為.練透核心考點(diǎn)1.(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知A,B,C,D是半徑為2的圓O上的四個(gè)動(dòng)點(diǎn),若,則的最大值為(

)A.6 B.12 C.24 D.322.(23-24高三上·重慶沙坪壩·階段練習(xí))已知,,,,,則的最大值為(

)A. B.4 C. D.3.(23-24高一下·河南周口·階段練習(xí))已知平面向量滿足,則的最大值為.4.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))若,,平面內(nèi)一點(diǎn)P,滿足,的最大值是.第四部分:典型易錯(cuò)題型備注:兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù)時(shí)注意共線問(wèn)題1.(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知,為互相垂直的單位向量,,,且與的夾角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為.2.(23-24高一下·河北滄州·階段練習(xí))已知是夾角為的兩個(gè)單位向量.若,其中,若的夾角為銳角,則的取值范圍.3.(23-24高三上·北京懷柔·階段練習(xí))已知平面向量,滿足,與的夾角為,若與的夾角為鈍角,則一個(gè)滿足條件的的值可以為.第五部分:新定義題1.(23-24高一下·山西大同·階段練習(xí))元向量()也叫維向量,是平面向量的推廣,設(shè)為正整數(shù),數(shù)集中的個(gè)元素構(gòu)成的有序組稱(chēng)為上的元向量,其中為該向量的第個(gè)分量.元向量通常用希臘字母等表示,如上全體元向量構(gòu)成的集合記為.對(duì)于,記,定義如下運(yùn)算:加法法則,模公式,內(nèi)積,設(shè)的夾角為,則.(1)設(shè),解決下面問(wèn)題:①求;②設(shè)與的夾角為,求;(2)對(duì)于一個(gè)元向量,若,稱(chēng)為維信號(hào)向量.規(guī)定,已知個(gè)兩兩垂直的120維信號(hào)向量滿足它們的前個(gè)分量都相同,證明:.第03講平面向量的數(shù)量積目錄TOC\o"1-2"\h\u第一部分:基礎(chǔ)知識(shí) 1第二部分:高考真題回顧 3第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過(guò) 8高頻考點(diǎn)一:平面向量數(shù)量積的定義及辨析 8高頻考點(diǎn)二:平面向量數(shù)量積的幾何意義 11高頻考點(diǎn)三:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(求數(shù)量積) 13高頻考點(diǎn)四:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(模運(yùn)算) 16高頻考點(diǎn)五:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(向量的夾角) 19高頻考點(diǎn)六:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù)) 23高頻考點(diǎn)七:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(已知模求數(shù)量積) 27高頻考點(diǎn)八:向量的垂直關(guān)系 30高頻考點(diǎn)九:向量的投影(投影向量) 32高頻考點(diǎn)十:平面向量的綜合應(yīng)用 34高頻考點(diǎn)十一:最值范圍問(wèn)題 39第四部分:典型易錯(cuò)題型 48備注:兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù)時(shí)注意共線問(wèn)題 48第五部分:新定義題 50第一部分:基礎(chǔ)知識(shí)1、平面向量數(shù)量積有關(guān)概念1.1向量的夾角已知兩個(gè)非零向量和,如圖所示,作,,則()叫做向量與的夾角,記作.(2)范圍:夾角的范圍是.當(dāng)時(shí),兩向量,共線且同向;當(dāng)時(shí),兩向量,相互垂直,記作;當(dāng)時(shí),兩向量,共線但反向.1.2數(shù)量積的定義:已知兩個(gè)非零向量與,我們把數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作,即,其中θ是與的夾角,記作:.規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為零.記作:.1.3向量的投影①定義:在平面內(nèi)任取一點(diǎn),作.過(guò)點(diǎn)作直線的垂線,垂足為,則就是向量在向量上的投影向量.②投影向量計(jì)算公式:當(dāng)為銳角(如圖(1))時(shí),與方向相同,,所以;當(dāng)為直角(如圖(2))時(shí),,所以;當(dāng)為鈍角(如圖(3))時(shí),與方向相反,所以,即.當(dāng)時(shí),,所以;當(dāng)時(shí),,所以綜上可知,對(duì)于任意的,都有.2、平面向量數(shù)量積的性質(zhì)及其坐標(biāo)表示已知向量,為向量和的夾角:2.1數(shù)量積2.2模:2.3夾角:2.4非零向量的充要條件:2.5三角不等式:(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號(hào)成立)3、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算①②③4、極化恒等式①平行四邊形形式:若在平行四邊形中,則②三角形形式:在中,為的中點(diǎn),所以5、常用結(jié)論①②③第二部分:高考真題回顧1.(2023·北京·高考真題)已知向量滿足,則(

)A. B. C.0 D.1【答案】B【分析】利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律,數(shù)量積的坐標(biāo)表示求解作答.【詳解】向量滿足,所以.故選:B2.(2023·全國(guó)·乙卷文)正方形的邊長(zhǎng)是2,是的中點(diǎn),則(

