高考数学《向量》专题复习(专题训练)
高考《向量》专题复习
1.向量的有关概念:
(1)向量的定义:既有大小又有方向的量。向量可以任意平移。 (2)零向量:长度为0的向量叫零向量,记作:0.
(3)单位向量:长度为一个单位长度的向量叫做单位向量。 任意向量的单位化:与
共线的单位向量是±
.
(4)相等向量:长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量。 (5)平行向量又叫共线向量,记作:∥.
①向量)0(→→→≠a a 与→b 共线,则有且仅有唯一一个实数λ,使→
→=a b λ; ②规定:零向量和任何向量平行;
④平行向量无传递性!(因为有);
(6)向量的加法和减法满足平行四边形法则或三角形法则;
2.平面向量的坐标表示及其运算:
(1)设),(11y x a =→,),(22y x b =→,则),(2121y y x x b a ++=+→
→; (2)设),(11y x a =→,),(22y x b =→,则),(2121y y x x b a --=-→
→;
(3)设A 、B 两点的坐标分别为()11,x y ,()22,x y ,则AB =),(1212y y x x --; (4)设),(11y x a =→
,),(22y x b =→
,向量平行→
→
b a //1221y x y x =?; (5)设两个非零向量),(11y x a =→
,),(22y x b =→
,则2121y y x x b a +=?→
→, 所以002121=+?=??⊥→
→→
→
y y x x b a b a ; (6)若),(y x a =→,则22y x a +=
→
;
(7)定比分点:设点P 是直线21,p p 上异于21,p p 的任意一点,若存在一个实数λ,使 21PP P P λ=,则λ叫做点P 分有向线段21P P 所成的比,P 点叫做有向线段21P P 的以定比为λ
的定比分点;当P 分有向线段21P P 所成的比为λ,则点P 分有向线段2
1P P 所成的比为1
λ. 注意:①设111(,)P x y 、222(,)P x y ,(,)P x y 分有向线段2
1P P 所成的比为λ,则121211x x x y y y λλλλ+?=??+?+?=?+?
, 在使用定比分点的坐标公式时,应明确(,)x y ,11(,)x y 、22(,)x y 的意义,即分别为分点,起点,终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件,灵活地确定起点,分点和终点,并根据这些
点确定对应的定比λ.当1λ=时,就得到线段12PP 的中点公式121222
x x x y y y +?=???+?=??. ②λ的符号与分点P 的位置之间的关系: 当P 点在线段21P P 上时?0λ>;
当P 点在线段21P P 的延长线上时? 1λ<-; 当P 点在线段21P P 的反向延长线上时10λ?-<<;
3.平面向量的数量积:
(1)两个向量的夹角:对于非零向量→
a 、→
b ,作a OA =,b OB =,AOB θ∠=()0θπ≤≤称为向量→
a 、→
b 的夹角。
(2)平面向量的数量积:如果两个非零向量→
a 、→
b ,它们的夹角为θ,我们把数量θcos →
→?b a 叫做→
a 与→
b 的数量积(或内积或点积),记作:→→?b a ,即θcos →
→→→?=?b a b a .
零向量与任一向量的数量积是0,注意:向量的数量积是一个实数,不再是一个向量。 (3)在→
a 上的投影为θcos →
b ,投影是一个实数,不一定大于0. (4)→
→?b a 的几何意义:数量积→
→?b a 等于→a 与→b 在→
a 上的投影的乘积。
(5)向量数量积的应用:设两个非零向量→a 、→
b ,其夹角为θ,则→
→
→
→??=
b
a b
a θcos ,
当0=??⊥→
→→→b a b a 时,θ为直角;
当0>?→
→b a 时,θ为锐角或→→b a ,同向;注意:0>?→→b a 是θ为锐角的_____________条件; 当0→→b a 时,θ为钝角或→
→b a ,反向;注意:0→
→b a 是θ为钝角的_____________条件; (6)向量三角不等式:→
→→→→→+≤±≤-b a b a b a 当→→b a ,同向?→→→→+=±b a b a ,→
→→→-=-b a b a ; 当→→b a ,反向?→→→→+=-b a b a ,→
→→→+=-b a b a ; 当→→b a ,不共线?→
→→→→→+<±<-b a b a b a ;
4.平面向量的分解定理
(1)平面向量分解定理:如果1e 、2e 是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量→
a ,有且只有一对实数1λ、2λ,使2211e e a λλ+=→
成立,我们把不共线的向量1e 、
2e 叫做这一平面内所有向量的一组基底。
(2)O 为平面任意一点,A 、B 、C 为平面另外三点,则A 、B 、C 三点共线→
→
→
+=?OC OB OA 21λλ且121=+λλ.
