三年高考(2017_2019)高考数学真题分项汇编专题11平面向量理(含解析)
A.4
B.3
C.2
D.0
【答案】B
【解析】因为 a 2a b 2a2 a b 2 | a |2 1 2 1 3 ,所以选 B.
【名师点睛】已知非零向量 a (x1, y1) , b (x2 , y2 ) :
几何表示
坐标表示
2
模
|a|= a a
1
所以 AB 与 AC 的夹角为锐角.故“ AB 与 AC 的夹角为锐角”是“| AB + AC |>| BC |”的充分必要条件,
故选 C.
【名师点睛】本题考查充要条件的概念与判断、平面向量的模、夹角与数量积,同时考查了转化与化归数学
=
ab ab
| b |2 2 | b |2
1, 2
π 所以 a 与 b 的夹角为 ,故选 B.
3
【名师点睛】对向量夹角的计算,先计算出向量的数量积及各个向量的摸,在利用向量夹角公式求出夹
角的余弦值,再求出夹角,注意向量夹角范围为[0, ] .
2.【2019 年高考全国 I, BC =1,则 AB BC =
|2
|
AC
AB
|2
,因为
AC
AB
BC
,所以|
AB
+
AC
|>|
BC
|;
当| AB + AC |>| BC |成立时,| AB + AC |2>| AB - AC |2 AB • AC >0,又因为点 A,B,C 不共线,
思想.
4.【2018 年高考全国 I 卷理数】在△ABC 中, AD 为 BC 边上的中线, E 为 AD 的中点,则 EB
A.
3
AB
1
AC
44
C.
3
AB
1
AC
44
B.
1
AB
3
AC
44
D.
1
AB
3
AC
A. 3 −1
B. 3 +1
C.2
D.2− 3
【答案】A
π
π
1
【解析】设a = (x,y),e = (1,0),b = (m,n),则由⟨a,e⟩ = 3 得a ⋅ e = |a| ⋅ |e|cos 3 ,x = 2
x2 + y2
, ∴ y =± 3x,
由 b2−4e·b+3=0 得m2 + n2 - 4m + 3 = 0,(m - 2)2 + n2 = 1,因此|a−b|的最小值为圆心(2,0)到直线
AB AD 1, 若点 E 为边 CD 上的动点,则 AE BE 的最小值为
21
A.
16 25
C.
16
【答案】A
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】
AB
与
AC
的夹角为锐角,所以 |
AB
|2
|
AC
|2
2AB AC
|
AB
|2
|
AC
|2
2AB AC
,即
|
AB
AC
EB
3
AB
1
AC
.
244
44
44
故选 A.
【名师点睛】该题考查的是有关平面向量的基本问题,涉及的知识点有三角形的中线向量、向量加法的
三角形法则、共线向量的表示以及相反向量的问题,在解题的过程中,需要认真对待每一步运算. 5.【2018 年高考全国 II 卷理数】已知向量 a , b 满足 | a | 1 , a b 1 ,则 a (2a b)
44
【答案】A
【解析】根据向量的运算法则,可得
BE
1
BA
1
BD
1
BA
1
BC
1
BA
1
BA AC
22
24
24
1
BA
1
BA
1
AC
3
BA
1
AC
,所以
【名师点睛】本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.
3.【2019 年高考北京卷理数】设点 A,B,C 不共线,则“ AB 与 AC 的夹角为锐角”是“| AB AC || BC | ”
的
A.充分而不必要条件
B.必要而不充分条件
a x12 y12
夹角
cos a b ab
cos
x1x2 y1 y2
x12 y12 x22 y22
π 6.(2018 年高考浙江卷)已知 a,b,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量 a 与 e 的夹角为 ,向量 b
3
满足 b2−4e·b+3=0,则|a−b|的最小值是
专题 11 平面向量
1.【2019 年高考全国 I 卷理数】已知非零向量 a,b 满足| a | 2 | b | ,且 (a b) b,则 a 与 b 的夹角为
π
A.
6 2π
C.
3
【答案】B
π
B.
3
5π
D.
6
【解析】因为 (a b)
b,所以 (a b) b a b b2 =0,所以 a b b2 ,所以 cos
A.−3
B.−2
C.2
D.3
【答案】C
【 解 析 】 由 BC AC AB (1,t 3) , BC 12 (t 3)2 1, 得 t 3 , 则 BC (1, 0) ,
ABBC (2,3)(1, 0) 21 3 0 2 .故选 C.
y =± 3x的距离 2 3 = 3 减去半径 1,为 3 - 1.选 A. 2
【名师点睛】本题主要考查平面向量的夹角、数量积、模及最值问题,考查数形结合思想,考查考生的 选算求解能力以及分析问题和解决问题的能力,考查的数学核心素养是直观想象、数学运算.