)A. B.3 C. D.5【答案】B【分析】方法一:以為基底向量表示,再結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律運(yùn)算求解;方法二:建系,利用平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算求解;方法三:利用余弦定理求,進(jìn)而根據(jù)數(shù)量積的定義運(yùn)算求解.【詳解】方法一:以為基底向量,可知,則,所以;方法二:如圖,以為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系,則,可得,所以;方法三:由題意可得:,在中,由余弦定理可得,所以.故選:B.3.(2023·全國(guó)·甲卷文)已知向量,則(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】利用平面向量模與數(shù)量積的坐標(biāo)表示分別求得,從而利用平面向量余弦的運(yùn)算公式即可得解.【詳解】因?yàn)?,所以,則,,所以.故選:B.4.(2023·全國(guó)·乙卷理)已知的半徑為1,直線PA與相切于點(diǎn)A,直線PB與交于B,C兩點(diǎn),D為BC的中點(diǎn),若,則的最大值為(

)A. B.C. D.【答案】A【分析】由題意作出示意圖,然后分類(lèi)討論,利用平面向量的數(shù)量積定義可得,或然后結(jié)合三角函數(shù)的性質(zhì)即可確定的最大值.【詳解】如圖所示,,則由題意可知:,由勾股定理可得

當(dāng)點(diǎn)位于直線異側(cè)時(shí)或PB為直徑時(shí),設(shè),則:,則當(dāng)時(shí),有最大值.

當(dāng)點(diǎn)位于直線同側(cè)時(shí),設(shè),則:,,則當(dāng)時(shí),有最大值.綜上可得,的最大值為.故選:A.【點(diǎn)睛】本題的核心在于能夠正確作出示意圖,然后將數(shù)量積的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)求最值的問(wèn)題,考查了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的綜合掌握程度和靈活處理問(wèn)題的能力.5.(2023·天津·高考真題)在中,,,記,用表示;若,則的最大值為.【答案】【分析】空1:根據(jù)向量的線性運(yùn)算,結(jié)合為的中點(diǎn)進(jìn)行求解;空2:用表示出,結(jié)合上一空答案,于是可由表示,然后根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算和基本不等式求解.【詳解】空1:因?yàn)闉榈闹悬c(diǎn),則,可得,兩式相加,可得到,即,則;空2:因?yàn)?,則,可得,得到,即,即.于是.記,則,在中,根據(jù)余弦定理:,于是,由和基本不等式,,故,當(dāng)且僅當(dāng)取得等號(hào),則時(shí),有最大值.故答案為:;.

6.(2023·全國(guó)·新課標(biāo)Ⅱ卷)已知向量,滿足,,則.【答案】【分析】法一:根據(jù)題意結(jié)合向量數(shù)量積的運(yùn)算律運(yùn)算求解;法二:換元令,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律運(yùn)算求解.【詳解】法一:因?yàn)?,即,則,整理得,又因?yàn)?,即,則,所以.法二:設(shè),則,由題意可得:,則,整理得:,即.故答案為:.第三部分:高頻考點(diǎn)一遍過(guò)高頻考點(diǎn)一:平面向量數(shù)量積的定義及辨析典型例題1.(2024高一下·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))對(duì)于任意向量,下列命題中正確的是()A. B.C. D.【答案】D【分析】利用向量的數(shù)量積及向量加法法則,逐項(xiàng)分析判斷即得.【詳解】,當(dāng)且僅當(dāng)共線時(shí)取等號(hào),A錯(cuò)誤;由向量加法的三角形法則知,,當(dāng)且僅當(dāng)同向或至少一個(gè)為零向量時(shí)取等號(hào),B錯(cuò)誤;是與共線的向量,是與共線的向量,因此與不一定相等,C錯(cuò)誤;,因此,D正確.故選:D2.(23-24高一下·吉林長(zhǎng)春·階段練習(xí))在中,下列命題正確的個(gè)數(shù)是(

)①;②;③若,則為等腰三角形;④,則為銳角三角形.A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【分析】根據(jù)向量的運(yùn)算公式,即可判斷選項(xiàng).【詳解】①,故①錯(cuò)誤;②.故②正確;③,則,為等腰三角形,故③正確;④若,只能說(shuō)明中,角是銳角,不能說(shuō)明其它角的情況,所以不能判斷為銳角三角形,故④錯(cuò)誤.故選:B3.(23-24高一下·四川內(nèi)江·階段練習(xí))在三角形中,在上的投影向量為,則.【答案】【分析】首先根據(jù)投影公式求,再轉(zhuǎn)化向量,即可求解.【詳解】由題意,,為中點(diǎn),由在上的投影向量為,即,又,所以,所以.故答案為:練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·山東青島·期中)在中,,若,則下列結(jié)論正確的為(

)A.一定為鈍角三角形 B.一定不為直角三角形C.一定為銳角三角形 D.可為任意三角形【答案】D【分析】根據(jù)數(shù)量積的概念即可判斷為銳角,再利用三角形的定義判斷即可.【詳解】因?yàn)?,所以,所以,所以為銳角,但是不能確定其它角是否為銳角、直角或鈍角,所以不能確定的形狀,故可為任意三角形.故選:D2.(23-24高一下·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))在等式①;②;③;④若,且,則;其中正確的命題的個(gè)數(shù)為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】A【分析】由零向量、向量數(shù)乘、數(shù)量積等概念和性質(zhì),即可判斷正誤,進(jìn)而確定答案.【詳解】零向量與任何向量的數(shù)量積都為0,故①錯(cuò)誤;0乘以任何向量都為零向量,故②正確;向量的加減、數(shù)乘滿足結(jié)合律,而向量數(shù)量積不滿足結(jié)合律,故③錯(cuò)誤;不一定有,如滿足條件,結(jié)論不成立,故④錯(cuò)誤;故選:A3.(多選)(23-24高一下·四川樂(lè)山·期末)已知平面向量,,,則下列說(shuō)法正確的是(