5.空间向量
空间向量是由平面向量拓展而来的,它是三维空间里具有大小和方向的量,它的坐标表示有x ,y ,z.空间向量的性质与平面向量的性质相同或相似,故在学习空间向量时,可进行类比学习。 如,若MP →
、MA →
、MB →
三个向量共面,则?→
??→
??→
?+=MB y MA x MP .同时,对于空间任意一点O ,存在
?→
??→??→??→??→??→??→?++=++=OB OA n OM m MB y MA x OM OP γ,其中γ++n m =_____________
例1.下列命题:
①若a
与b 共线,则存在唯一的实数λ,使b =λa ; ②若向量a 、b 所在的直线为异面直线,则向量a 、b 一定不共面;
③向量a 、b 、c
共面,则它们所在直线也共面; ④若A 、B 、C 三点不共线,O 是平面ABC 外一点,若OM =1
3OA +1
3OB +1
3OC ,则点M 一定在平面ABC 上,且在ABC ?内部; ⑤若→
→
b
a //,且→
→
c
b //,则→
→
c
a //;
⑥若0>?→
→b a ,则它们的夹角为锐角;
其中正确的命题有__________________(填序号)
例2.已知向量a ,b 夹角为π
3,|b |=2,对任意x ∈R ,有|b +x a |≥|a -b |,则|t b -a |+|t b -a
2
|(t ∈R )的最
小值是______________
例3.如图,在等腰三角形ABC 中,已知|AB |=|AC |=1,∠A =120°,E 、F 分别是AB 、AC 上的点,
且AE =λAB ,AF =μAC
,且λ,μ∈(0,1),且λ+4μ=1,若线段EF 、BC 的中点分别为M 、N ,则MN
的最小值为_____________
例4.已知平面向量a ,b ,c 满足|a |= 2,|b |=1,a ?b =-1,且a -c 与b -c 的夹角为π
4,则|c |的最大值为______________
变式训练:
1.已知向量a =(-1,-2),b =(1,λ),若a ,b 的夹角为钝角,则λ的取值范围是_____________
2.在△ABC 中,|AB |=5,|AC |=6,若B =2C ,则向量BC 在BA 上的投影是_________
3.如图,在ABC 中,已知∠BAC =π
3,|AB |=2,|AC |=3,点D 为边BC 上一点,满足AC +2AB =3AD ,点E 是AD 上一点,满足AE =2ED ,则|BE |=______________
4.在平面四边形ABCD 中,点E ,F 分别是边AD ,BC 的中点,且AB =1,EF = 2,CD = 3.若AD ?BC =15,则AC ?BD 的值为_____________
5.向量a ,b 的夹角为120°,|a |=|b |=2,|c |=4,则|a +b -c
|的最大值为__________
6.已知O 是面α上一定点,A ,B ,C 是平面α上ABC ?的三个顶点,∠B 、∠C 分别是边AC 、AB 的对角。以下命题正确的是________________(填序号)
①动点P 满足OP
=OA +PB +PC ,则ABC ?的外心一定在满足条件的P 点集合中; ②动点P 满足OP =OA +λ(AB
|AB |+AC
|AC |
)
(λ>0),则ABC ?的内心一定在满足条件的P 点集合中; ③动点P 满足OP =OA +λ(AB
|AB |sinB +
AC
|AC |sinC
)(λ>0),则ABC ?的重心一定在满足条件的P 点
集合中;
④动点P 满足OP =OA +λ(AB
|AB |cosB +
AC
|AC |cosC
)(λ>0),则ABC ?的垂心一定在满足条件的P 点
集合中;
⑤动点P 满足OP =OB +OC
2
+λ(AB
|AB |cosB
+AC |AC |cosC
)(λ>0),则ABC ?的外心一定在满足条件的P
点集合中;
7.已知O 是锐角三角形△ABC 的外接圆的圆心,且∠A =
6
π
,若cosB sinC AB +cosC
sinB
AC =2m AO , 则m =_____________
8.(2017全国)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则PA ?(PB +PC )的最小值是_______
9.在OMN ?中,点A 在OM 上,点B 在ON 上,且AB //MN ,2OA =OM ,若OP =x OA +y OB ,则终点P 落在四边形ABNM 内(含边界)时,
y +x +2x +1
的取值范围为____________