7.【2018 年高考天津卷理数】如图,在平面四边形 ABCD 中, AB BC, AD CD, BAD 120,
2017-2019年全国高考平面向量真题分类汇编
2017--2019年全国高考平面向量分类汇编一、几何运算1.(2015全国1卷7)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则 ( )A. B. C. D.2.(2018全国1卷6)在△中,为边上的中线,为的中点,则 A.B. C. D.二、代数运算1. (2015全国2卷13)设向量a ,b 不平行,向量λa +b 与a +2b 平行,则实数λ= .2. (2017全国1卷13)已知向量,的夹角为,, ,则 .3. (2018全国2卷4)已知向量,满足,,则A. 4B. 3C. 2D. 04.(2019全国1卷7)已知非零向量a,b 满足a =2b ,且(a–b )⊥b ,则a 与b 的夹角为 A.π6 B. π3 C. 2π3 D. 5π6三、坐标运算1. (2016全国1卷13)(2016·全国卷Ⅰ高考理科·T13)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m= .2.(2016全国2卷3)已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,则m= ( )A.-8B.-6C.6D.8AC AB AD 3431+-=AC AB AD 3431-=AC AB AD 3134+=AC AB AD 3134-=a b 602=a 1=b 2+=a b3.(2016全国3卷3)已知向量1BA 2=⎛ ⎝,31BC ,2=⎛⎫ ⎪ ⎪⎭,则∠ABC= ( ) A.30°B.45°C.60°D.120°4.(2018全国3卷13)已知向量,,.若,则________.5.(2019全国2卷3)已知AB =(2,3),AC =(3,t),||BC =1,则AB BC ⋅=A. -3B. -2C. 2D. 36. (2019全国3卷13)已知,a b 为单位向量,且a b ⋅=0,若25c a b =- ,则cos ,a c <>=___________.四、压轴题(建系)1.(2017全国3卷12)在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上.若,则的最大值为( ).A .3B .D .22.(2017全国2卷12)已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( ).A. B. C. D. ABCD 1AB =2AD =P C BD AP AB AD λμ=+λμ+ABC △P ABC ()PA PB PC ⋅+2-32-43-1-。
高考理数专题11 平面向量-三年 高考数学真题(理)分类汇编(学生版)
专题11 平面向量1.【2019年高考全国I 卷理数】已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6B .π3 C .2π3D .5π62.【2019年高考全国II 卷理数】已知AB u u u r=(2,3),AC uuu r =(3,t ),BC uuu r =1,则AB BC ⋅u u u r u u u r =A .−3B .−2C .2D .33.【2019年高考北京卷理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB u u u r与AC uuu r 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r”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4.【2018年高考全国I 卷理数】在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =u u u rA .3144AB AC -u u ur u u u rB .1344AB AC -u u ur u u u rC .3144AB AC +u u ur u u u rD .1344AB AC +u u ur u u u r5.【2018年高考全国II 卷理数】已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a bA .4B .3C .2D .06.(2018年高考浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为π3,向量b满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是 A1 B C.2D .27.【2018年高考天津卷理数】如图,在平面四边形ABCD 中,,,120,AB BC AD CD BAD ⊥⊥∠=o1,AB AD ==若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅u u u r u u u r的最小值为A .2116 B .32C .2516D .38.【2018年高考北京卷理数】设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“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9.【2017年高考全国III 卷理数】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+的最大值为A .3B .CD .210.【2017年高考全国II 卷理数】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 ⋅+u u u r u u u r u u u r的最小值是A .2-B .32-C .43-D .1-11.【2017年高考北京卷理数】设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”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12.【2019年高考全国III 卷理数】已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=-c a ,则cos ,=a c ___________.13.