)A. B.C.若,,則 D.,則【答案】BD【分析】根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算律及定義判斷即可.【詳解】對(duì)于A:表示與共線的一個(gè)向量,表示與共線的一個(gè)向量,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:,故B正確;對(duì)于C:因?yàn)椋?,又,所以,即向量與在向量方向上的投影相同,故C錯(cuò)誤;對(duì)于D:若,則,即,所以,則,故D正確;故選:BD高頻考點(diǎn)二:平面向量數(shù)量積的幾何意義典型例題1.(23-24高一下·河北衡水·期末)如圖,在邊長(zhǎng)為的等邊中,點(diǎn)為中線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義可得為在上的投影,結(jié)合圖,分別計(jì)算點(diǎn)與點(diǎn)重合、點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí)對(duì)應(yīng)的的值,可得的取值范圍,從而可得的取值范圍.【詳解】因?yàn)?,其中為在上的投影,又因?yàn)辄c(diǎn)為邊長(zhǎng)為的等邊中線上的動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),為等邊三角形,此時(shí)有最大值,所以,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),此時(shí)有最小值,,所以,又,所以,即.故選:B.2.(23-24高二下·湖南長(zhǎng)沙·階段練習(xí))圓是中華民族傳統(tǒng)文化的形態(tài)象征,象征著“圓滿”和“飽滿”,是自古以和為貴的中國(guó)人所崇尚的圖騰.如圖所示的是一個(gè)圓形,圓心為,、是圓上的兩點(diǎn),若,則.

【答案】18【分析】利用平面向量的投影求解.【詳解】依題意得,則.故答案為:18練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·安徽滁州·階段練習(xí))《易經(jīng)》是中華民族智慧的結(jié)晶,易有太極,太極生兩儀,兩儀生四象,四象生八卦,易經(jīng)包含了深菨的哲理.如圖所示是八卦模型圖以及根據(jù)八卦圖抽象得到的正八邊形,其中為正八邊形的中心,則(

A. B.1 C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,利用正八邊形的結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合數(shù)量積的定義計(jì)算即得.【詳解】在正八邊形中,連接,則,而,即,于是,在等腰梯形中,,所以.故選:D

2.(23-24高一上·湖南長(zhǎng)沙·期末)在中,C為直角頂點(diǎn),,則的值為()A.4 B.8 C.16 D.缺少條件,做不出來(lái)【答案】C【分析】由已知結(jié)合數(shù)量積的幾何意義求解.【詳解】如圖,∵C為直角,,∴.故選:C高頻考點(diǎn)三:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(求數(shù)量積)典型例題1.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))已知等邊的邊長(zhǎng)為,那么(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)給定條件,利用數(shù)量積的定義計(jì)算即得.【詳解】等邊的邊長(zhǎng)為1,則,,所以.故選:D2.(23-24高一下·山東·階段練習(xí))在中,為邊上一點(diǎn),滿足,則(

)A. B.6 C. D.【答案】B【分析】由題意分解向量得,進(jìn)一步結(jié)合向量的數(shù)量積公式即可求解.【詳解】由題意,因?yàn)?,所以,所以,因?yàn)?,所?故選:B.3.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))在正六邊形中,已知,則.【答案】/【分析】求出角度,由余弦定理得到,利用數(shù)量積公式求出答案.【詳解】在正六邊形中,,,,.其中≌,由余弦定理可得,.故答案為:練透核心考點(diǎn)1.(23-24高三下·海南省直轄縣級(jí)單位·開(kāi)學(xué)考試)如圖,點(diǎn)P,A,B均在邊長(zhǎng)為1的小正方形組成的網(wǎng)格上,則(

A.-8 B.-4 C.0 D.4【答案】A【分析】根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算即可求解.【詳解】如圖,以點(diǎn)P為坐標(biāo)原點(diǎn),建立平面直角坐標(biāo)系,則:,,,故選:A.

2.(2024·陜西咸陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知向量,,若,則(

)A. B. C.1 D.【答案】C【分析】根據(jù)數(shù)量積得運(yùn)算律計(jì)算即可.【詳解】由,所以,則.故選:C3.(23-24高三下·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))如圖,正八邊形,其外接圓半徑為2,則=.