10.如图,在直角坐标系中,△ABC 是以(2,1)为圆心,1为半径的圆的内接正三角形, △ABC 可绕圆心旋转,M 、N 分别是边AC 、AB 的中点,?的取值范围是_____________
11.如图,已知点P (2,0),且正方形ABCD 内接于⊙O :x 2+y 2
=1,M 、N 分别为边AB 、BC
的中点.当正方形ABCD 绕圆心O 旋转时,PM ?ON
的取值范围为_________
12.如图,矩形ORTM 内放置5个边长均为 3的小正方形,其中A ,B ,C ,D 在矩形的边上,
且E 为AD 的中点,则(AE
-BC )?BD = ______
13.(2017浙江)如图,已知平面四边形ABCD ,AB ⊥BC ,AB=BC=AD=2,CD=3,AC 与BD 交于点O ,记I 1=OB OA ?,I 2=OC OB ?,I 3=OD OC ?,则()
A.I 1<I 2<I 3
B.I 1<I 3<I 2
C.I 3<I 1<I 2
D.I 2<I 1<I 3
14.在坐标系xoy 中,O 点坐标为(0,0),点A (3,4),点B (-4,3),点P 在∠AOB 的角平分线上,且OP 长度为25,则点P 坐标为_____________
15.(2017浙江)已知向量a ,b 满足1=a ,2=b ,则++-a b a b 的最小值是,最大值是
16.如图,三个边长为2的等边三角形有一条边在同一条直线上,边B 3C 3上有10个不同的点P 1,P 2,…P 10,记i m =)10,,3,2,1(2???=?i AB i ,则m 1+m 2+…+m 10的值为_____________
17.已知向量、满足||=1,||=2,若对任意单位向量,均有|?|+|?|≤,则当
取最小值时,向量与的夹角为_________________(用反三角表示)
18.正十二边形A1A2…A12内接于半径为1的圆,从、、、…、这12个向量中任取两个,记它们的数量积为S,则S的最大值等于_________________
19.已知正方体ABCD-EFGH的棱长为1,若P点在正方体的内部且满足AP=3
4AB+1
2
AD+2
3
AE,
则P点到直线AB的距离为_________
20.已知OA=(1,2,3),OB=(2,1,2),OP=(1,1,2),点Q在直线OP上运动,则当 取得最小值时,点Q的坐标为____________
高考数学平面向量专题卷(附答案)
高考数学平面向量专题卷(附答案) 一、单选题(共10题;共20分) 1.已知向量,则=() A. B. C. 4 D. 5 2.若向量,,若,则 A. B. 12 C. D. 3 3.已知平面向量,,且,则=() A. B. C. D. 4.已知平面向量、,满足,若,则向量、的夹角为() A. B. C. D. 5.在中,的中点为,的中点为,则() A. B. C. D. 6.已知平面向量不共线,且,,记与的夹角是,则最大时, () A. B. C. D. 7.在中,,AD是BC边上的高,则等于() A. 0 B. C. 2 D. 1 8.已知,则的取值范围是() A. [0,1] B. C. [1,2] D. [0,2] 9.已知向量,的夹角为,且,则的最小值为() A. B. C. 5 D. 10.已知椭圆:上的三点,,,斜率为负数的直线与轴交于,若原点是的重心,且与的面积之比为,则直线的斜率为()
A. B. C. D. 二、填空题(共8题;共8分) 11.在平面直角坐标系xOy中,已知A(0,﹣1),B(﹣3,﹣4)两点,若点C在∠AOB的平分线上,且 ,则点C的坐标是________. 12.已知单位圆上两点满足,点是单位圆上的动点,且,则 的取值范围为________. 13.已知正方形的边长为1,,,,则________. 14.在平面直角坐标系中,设是函数()的图象上任意一点,过点向直线 和轴作垂线,垂足分别是,,则________. 15.已知为锐角三角形,满足,外接圆的圆心为,半径为1,则的取值范围是________. 16.设是边长为的正六边形的边上的任意一点,长度为的线段是该正六边形外接圆的一条动弦,则的取值范围为________. 17.设的外接圆的圆心为,半径为2,且满足,则 的最小值为________. 18.如图,在中,,点,分别为的中点,若,,则 ________. 三、解答题(共6题;共60分) 19.的内角,,所对的边分别为,,.向量与平行.(Ⅰ)求; (Ⅱ)若,求的面积. 20.在平面直角坐标系中,曲线的参数方程为(为参数),已知点,点是曲线上任意一点,点为的中点,以坐标原点为极点,轴正半轴为极轴建立极坐标系.