【2019年高考天津卷理数】在四边形ABCD 中,,5,30AD BC AB AD A ==∠=︒∥,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=u u u r u u u r___________.14.【2019年高考江苏卷】如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD 与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则ABAC的值是___________.15.【2019年高考浙江卷】已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r的最小值是___________;最大值是___________.16.【2018年高考全国III 卷理数】已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=___________. 17.【2018年高考上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =u u u r ,则AE BF ⋅u u u r u u u r的最小值为___________.18.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=u u u r u u u r,则点A 的横坐标为___________.19.【2017年高考全国I 卷理数】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2b |=___________.20.【2017年高考江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA u u u r ,OB uuu r ,OC uuu r 的模分别为1,1,OA u u u r 与OCuuu r 的夹角为α,且tan α=7,OB uuu r 与OC uuu r 的夹角为45°.若OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r(,)m n ∈R ,则m n +=___________.21.【2017年高考天津卷理】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =u u u r u u u r ,AE AC λ=-u u u r u u u r()AB λ∈R u u u r ,且4AD AE ⋅=-u u u r u u u r,则λ的值为___________.22.【2017年高考山东卷理数】已知12,e e与的夹角为60︒,则实数的值是___________.12-e 12λ+e e λ23.【2017年高考浙江卷】已知向量a ,b 满足1,2,==a b 则++-a b a b 的最小值是________,最大值是___________.。
高考数学真题汇编---平面向量(有解析)
高考数学真题汇编---平面向量学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一.选择题(共10小题)1.(2017•新课标Ⅱ)设非零向量,满足|+|=|﹣|则()A.⊥B.||=||C.∥D.||>||2.(2017•新课标Ⅲ)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为()A.3 B.2C.D.23.(2017•新课标Ⅱ)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则•(+)的最小值是()A.﹣2 B.﹣C.﹣D.﹣14.(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I1=•,I2=•,I3=•,则()A.I1<I2<I3B.I1<I3<I2C.I3<I1<I2D.I2<I1<I35.(2016•新课标Ⅲ)已知向量=(,),=(,),则∠ABC=()A.30°B.45°C.60°D.120°6.(2016•新课标Ⅱ)已知向量=(1,m),=(3,﹣2),且(+)⊥,则m=()A.﹣8 B.﹣6 C .6 D.87.(2016•天津)已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D、E分别是边AB、BC的中点,连接DE并延长到点F,使得DE=2EF,则•的值为()A.﹣B.C.D.8.(2016•山东)已知非零向量,满足4||=3||,cos<,>=.若⊥(t+),则实数t的值为()A.4 B.﹣4 C.D.﹣9.(2016•四川)在平面内,定点A,B,C,D满足==,•=•=•=﹣2,动点P,M满足=1,=,则||2的最大值是()A.B.C.D.10.(2016•四川)已知正三角形ABC的边长为2,平面ABC内的动点P,M 满足||=1,=,则||2的最大值是()A.B.C.D.二.填空题(共20小题)11.(2017•山东)已知向量=(2,6),=(﹣1,λ),若,则λ=.12.(2017•新课标Ⅲ)已知向量=(﹣2,3),=(3,m),且,则m=.13.(2017•新课标Ⅰ)已知向量=(﹣1,2),=(m,1),若向量+与垂直,则m=.14.(2017•新课标Ⅰ)已知向量,的夹角为60°,||=2,||=1,则|+2|=.15.(2017•山东)已知,是互相垂直的单位向量,若﹣与+λ的夹角为60°,则实数λ的值是.16.(2017•江苏)在平面直角坐标系xOy中,A(﹣12,0),B(0,6),点P在圆O:x2+y2=50上.若≤20,则点P的横坐标的取值范围是.17.(2017•北京)已知点P在圆x2+y2=1上,点A的坐标为(﹣2,0),O为原点,则•的最大值为.18.(2017•江苏)如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为α,且tanα=7,与的夹角为45°.若=m+n(m,n∈R),则m+n=.19.(2017•天津)在△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若=2,=λ﹣(λ∈R),且=﹣4,则λ的值为.20.(2016•新课标Ⅱ)已知向量=(m,4),=(3,﹣2),且∥,则m=.21.(2016•上海)在平面直角坐标系中,已知A(1,0),B(0,﹣1),P是曲线y=上一个动点,则•的取值范围是.22.(2016•新课标Ⅰ)设向量=(m,1),=(1,2),且|+|2=||2+||2,则m=.23.(2016•山东)已知向量=(1,﹣1),=(6,﹣4),若⊥(t+),则实数t的值为.24.