【答案】【分析】由,結(jié)合角度關(guān)系以及數(shù)量積定義和運(yùn)算律即可求得結(jié)果.【詳解】正八邊形,故,故;則.故答案為:.高頻考點(diǎn)四:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(模運(yùn)算)典型例題1.23-24高三下·安徽滁州·階段練習(xí))已知向量滿足,則(

)A.3 B. C.7 D.【答案】B【分析】根據(jù)平面向量模的運(yùn)算性質(zhì),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】∵向量滿足,,,,.故選:B2.(23-24高三下·浙江寧波·階段練習(xí))已知平面向量滿足且,則(

)A. B.5 C. D.6【答案】D【分析】由垂直關(guān)系的向量表示及數(shù)量積的運(yùn)算律列式計(jì)算即得.【詳解】由,得,由,得,則,由,得,即,則,所以.故選:D3.(2024·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))若,,則.【答案】【分析】首先求出,再根據(jù)數(shù)據(jù)量的運(yùn)算律得到,最后根據(jù)計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)?,所以,又,所以,所?故答案為:4.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))已知,,,,則.【答案】【分析】根據(jù)給定條件,利用向量線性運(yùn)算的坐標(biāo)表示,垂直關(guān)系的坐標(biāo)表示求解即得.【詳解】由,,得,而,且,因此,解得,即,所以.故答案為:練透核心考點(diǎn)1.(2024·陜西西安·三模)已知平面向量,的夾角為,若,,則(

)A.2 B. C.或2 D.2或【答案】A【分析】將平方后,結(jié)合平面向量數(shù)量積公式計(jì)算即可.【詳解】因?yàn)椋?,所以,解得(舍?fù)).故選:A.2.(2023高二上·甘肅蘭州·學(xué)業(yè)考試)已知向量,,則(

)A.2 B.3 C.4 D.5【答案】D【分析】計(jì)算,再計(jì)算模長(zhǎng)即可.【詳解】由題意知,所以,故選:D.3.(23-24高三上·山西·期末)已知向量和的夾角的余弦值為,,,則等于(

)A.2 B.4 C. D.【答案】B【分析】先由模長(zhǎng)公式得,再結(jié)合數(shù)量積公式求即可.【詳解】由題意可得,,,可得,,解得.故選:B.4.(2023·北京海淀·三模)已知為單位向量,向量滿足,,則的最大值為(

)A.1 B.2 C. D.4【答案】C【分析】設(shè),,根據(jù)求出,再根據(jù)得到,最后根據(jù)向量模的坐標(biāo)表示及二次函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算可得.【詳解】依題意設(shè),,由,所以,則,又,且,所以,即,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取等號(hào),即的最大值為.故選:C高頻考點(diǎn)五:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(向量的夾角)典型例題1.(2024·遼寧鞍山·二模)已知非零向量,滿足,向量在向量方向上的投影向量是,則與夾角的余弦值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)投影向量可得,再結(jié)合向量夾角公式運(yùn)算求解.【詳解】由向量在向量上投影向量為,所以得,又因?yàn)?,所以,故C正確.故選:C.2.(2024高一·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知非零向量滿足,則向量夾角的余弦值為.【答案】【分析】由,可得,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律求出,再根據(jù)向量夾角的計(jì)算公式求解即可.【詳解】因?yàn)榍覟榉橇阆蛄浚O(shè),則,又,所以,則,所以,設(shè)向量的夾角為,則,即向量夾角的余弦值為.故答案為:.3.(23-24高一下·江蘇揚(yáng)州·階段練習(xí))已知在中,N是邊AB的中點(diǎn),且,設(shè)AM與CN交于點(diǎn)P.記.(1)用表示向量;(2)若,且,求的余弦值.【答案】(1),(2)【分析】(1)根據(jù)平面向量線性運(yùn)算結(jié)合條件求解即得;(2)利用結(jié)合條件根據(jù)向量夾角公式運(yùn)算求解即得.【詳解】(1),,.(2)因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以得,,得,所以,所以,即的余弦值為.4.(23-24高一下·云南昆明·階段練習(xí))已知向量.(1)若,求的坐標(biāo);(2)若,求與的夾角.【答案】(1)或;(2).【分析】(1)根據(jù)向量模的坐標(biāo)表示求解即可;(2)利用坐標(biāo)表示向量的數(shù)量積及向量夾角公式得解.【詳解】(1)由題意,設(shè),因?yàn)?,所以,所以,所以或.?)因?yàn)椋?,所以,即,設(shè)與的夾角為,則,又,所以,所以與的夾角.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·河北滄州·階段練習(xí))已知向量,則.【答案】/【分析】根據(jù)向量夾角的坐標(biāo)運(yùn)算公式進(jìn)行計(jì)算即可.【詳解】因?yàn)?,則,所以,故答案為:.2.(2021·河南·模擬預(yù)測(cè))已知,,,則向量與的夾角的正切值為.【答案】/【分析】確定,根據(jù)向量的夾角公式計(jì)算,再根據(jù)同角三角函數(shù)關(guān)系計(jì)算即可.【詳解】設(shè)向量與的夾角為,因?yàn)?,所以,,,所以,又,所以,所以,所以向量與的夾角的正切值為.故答案為:.3.(23-24高一下·江蘇南通·階段練習(xí))已知,,.(1)求;(2)求向量與的夾角.【答案】(1)3(2)【分析】(1)由條件結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律求,再結(jié)合關(guān)系求;(2)根據(jù)向量的夾角余弦公式求向量與的夾角余弦,再求其夾角.【詳解】(1)因?yàn)?,,所以,解得,.所以,所以.?).設(shè)向量與的夾角為,則.因?yàn)?,所以?.(23-24高一下·河北滄州·階段練習(xí))已知向量,,.(1)若,,求的值;(2)若,求與的夾角的余弦值.【答案】(1)(2)【分析】(1)借助平面向量基本定理與坐標(biāo)運(yùn)算計(jì)算即可得;(2)借助向量垂直可得數(shù)量積為0,結(jié)合向量夾角公式計(jì)算即可得.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,因?yàn)椋?,解得,所以;?)因?yàn)?,所以,即,解得,所以,故.高頻考點(diǎn)六:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(兩向量成銳角(鈍角)求參數(shù))典型例題1.(23-24高二上·湖南長(zhǎng)沙·開(kāi)學(xué)考試)已知點(diǎn),,向量,若與成銳角,則y的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)向量夾角為銳角利用數(shù)量積求解.【詳解】因?yàn)椋?,與成銳角,所以,解得,當(dāng)與同向時(shí),,即,解得,此時(shí)滿足,但與所成角為0,不滿足題意,綜上,與成銳角時(shí),y的取值范圍為.故答案為:2.(23-24高一下·河南南陽(yáng)·期中)已知且與的夾角為銳角,則的取值范圍是.【答案】【分析】先利用題意算出,再利用平面向量夾角為銳角的充要條件,列出不等式求解作答.【詳解】因?yàn)?,,所以,因?yàn)榕c的夾角為銳角,所以,且與不同向共線,所以且,解得且,所以的取值范圍為,故答案為:.3.(23-24高三上·黑龍江雞西·階段練習(xí))已知平面向量,,.(1)①若,求;②若,求;(2)若向量與的夾角為鈍角,求x的取值范圍.【答案】(1)①或;②或(2)【分析】(1)根據(jù)向量平行,垂直可構(gòu)造方程求得;(2)根據(jù)向量夾角與數(shù)量積的關(guān)系可構(gòu)造不等式求得結(jié)果.【詳解】(1),,①若,則,即,解得或;②若,則,解得或.(2)由,解得或,又時(shí),或,若向量與的夾角為鈍角,則或或,故的取值范圍為.4.(23-24高一下·江蘇淮安·期中)已知向量,.(1)若,求實(shí)數(shù)k的值;(2)若與的夾角是鈍角,求實(shí)數(shù)k的取值范圍.【答案】(1)k=(2).【分析】(1)先求出,然后再根據(jù)垂直關(guān)系即可求出;(2)由與的夾角是鈍角得到且與方向不相反,得到不等式組,求出實(shí)數(shù)k的取值范圍.【詳解】(1),因?yàn)?,所以,解得?(2)若與的夾角是鈍角,則且與方向不相反,即,且解得:且,故實(shí)數(shù)k的取值范圍是.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·甘肅天水·期末)已知,若與的夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是.【答案】【分析】根據(jù)兩向量夾角為鈍角列不等式,求解的取值范圍即可.【詳解】因?yàn)榕c的夾角為鈍角,所以,解得且,即實(shí)數(shù)的取值范圍是.故答案為:2.(23-24高一下·內(nèi)蒙古呼和浩特·階段練習(xí))已知向量,,則與的夾角為鈍角時(shí),的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)與的夾角為鈍角利用平面向量的夾角公式列出不等式,但是要排除兩個(gè)向量成角時(shí)的情況.【詳解】因?yàn)榕c的夾角為鈍角,所以,即,所以,解得,同時(shí)向量,也不能成的角,所以,所以的取值范圍為.故答案為:.3.(23-24高一下·江西景德鎮(zhèn)·期中)若向量,的夾角為鈍角,則實(shí)數(shù)的取值范圍為.【答案】【分析】根據(jù)向量的夾角列式,從而求得的取值范圍.【詳解】依題意,向量與的夾角為鈍角,所以,解得且,所以的取值范圍是.故答案為:.4.(23-24高一下·重慶·階段練習(xí))已知向量,.(1)求以及向量與的夾角的余弦值;(2)已知與的夾角為銳角,求的取值范圍.【答案】(1);;(2)【分析】(1)根據(jù)向量夾角公式計(jì)算求解即可;(2)夾角為銳角時(shí)數(shù)量積為正,同時(shí)注意排除夾角為0的情況即可.【詳解】(1)由,,得,則;,(2),由與的夾角為銳角,則,解得;當(dāng)時(shí),有,有.此時(shí).所以的取值范圍為且.高頻考點(diǎn)七:平面向量數(shù)量積的運(yùn)算(已知模求數(shù)量積)典型例題1.(23-24高三下·山東菏澤·階段練習(xí))已知向量,,滿足,則()A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)已知條件可得向量的夾角為,,再利用數(shù)量積運(yùn)算可得解.【詳解】由,可得向量的夾角為,,.故選:C.2.(23-24高三下·云南昆明·階段練習(xí))已知平面向,,,,,若,則的最大值為(