(2016•新课标Ⅰ)设向量=(x,x+1),=(1,2),且⊥,则x=.25.(2016•浙江)已知平面向量,,||=1,||=2,=1,若为平面单位向量,则||+||的最大值是.26.(2016•上海)如图,已知点O(0,0),A(1,0),B(0,﹣1),P是曲线y=上一个动点,则•的取值范围是.27.(2016•江苏)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,•=4,•=﹣1,则•的值是.28.(2016•北京)已知向量=(1,),=(,1),则与夹角的大小为.29.(2016•上海)如图,在平面直角坐标系xOy中,O为正八边形A1A2…A8的中心,A1(1,0)任取不同的两点A i,A j,点P满足++=,则点P落在第一象限的概率是.30.(2016•浙江)已知向量,,||=1,||=2,若对任意单位向量,均有|•|+|•|≤,则•的最大值是.三.解答题(共1小题)31.(2017•山东)在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知b=3,= =3,求A和a.﹣6,S△ABC高考数学真题汇编---平面向量参考答案与试题解析一.选择题(共10小题)1.【分析】由已知得,从而=0,由此得到.【解答】解:∵非零向量,满足|+|=|﹣|,∴,解得=0,∴.故选:A.2.【分析】如图:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的坐标系,先求出圆的标准方程,再设点P的坐标为(cosθ+1,sinθ+2),根据=λ+μ,求出λ,μ,根据三角函数的性质即可求出最值.【解答】解:如图:以A为原点,以AB,AD所在的直线为x,y轴建立如图所示的坐标系,则A(0,0),B(1,0),D(0,2),C(1,2),∵动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上,设圆的半径为r,∵BC=2,CD=1,∴BD==∴BC•CD=BD•r,∴r=,∴圆的方程为(x﹣1)2+(y﹣2)2=,设点P的坐标为(cosθ+1,sinθ+2),∵=λ+μ,∴(cosθ+1,sinθ+2)=λ(1,0)+μ(0,2)=(λ,2μ),∴cosθ+1=λ,sinθ+2=2μ,∴λ+μ=cosθ+sinθ+2=sin(θ+φ)+2,其中tanφ=2,∵﹣1≤sin(θ+φ)≤1,∴1≤λ+μ≤3,故λ+μ的最大值为3,故选:A.3.【分析】根据条件建立坐标系,求出点的坐标,利用坐标法结合向量数量积的公式进行计算即可.【解答】解:建立如图所示的坐标系,以BC中点为坐标原点,则A(0,),B(﹣1,0),C(1,0),设P(x,y),则=(﹣x,﹣y),=(﹣1﹣x,﹣y),=(1﹣x,﹣y),则•(+)=2x2﹣2y+2y2=2[x2+(y﹣)2﹣]∴当x=0,y=时,取得最小值2×(﹣)=﹣,故选:B.4.【分析】根据向量数量积的定义结合图象边角关系进行判断即可.【解答】解:∵AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,∴AC=2,∴∠AOB=∠COD>90°,由图象知OA<OC,OB<OD,∴0>•>•,•>0,即I3<I1<I2,故选:C.5.【分析】根据向量的坐标便可求出,及的值,从而根据向量夹角余弦公式即可求出cos∠ABC的值,根据∠ABC的范围便可得出∠ABC 的值.【解答】解:,;∴;又0°≤∠ABC≤180°;∴∠ABC=30°.故选:A.【分析】求出向量+的坐标,根据向量垂直的充要条件,构造关于m的方程,解得答案.【解答】解:∵向量=(1,m),=(3,﹣2),∴+=(4,m﹣2),又∵(+)⊥,∴12﹣2(m﹣2)=0,解得:m=8,故选:D.7.【分析】由题意画出图形,把、都用表示,然后代入数量积公式得答案.【解答】解:如图,∵D、E分别是边AB、BC的中点,且DE=2EF,∴•========.故选:C.【分析】若⊥(t+),则•(t+)=0,进而可得实数t的值.【解答】解:∵4||=3||,cos<,>=,⊥(t+),∴•(t+)=t•+2=t||•||•+||2=()||2=0,解得:t=﹣4,故选:B.9.【分析】由==,可得D为△ABC的外心,又•=•=•,可得可得D为△ABC的垂心,则D为△ABC的中心,即△ABC为正三角形.运用向量的数量积定义可得△ABC的边长,以A为坐标原点,AD所在直线为x轴建立直角坐标系xOy,求得B,C的坐标,再设P(cosθ,sinθ),(0≤θ<2π),由中点坐标公式可得M的坐标,运用两点的距离公式可得BM的长,运用三角函数的恒等变换公式,结合正弦函数的值域,即可得到最大值.【解答】解:由==,可得D为△ABC的外心,又•=•=•,可得•(﹣)=0,•(﹣)=0,即•=•=0,即有⊥,⊥,可得D为△ABC的垂心,则D为△ABC的中心,即△ABC为正三角形.由•=﹣2,即有||•||cos120°=﹣2,解得||=2,△ABC的边长为4cos30°=2,以A为坐标原点,AD所在直线为x轴建立直角坐标系xOy,可得B(3,﹣),C(3,),D(2,0),由=1,可设P(cosθ,sinθ),(0≤θ<2π),由=,可得M为PC的中点,即有M(,),则||2=(3﹣)2+(+)2=+==,当sin(θ﹣)=1,即θ=时,取得最大值,且为.故选:B.10.【分析】如图所示,建立直角坐标系.B(0,0),C.A.点P的轨迹方程为:=1,令x=+cosθ,y=3+sinθ,θ∈[0,2π).又=,可得M,代入||2=+3sin,即可得出.【解答】解:如图所示,建立直角坐标系.B(0,0),C.A.∵M满足||=1,∴点P的轨迹方程为:=1,令x=+cosθ,y=3+sinθ,θ∈[0,2π).又=,则M,∴||2=+=+3sin≤.∴||2的最大值是.也可以以点A为坐标原点建立坐标系.解法二:取AC中点N,MN=,从而M轨迹为以N为圆心,为半径的圆,B,N,M三点共线时,BM为最大值.所以BM最大值为3+=.故选:B.二.填空题(共20小题)11.【分析】利用向量共线定理即可得出.【解答】解:∵,∴﹣6﹣2λ=0,解得λ=﹣3.故答案为:﹣3.12.【分析】利用平面向量数量积坐标运算法则和向量垂直的性质求解.【解答】解:∵向量=(﹣2,3),=(3,m),且,∴=﹣6+3m=0,解得m=2.故答案为:2.13.【分析】利用平面向量坐标运算法则先求出,再由向量+与垂直,利用向量垂直的条件能求出m的值.【解答】解:∵向量=(﹣1,2),=(m,1),∴=(﹣1+m,3),∵向量+与垂直,∴()•=(﹣1+m)×(﹣1)+3×2=0,解得m=7.