)A.8 B. C. D.【答案】B【分析】根據(jù)題意由各向量間的夾角以及模長(zhǎng),畫(huà)出圖形利用圓心角和圓周角的關(guān)系并由向量數(shù)量積定義可得結(jié)果.【詳解】如下圖所示:令,,,由余弦定理得,,因?yàn)?,所以,則C點(diǎn)在圓E的優(yōu)弧AB上運(yùn)動(dòng),可得圓心角,其中,,,,則,所以,所以故選:B.3.(23-24高三上·寧夏銀川·階段練習(xí))若向量,滿足,,,則.【答案】【分析】利用垂直向量的數(shù)量積為0,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算法則即可求得,從而得解.【詳解】因?yàn)椋?,又,,所以,解?故答案為:.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高三上·山西·期末)已知向量和的夾角的余弦值為,,,則等于(

)A.2 B.4 C. D.【答案】B【分析】先由模長(zhǎng)公式得,再結(jié)合數(shù)量積公式求即可.【詳解】由題意可得,,,可得,,解得.故選:B.2.(2023·四川綿陽(yáng)·模擬預(yù)測(cè))已知平面向量與的夾角為,且,則(

)A. B.-2 C.2 D.【答案】C【分析】首先根據(jù)已知條件結(jié)合數(shù)量積的定義運(yùn)算求出,然后再根據(jù)向量的運(yùn)算法則進(jìn)行求解即可.【詳解】,解得:.因此可得:.故選:C3.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))向量,若存在實(shí)數(shù),使得,則的取值范圍是【答案】【分析】對(duì)給定向量等式兩邊平方,借助一元二次方程有實(shí)根求出的取值范圍即得.【詳解】向量,由兩邊平方,得,整理得,依題意,關(guān)于的方程有實(shí)根,顯然,否則,則,即,解得或,由,得,因此,,所以的取值范圍是.故答案為:高頻考點(diǎn)八:向量的垂直關(guān)系典型例題1.(2024高一·江蘇·專(zhuān)題練習(xí))已知且向量與互相垂直,則k的值為(

)A. B.C. D.1【答案】B【分析】根據(jù)向量垂直時(shí)數(shù)量積為0,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律,列方程求解,即可求得答案.【詳解】因?yàn)橄蛄颗c互相垂直,所以.所以,因?yàn)?,所以,所以,解得,故選:B2.(23-24高三下·河南·階段練習(xí))已知向量,若,則.【答案】【分析】利用數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算求得,,再根據(jù)數(shù)量積運(yùn)算求解即可.【詳解】因?yàn)?,所以,,因?yàn)?,所以,所以,解?故答案為:3.(23-24高一下·陜西咸陽(yáng)·階段練習(xí))已知,,與的夾角為.(1)求;(2)若向量與相互垂直,求實(shí)數(shù)k的值.【答案】(1)2;(2).【分析】(1)根據(jù)題意求得數(shù)量積,再求向量的模長(zhǎng)即可;(2)根據(jù)向量垂直則數(shù)量積為零,結(jié)合(1)中所求,即可求得參數(shù)值.【詳解】(1)根據(jù)題意,,又.(2)根據(jù)題意,,即,,解得.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·天津靜?!るA段練習(xí))已知,,,且與垂直,則實(shí)數(shù)的值為(

)A. B. C. D.【答案】C【分析】根據(jù)向量垂直的數(shù)量積表示、向量數(shù)量積的運(yùn)算律可構(gòu)造方程求得結(jié)果.【詳解】,,與垂直,,解得:.故選:C.2.(23-24高三下·云南·階段練習(xí))已知單位向量,的夾角為,,若與垂直,則.【答案】【分析】根據(jù)題意,結(jié)合,列出方程,即可求解.【詳解】因?yàn)閱挝幌蛄?,的夾角為,可得,又因?yàn)榕c垂直,可得,即,解得.故答案為:.3.(23-24高一下·廣東深圳·階段練習(xí))已知向量,滿足,,且,的夾角為.(1)求;(2)若,求實(shí)數(shù)的值;【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)題意,結(jié)合向量的數(shù)量積的運(yùn)算公式,準(zhǔn)確計(jì)算,即可求解;(2)根據(jù)題意,得到,結(jié)合數(shù)量積的計(jì)算公式,列出方程,即可求解.【詳解】(1)解:由向量,,且,的夾角為,可得,則.(2)解:因?yàn)?,所以,即,即,可得,即,解?高頻考點(diǎn)九:向量的投影(投影向量)典型例題1.(23-24高一下·陜西西安·階段練習(xí))已知,則向量在上的投影向量的模長(zhǎng)為(

)A.1 B. C. D.【答案】B【分析】直接根據(jù)投影的公式計(jì)算即可.【詳解】向量在上的投影向量的模長(zhǎng)為.故選:B.2.(23-24高一下·江西宜春·階段練習(xí))已知向量與的夾角為,且,,則向量在向量上的投影數(shù)量為(

)A.1 B. C.2 D.【答案】B【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義求出,再由向量在向量上的投影數(shù)量為計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)橄蛄颗c的夾角為,且,,所以,所以向量在向量上的投影數(shù)量為.故選:B3.(23-24高一下·河南南陽(yáng)·階段練習(xí))已知向量、、,其中且與的夾角是與的夾角是,則在方向上的投影數(shù)量為.【答案】1【分析】先求出數(shù)量積,再根據(jù)數(shù)量積的幾何意義求解即可.【詳解】因?yàn)榍遗c的夾角是與的夾角是,所以,所以在方向上的投影數(shù)量為.故答案為:1練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·山東泰安·階段練習(xí))已知向量,,則在上的投影向量為(