故答案为:7.14.【分析】根据平面向量的数量积求出模长即可.【解答】解:【解法一】向量,的夹角为60°,且||=2,||=1,∴=+4•+4=22+4×2×1×cos60°+4×12=12,∴|+2|=2.【解法二】根据题意画出图形,如图所示;结合图形=+=+2;在△OAC中,由余弦定理得||==2,即|+2|=2.故答案为:2.15.【分析】根据平面向量的数量积运算与单位向量的定义,列出方程解方程即可求出λ的值.【解答】解:【方法一】由题意,设=(1,0),=(0,1),则﹣=(,﹣1),+λ=(1,λ);又夹角为60°,∴(﹣)•(+λ)=﹣λ=2××cos60°,即﹣λ=,解得λ=.【方法二】,是互相垂直的单位向量,∴||=||=1,且•=0;又﹣与+λ的夹角为60°,∴(﹣)•(+λ)=|﹣|×|+λ|×cos60°,即+(﹣1)•﹣λ=××,化简得﹣λ=××,即﹣λ=,解得λ=.故答案为:.16.【分析】根据题意,设P(x0,y0),由数量积的坐标计算公式化简变形可得2x0+y0+5≤0,分析可得其表示表示直线2x+y+5≤0以及直线下方的区域,联立直线与圆的方程可得交点的横坐标,结合图形分析可得答案.【解答】解:根据题意,设P(x0,y0),则有x02+y02=50,=(﹣12﹣x0,﹣y0)•(﹣x0,6﹣y0)=(12+x0)x0﹣y0(6﹣y0)=12x0+6y+x02+y02≤20,化为:12x0﹣6y0+30≤0,即2x0﹣y0+5≤0,表示直线2x﹣y+5=0以及直线上方的区域,联立,解可得x0=﹣5或x0=1,结合图形分析可得:点P的横坐标x0的取值范围是[﹣5,1],故答案为:[﹣5,1].17.【分析】设P(cosα,sinα).可得=(2,0),=(cosα+2,sinα).利用数量积运算性质、三角函数的单调性与值域即可得出.【解答】解:设P(cosα,sinα).=(2,0),=(cosα+2,sinα).则•=2(cosα+2)≤6,当且仅当cosα=1时取等号.故答案为:6.18.【分析】如图所示,建立直角坐标系.A(1,0).由与的夹角为α,且tanα=7.可得cosα=,sinα=.C.可得cos(α+45°)=.sin(α+45°)=.B.利用=m+n(m,n∈R),即可得出.【解答】解:如图所示,建立直角坐标系.A(1,0).由与的夹角为α,且tanα=7.∴cosα=,sinα=.∴C.cos(α+45°)=(cosα﹣sinα)=.sin(α+45°)=(sinα+cosα)=.∴B.∵=m+n(m,n∈R),∴=m﹣n,=0+n,解得n=,m=.则m+n=3.故答案为:3.19.【分析】根据题意画出图形,结合图形,利用、表示出,再根据平面向量的数量积列出方程求出λ的值.【解答】解:如图所示,△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2,=2,∴=+=+=+(﹣)=+,又=λ﹣(λ∈R),∴=(+)•(λ﹣)=(λ﹣)•﹣+λ=(λ﹣)×3×2×cos60°﹣×32+λ×22=﹣4,∴λ=1,解得λ=.故答案为:.20.【分析】直接利用向量共线的充要条件列出方程求解即可.【解答】解:向量=(m,4),=(3,﹣2),且∥,可得12=﹣2m,解得m=﹣6.故答案为:﹣6.21.【分析】设P(cosα,sinα),α∈[0,π],则=(1,1),=(cosα,sinα+1),由此能求出•的取值范围.【解答】解:∵在平面直角坐标系中,A(1,0),B(0,﹣1),P是曲线y=上一个动点,∴设P(cosα,sinα),α∈[0,π],∴=(1,1),=(cosα,sinα+1),=cosα+sinα+1=,∴•的取值范围是[0,1+].故答案为:[0,1+].22.【分析】利用已知条件,通过数量积判断两个向量垂直,然后列出方程求解即可.【解答】解:|+|2=||2+||2,可得•=0.向量=(m,1),=(1,2),可得m+2=0,解得m=﹣2.故答案为:﹣2.23.【分析】根据向量的坐标运算和向量的数量积计算即可.【解答】解:∵向量=(1,﹣1),=(6,﹣4),∴t+=(t+6,﹣t﹣4),∵⊥(t+),∴•(t+)=t+6+t+4=0,解得t=﹣5,故答案为:﹣5.24.【分析】根据向量垂直的充要条件便可得出,进行向量数量积的坐标运算即可得出关于x的方程,解方程便可得出x的值.【解答】解:∵;∴;即x+2(x+1)=0;∴.故答案为:.25.【分析】由题意可知,||+||为在上的投影的绝对值与在上投影的绝对值的和,由此可知,当与共线时,||+||取得最大值,即.【解答】解:||+||=,其几何意义为在上的投影的绝对值与在上投影的绝对值的和,当与共线时,取得最大值.∴=.故答案为:.26.【分析】设出=(x,y),得到•=x+,令x=cosθ,根据三角函数的性质得到•=sinθ+cosθ=sin(θ+),从而求出•的范围即可.【解答】解:设=(x,y),则=(x,),由A(1,0),B(0,﹣1),得:=(1,1),∴•=x+,令x=cosθ,θ∈[0,π],则•=sinθ+cosθ=sin(θ+),θ∈[0,π],故•的范围是[﹣,1,],故答案为:[﹣1,].27.【分析】由已知可得=+,=﹣+,=+3,=﹣+3,=+2,=﹣+2,结合已知求出2=,2=,可得答案.【解答】解:∵D是BC的中点,E,F是AD上的两个三等分点,∴=+,=﹣+,=+3,=﹣+3,∴•=2﹣2=﹣1,•=92﹣2=4,∴2=,2=,又∵=+2,=﹣+2,∴•=42﹣2=,故答案为:28.【分析】根据已知中向量的坐标,代入向量夹角公式,可得答案.【解答】解:∵向量=(1,),=(,1),∴与夹角θ满足:cosθ===,又∵θ∈[0,π],∴θ=,故答案为:.29.【分析】利用组合数公式求出从正八边形A1A2…A8的八个顶点中任取两个的事件总数,满足++=,且点P落在第一象限,则需向量+的终点落在第三象限,列出事件数,再利用古典概型概率计算公式求得答案.【解答】解:从正八边形A1A2…A8的八个顶点中任取两个,基本事件总数为.满足++=,且点P落在第一象限,对应的A i,A j,为:(A4,A7),(A5,A8),(A5,A6),(A6,A7),(A5,A7)共5种取法.∴点P落在第一象限的概率是,故答案为:.30.【分析】根据向量三角形不等式的关系以及向量数量积的应用进行计算即可得到结论.【解答】解:由绝对值不等式得≥|•|+|•|≥|•+•|=|(+)•|,于是对任意的单位向量,均有|(+)•|≤,∵|(+)|2=||2+||2+2•=5+2•,∴|(+)|=,因此|(+)•|的最大值≤,则•≤,下面证明:•可以取得,(1)若|•|+|•|=|•+•|,则显然满足条件.(2)若|•|+|•|=|•﹣•|,此时|﹣|2=||2+||2﹣2•=5﹣1=4,此时|﹣|=2于是|•|+|•|=|•﹣•|≤2,符合题意,综上•的最大值是,法2:由于任意单位向量,可设=,则|•|+|•|=||+||≥||+|=||=|+|,∵|•|+|•|≤,∴|+|≤,即(+)2≤6,即||2+||2+2•≤6,∵||=1,||=2,∴•≤,即•的最大值是.法三:设=,=,=,则=+,=﹣,|•|+|•|=||+||=||≤||,由题设当且仅当与同向时,等号成立,此时(+)2取得最大值6,第21页(共22页)由于|+|2+|﹣|)2=2(||2+||2)=10,于是(﹣)2取得最小值4,则•=,•的最大值是.故答案为:.三.解答题(共1小题)31.【分析】根据向量的数量积和三角形的面积公式可得tanA=﹣1,求出A和c的值,再根据余弦定理即可求出a.【解答】解:由=﹣6可得bccosA=﹣6,①,由三角形的面积公式可得S△ABC=bcsinA=3,②∴tanA=﹣1,∵0<A<180°,∴A=135°,∴c==2,由余弦定理可得a2=b2+c2﹣2bccosA=9+8+12=29∴a=第22页(共22页)。
三年高考(2017_2019)高考数学真题分项汇编专题11平面向量理(含解析)
⊥b”的充分必要条件 . 故选 C.
【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法.
1.定义法:直接判断“若 p 则 q ”、“若 q 则 p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“
| AB AC |2 | AC AB |2 ,因为 AC AB BC ,所以 | AB + AC |>| BC | ;
当| AB + AC |>| BC | 成立时, | AB + AC | 2>| AB - AC | 2 AB ? AC >0,又因为点 A, B, C不共线,
所以 AB 与 AC 的夹角为锐角 . 故“ AB 与 AC 的夹角为锐角”是“| AB + AC |>| BC | ”的充分必要
A.充分而不必要条件 C.充分必要条件 【答案】 C 【解析】
a 3b 3a b
B.必要而不充分条件 D.既不充分也不必要条件
2
2
a 3b 3a b
a 2 6a b 9b2 9a 2 +6a b b2 ,因为 a, b 均
为单位向量,所以 a 2 6a b 9b2 9a 2 +6 a b b2 a b=0 a⊥ b,即“ a 3b 3a b ”是“ a
【答案】 A
B. 3 2
D. 3
【解析】 连接 AD, 取 AD中点为 O, 可知 △ABD 为等腰三角形, 而 AB BC , AD CD ,所以 △ BCD 为
等边三角形, BD 3 .
设 DE tDC 0 t 1
AE BE AD DE BD DE AD BD DE AD BD
= 3t 2
3 t
【名师点睛】已知非零向量 a ( x1, y1) , b ( x2 , y2) :
2017高考数学试题分类汇编 平面向量 解析版
2017高考分类汇编 平面向量解析版1、(2017北京文理)设m ,n 为非零向量,则“存在负数,使得”是“”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】A【解析】若,使,则两向量反向,夹角是,那么;若,那么两向量的夹角为,并不一定反向,即不一定存在负数,使得,所以是充分而不必要条件,故选A.2、(2017江苏卷).如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,与的夹角为,且=7,与的夹角为45°.若,则 ▲ .【答案】3【解析】由可得,根据向量的分解,易得,即,即,即得,所以.3、(2017山东理)(12)已知12,e e与的夹角为60︒,则实数的值是.λλ=m n 0<⋅m n 0λ∃<λ=m n ,m n 180︒cos1800⋅=︒=-<m n m n m n 0⋅<m n (]90,180︒︒λλ=m n OA OB OCOA OC αtan αOB OC OC mOA nOB =+(,)m n ∈R m n +=tan 7α=sin α=cos 10α=cos 45cos sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩0210n m =⎪-=⎪⎩510570n m n m +=⎧⎨-=⎩57,44m n ==3m n +=12-e 12λ+e e λ4、(2017山东文)(11)已知向量a =(2,6),b =(1,)λ- ,若∥a b ,则λ= . 【答案】3- 【解析】由∥a b 可得162 3.λλ-⨯=⇒=-5、(2017天津)(13)在中,,,.若,,且,则的值为___________.【答案】【解析】由题可得,则.6、(2017浙江)10.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,,,则ABC △60A =︒∠3AB =2AC =2BD DC = ()AE AC AB λλ∈=-R 4AD AE ⋅=-λ3111232cos 603,33AB AC AD AB AC ⋅=⨯⨯︒==+12()33AD AE AB AC ⋅=+2123()34934333311AC AB λλλλ-=⨯+⨯-⨯-⨯=-⇒= 1·I OAOB =2·I OB OC =3·I OC OD=(第10题图)A .B .C .D .【答案】C【解析】因为,,,所以,故选C .7、(2017全国1卷理)已知向量a ,b的夹角为60︒,2a = ,1b = ,则2a b += ________.【答案】【解析】()22222(2)22cos602a b a b a a b b+=+=+⋅⋅⋅︒+221222222=+⨯⨯⨯+444=++12=∴2a b + 8、(2017全国2卷理)【题目12】(2017·新课标全国Ⅱ卷理12)12.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()A.2-B.32-C. 43- D.1- 【命题意图】本题主要考查等边三角形的性质及平面向量的线性运算﹑数量积,意在考查考生 转化与化归思想和运算求解能力 【解析】解法一:建系法连接PC ∴∴∴最小值为解法二:均值法∵2PC PB PO += ,∴ ()2PA PC PB PO PA ⋅+=⋅123I I I <<132I I I <<312I I I <<213I I I <<90AOB COD ∠=∠> OA OC <OB OD <0OB OC OA OB OC OD ⋅>>⋅>⋅由上图可知:OA PA PO =- ;两边平方可得()()2232PA PO PA PO =+-⋅∵()()222PA POPA PO +≥-⋅ ,∴ 322PO PA ⋅≥-∴ ()322PA PC PB PO PA ⋅+=⋅≥- ,∴最小值为32-解法三:配凑法 ∵2PC PB PO +=∴ ()()()()()222232222PO PA PO PAPO PA AOPA PC PB PO PA +--+-⋅+=⋅==≥-∴最小值为32-9、(2017全国卷2文)4.