)A. B. C. D.【答案】D【分析】根據(jù)投影向量的定義,把在上的投影向量化簡(jiǎn)為,代入坐標(biāo)計(jì)算即得.【詳解】在上的投影向量為.故選:D.2.(23-24高三上·山東青島·期末)已知平面向量,則向量在向量上的投影向量是(

)A. B.C. D.【答案】D【分析】根據(jù)向量在向量上的投影向量公式:計(jì)算即得.【詳解】根據(jù)平面向量的投影向量的規(guī)定可得:向量在向量上的投影向量為:,即,因,則,,則向量在向量上的投影向量為:.故選:D.3.(23-24高三上·上海浦東新·期末)已知向量,向量,則向量在向量上的投影向量為.【答案】【分析】根據(jù)題意,求得,結(jié)合投影向量公式,求得,即可求解.【詳解】由向量,,可得,可得,所以向量在向量上的投影向量為.故答案為:.高頻考點(diǎn)十:平面向量的綜合應(yīng)用典型例題1.(23-24高一下·江蘇淮安·階段練習(xí))已知向量(1)向量夾角的余弦值;(2)若向量與垂直,求實(shí)數(shù)k的值;(3)若向量,且與向量平行,求實(shí)數(shù)k的值.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)根據(jù)向量數(shù)量積以及模的坐標(biāo)運(yùn)算,計(jì)算即可得出答案;(2)求出向量與的坐標(biāo),根據(jù)向量垂直的坐標(biāo)表示列出方程,求解即可得出答案;(3)求出向量與向量的坐標(biāo),根據(jù)向量共線的坐標(biāo)表示列出方程,求解即可得出答案.【詳解】(1)由已知可得,,,,所以,向量夾角的余弦值.(2)由已知可得,,.又向量與垂直,所以,,即,解得.(3)由已知可得,.又與向量平行,,所以有,整理可得,,解得.2.(23-24高一下·重慶巴南·階段練習(xí))已知向量滿足,設(shè)與的夾角為,(1)若對(duì)任意實(shí)數(shù),不等式恒成立,求的值;(2)根據(jù)(1)中與的夾角值,求與夾角的余弦值.【答案】(1)(2).【分析】(1)把不等式兩邊平方,將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為一元二次不等式恒成立問(wèn)題,即可得解;(2)分別求出,再利用夾角公式即可得解.【詳解】(1)將不等式兩邊同時(shí)平方,得,即因?yàn)?,與的夾角為,則恒成立,所以,化簡(jiǎn)得,解得.(2)由(1)知,則,,則,則,故與夾角的余弦值為.3.(23-24高一下·江蘇·階段練習(xí))如圖所示,平行四邊形ABCD中,,,H,M分別是AD,DC的中點(diǎn),F(xiàn)為BC上一點(diǎn),且.

(1)以,為基底表示向量與;(2)若,,與的夾角為,求.(3)設(shè)線段AM、FM的交點(diǎn)為,在(2)的條件下,求的余弦值.【答案】(1),(2)(3)【分析】(1)利用向量的線性運(yùn)算及向量的中點(diǎn)表示即可求解;(2)根據(jù)(1)的結(jié)論及向量的數(shù)量積的定義,結(jié)合向量的數(shù)量積的運(yùn)算律即可求解;(3)利用(1)(2)及向量的數(shù)量積運(yùn)算律,結(jié)合向量的模公式及向量的夾角公式即可求解.【詳解】(1)平行四邊形ABCD中,,,H,M分別是AD,DC的中點(diǎn),.,.(2)由(1)知,,,,,與的夾角為,,.(3)由(1)(2)知,,,,,,,,,,因?yàn)榫€段AM、FM的交點(diǎn)為,所以就是向量與的夾角,所以.故的余弦值為.練透核心考點(diǎn)1.(23-24高一下·湖北武漢·階段練習(xí))在平面直角坐標(biāo)系中,已知點(diǎn)和點(diǎn),,且,其中O為坐標(biāo)原點(diǎn).(1)若,求的值;(2)若,設(shè)點(diǎn)D為線段OA(包括端點(diǎn))上的動(dòng)點(diǎn),求的最小值;(3)若,向量,,求式的最小值及對(duì)應(yīng)的值.【答案】(1)(2)(3)當(dāng)時(shí),最小0.【分析】(1)求出,將目標(biāo)式轉(zhuǎn)化為用表示,然后代入的值計(jì)算即可;(2)設(shè)點(diǎn),利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算以及二次函數(shù)的性質(zhì)計(jì)算模的最小值;(3)計(jì)算化簡(jiǎn),然后利用正弦函數(shù)的性質(zhì)求解最值.【詳解】(1)因?yàn)?,則,則;(2)因?yàn)?,且,則點(diǎn),設(shè)點(diǎn),,則,所以,當(dāng)時(shí),最小,且最小為;(3)由已知點(diǎn),則,又,所以,因?yàn)?,所以,則當(dāng),即時(shí),取最小值,且最小值為.2.(23-24高一下·廣東惠州·階段練習(xí))已知非零向量滿足,且.(1)求;(2)當(dāng)時(shí),求向量與的夾角θ的值.【答案】(1);(2).【分析】(1)根據(jù)給定條件,利用數(shù)量積的運(yùn)算律求解即得.(2)利用數(shù)量積的運(yùn)算律及夾角公式求解即得.【詳解】(1)向量,由,得,即,所以.(2)由(1)知,,而,則,,因此,而,所以所求夾角.3.(23-24高一下·江蘇南通·階段練習(xí))已知平面內(nèi)的三個(gè)向量,,.(1)若,求實(shí)數(shù)的值;(2)若,求實(shí)數(shù)的值.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據(jù)向量的坐標(biāo)運(yùn)算,得到,,再利用共線的坐標(biāo)運(yùn)算,即可求出結(jié)果;(2)根據(jù)條件,利用垂直的坐標(biāo)運(yùn)算,即可求出結(jié)果.【詳解】(1)因?yàn)椋?,,所以,,因?yàn)?,所以,解得.?)由(1)知,又,因?yàn)椋?,得到,解得.高頻考點(diǎn)十一:最值范圍問(wèn)題典型例題1.(23-24高一下·北京·階段練習(xí))已知向量滿足,,則的最大值等于(