设非零向量a ,b 满足+=-b b a a 则A. a ⊥bB. =b aC. a ∥bD. >b a解析:ba b a b a b a b a b a ⊥⇒=⋅⇔-=+⇔-=+022选A10、(2017全国3卷理)12.在矩形ABCD 中,1AB =,2AD =,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为() A .3 B. CD .2 【答案】A【解析】由题意,画出右图.设BD 与C 切于点E ,连接CE . 以A 为原点,AD 为x 轴正半轴, AB 为y 轴正半轴建立直角坐标系, 则C 点坐标为(2,1). ∵||1CD =,||2BC =.∴BD ∵BD 切C 于点E . ∴CE ⊥BD .∴CE 是Rt BCD △中斜边BD 上的高.12||||22||||||BCD BC CD S EC BD BD ⋅⋅⋅====△()A O Dxy BP gCE即C. ∵P 在C 上.∴P 点的轨迹方程为224(2)(1)5x y -+-=.设P 点坐标00(,)x y ,可以设出P 点坐标满足的参数方程如下:0021x y θθ⎧=+⎪⎪⎨⎪=+⎪⎩ 而00(,)AP x y = ,(0,1)AB = ,(2,0)AD =. ∵(0,1)(2,0)(2,)AP AB AD λμλμμλ=+=+=∴0112x μθ==,01y λθ==. 两式相加得:112)2sin()3λμθθθϕθϕ+=++=+=++≤(其中sin ϕ=,cos ϕ=当且仅当π2π2k θϕ=+-,k ∈Z 时,λμ+取得最大值3. 11、(2017全国卷3文)13.已知向量(2,3),(3,)a b m =-=,且a ⊥b ,则m =. 【答案】2【解析】由题意可得:2330,2m m -⨯+=∴=.。
专题11 平面向量(教师版)
专题11 平面向量1.【2019年高考全国I 卷理数】已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6 B .π3C .2π3D .5π6【答案】B【解析】因为()-a b ⊥b ,所以2()-⋅=⋅-a b b a b b =0,所以2⋅=a b b ,所以cos θ=22||12||2⋅==⋅a b b a b b ,所以a 与b 的夹角为π3,故选B . 【名师点睛】对向量夹角的计算,先计算出向量的数量积及各个向量的摸,在利用向量夹角公式求出夹角的余弦值,再求出夹角,注意向量夹角范围为[0,]π.2.【2019年高考全国II 卷理数】已知AB u u u r=(2,3),AC u u u r =(3,t ),BC uuu r =1,则AB BC ⋅u u u r u u u r =A .−3B .−2C .2D .3【答案】C【解析】由(1,3)BC AC AB t =-=-u u u r u u u r u u u r ,221(3)1BC t =+-=u u u r ,得3t =,则(1,0)BC =u u u r ,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=u u u r u u u rg g .故选C .【名师点睛】本题考点为平面向量的数量积,侧重基础知识和基本技能,难度不大.3.【2019年高考北京卷理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB u u u r 与AC u u ur 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>u u u r u u u r u u u r ”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】C【解析】AB u u u r 与AC u u ur 的夹角为锐角,所以2222||||2||||2AB AC AB AC 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 ,即 22||||AB AC AC AB +>-u u u r u u u r u u u r u u u r ,因为AC AB BC -=u u u r u u u r u u u r ,所以|AB u u u r +AC u u ur |>|BC uuu r |;当|AB u u u r +AC u u u r |>|BC uuu r |成立时,|AB u u u r +AC u u u r |2>|AB u u u r -AC u u u r |2AB ⇒u u u r •AC u u u r>0,又因为点A ,B ,C 不共线,所以AB u u u r 与AC u u u r 的夹角为锐角.故“AB u u u r 与AC u u u r 的夹角为锐角”是“|AB u u u r +AC u u ur |>|BC uuu r |”的充分必要条件,故选C .【名师点睛】本题考查充要条件的概念与判断、平面向量的模、夹角与数量积,同时考查了转化与化归数学思想.4.【2018年高考全国I 卷理数】在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =u u u rA .3144AB AC -u u ur u u u rB .1344AB AC -u u ur u u u rC .3144AB AC +u u ur u u u rD .1344AB AC +u u ur u u u r【答案】A【解析】根据向量的运算法则,可得()111111222424BE BA BD BA BC BA BA AC =+=+=++u u u r u u u r u u u r u u u r u uu r u u u r u u u r u u u v 1113124444BA BA AC BA AC =++=+u uu r u u u r u u u r u u u r u u u r ,所以3144EB AB AC =-u u u r u u u r u u u r . 