)A. B. C.2 D.【答案】A【分析】由,即得到點(diǎn)共圓,再利用余弦定理和正弦定理求解即可.【詳解】設(shè),因?yàn)椋?,所以,又,所以,所以點(diǎn)共圓,要使的最大,即為直徑,在中,由余弦定理可得,又由正弦定理,即的最大值等于,故選:A.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題的關(guān)鍵是由向量之間的夾角確定點(diǎn)共圓,再由正弦和余弦定理求解即可.2.(2024高三·全國(guó)·專(zhuān)題練習(xí))已知,,,則的取值范圍是(

)A. B.C. D.【答案】C【分析】根據(jù)題設(shè)向量模長(zhǎng)和垂直條件,考慮運(yùn)用幾何法求解,由想到構(gòu)造矩形,運(yùn)用極化恒等式推導(dǎo)出結(jié)論,求得,最后用三角形三邊關(guān)系定理得到的范圍,轉(zhuǎn)化即得.【詳解】如圖,設(shè),,,點(diǎn)在圓上,點(diǎn)在圓上,則,,由可得:,作矩形,則.下證:.設(shè)交于點(diǎn),連接,因則,同理可得:,兩式左右分別相加得:,.即,故.又,因,即,故有.故選:C.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:本題考查平面向量的線性運(yùn)算的模長(zhǎng)范圍問(wèn)題,屬于較難題.處理平面向量的模長(zhǎng)范圍問(wèn)題,常用的方法有:(1)坐標(biāo)法:即通過(guò)建立直角坐標(biāo)系,通過(guò)向量坐標(biāo)運(yùn)算求得;(2)基向量表示法:即通過(guò)選設(shè)平面的基底,用基底表示相關(guān)向量,運(yùn)算求得;(3)構(gòu)造幾何圖形法:即根據(jù)模長(zhǎng)定值構(gòu)造圓形,由向量點(diǎn)乘等于零得到兩向量垂直.3.(2023·全國(guó)·模擬預(yù)測(cè))鍵線式可以簡(jiǎn)潔直觀地描述有機(jī)物的結(jié)構(gòu),在有機(jī)化學(xué)中極其重要.有機(jī)物萘可以用左圖所示的鍵線式表示,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可以抽象為右圖所示的圖形.已知與為全等的正六邊形,且,點(diǎn)為該圖形邊界(包括頂點(diǎn))上的一點(diǎn),則的取值范圍為(

)A. B. C. D.【答案】B【分析】取線段的中點(diǎn),可得出,求出的最大值和最小值,即可得出的取值范圍.【詳解】取線段的中點(diǎn),則,,由圖可知,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),取最小值,且,由圖形可知,當(dāng)取最大值時(shí),點(diǎn)在折線段上,連接,則,同理,由正六邊形的幾何性質(zhì)可知,,所以,,則、、三點(diǎn)共線,則,即,當(dāng)點(diǎn)在線段上從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中,在逐漸增大,同理可知,,當(dāng)點(diǎn)在線段上由點(diǎn)到的過(guò)程中,在逐漸增大,所以,當(dāng)取最大值時(shí),點(diǎn)在折線段上運(yùn)動(dòng),以線段的中點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),所在直線為軸,線段的垂直平分線所在直線為軸建立如下圖所示的平面直角坐標(biāo)系,則、、、、、、,設(shè)點(diǎn),(1)當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),,直線的方程為,即,所以,線段的方程為,則;(2)當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),,,則,所以,;(3)當(dāng)點(diǎn)在線段上運(yùn)動(dòng)時(shí),,直線的方程為,即,所以,線段的方程為,所以,,因?yàn)楹瘮?shù)在上單調(diào)遞增,故.綜上所述,的最大值為,故,故的取值范圍是.故選:B.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:求兩個(gè)向量的數(shù)量積有三種方法:(1)利用定義:(2)利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算;(3)利用數(shù)量積的幾何意義.具體應(yīng)用時(shí)可根據(jù)

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