故选A.【名师点睛】该题考查的是有关平面向量的基本问题,涉及的知识点有三角形的中线向量、向量加法的三角形法则、共线向量的表示以及相反向量的问题,在解题的过程中,需要认真对待每一步运算. 5.【2018年高考全国II 卷理数】已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b A .4 B .3 C .2 D .0【答案】B【解析】因为()()22222||1213⋅-=-⋅=--=+=a a b a a b a ,所以选B.【名师点睛】已知非零向量11(,)x y =a ,22(,)x y =b :几何表示坐标表示模|a |=⋅a a 2211x y =+a夹角cos θ⋅=⋅a ba b121222221122cos x x y y x y x y θ+++=⋅6.(2018年高考浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为π3,向量b满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是 A 3 1 B 3C .2 D .23【答案】A【解析】设a =(x,y),e =(1,0),b =(m,n),则由⟨a,e ⟩=π3得a ⋅e =|a|⋅|e|cos π3,x =12√x 2+y 2,∴y =±√3x ,由b 2−4e ·b +3=0得m 2+n 2−4m +3=0,(m −2)2+n 2=1,因此|a −b |的最小值为圆心(2,0)到直线y =±√3x 的距离23=321,为√3−1.选A. 【名师点睛】本题主要考查平面向量的夹角、数量积、模及最值问题,考查数形结合思想,考查考生的选算求解能力以及分析问题和解决问题的能力,考查的数学核心素养是直观想象、数学运算. 7.【2018年高考天津卷理数】如图,在平面四边形ABCD 中,,,120,AB BC AD CD BAD ⊥⊥∠=o1,AB AD ==若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅u u u r u u u r的最小值为A .2116 B .32C .2516D .3【答案】A【解析】连接AD ,取AD 中点为O ,可知ABD △为等腰三角形,而,AB BC AD CD ⊥⊥,所以BCD △为等边三角形,3BD =.设()01DE tDC t =≤≤u u ur u u u r AE BE ⋅u u u r u u u r ()()()2232AD DE BD DE AD BD DE AD BD DE BD DE DE =+⋅+=⋅+⋅++=+⋅+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 u u u v u u u v r u u u r u u u r u u u v=233322t t -+ ()01t ≤≤所以当14t =时,上式取最大值2116,故选A.【名师点睛】本题考查的是平面向量基本定理与向量的拆分,需要选择合适的基底,再把其它向量都用基底表示,同时利用向量共线转化为函数求最值.8.【2018年高考北京卷理数】设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“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】C 【解析】222222699+63333-=+-=⇔⇔-++⋅=⋅+a a b a b a b a b a b b a a b b ,因为a ,b 均为单位向量,所以2222699+6=0-⋅+=⋅+⇔⋅⇔a a b b a a b b a b a ⊥b ,即“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的充分必要条件.故选C.【名师点睛】充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件. 9.【2017年高考全国III 卷理数】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r,则λμ+的最大值为A .3B .2C 5D .2【答案】A【解析】如图所示,建立平面直角坐标系.设()()()()()0,1,0,0,2,0,2,1,,A B C D P x y , 易得圆的半径5r =,即圆C 的方程是()22425x y -+=,()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-=u u u r u u u r u u u r,若满足AP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r ,则21x y μλ=⎧⎨-=-⎩ ,,12x y μλ==-,所以12x y λμ+=-+,设12x z y =-+,即102x y z -+-=,点(),P x y 在圆()22425x y -+=上, 所以圆心(20),到直线102xy z -+-=的距离d r ≤21514z -≤+,解得13z ≤≤, 所以z 的最大值是3,即λμ+的最大值是3,故选A .【名师点睛】(1)应用平面向量基本定理表示向量是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算.(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.10.【2017年高考全国II 卷理数】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 ⋅+u u u r u u u r u u u r的最小值是A .2-B .32-C .43-D .1-【答案】B【解析】如图,以BC 为x 轴,BC 的垂直平分线DA 为y 轴,D 为坐标原点建立平面直角坐标系,则3)A ,(1,0)B -,(1,0)C ,设(,)P x y ,所以(3)PA x y =-u u u r ,(1,)PB x y =---u u u r,(1,)PC x y =--u u u r ,所以(2,2)PB PC x y +=--u u u r u u u r ,22()22(3)22(PA PB PC x y y x y ⋅+=-=+-u u u r u u u r u u u r2333)22-≥-,当3P 时,所求的最小值为32-,故选B . 【名师点睛】平面向量中有关最值问题的求解通常有两种思路:①“形化”,即利用平面向量的几何意义将问题转化为平面几何中的最值或范围问题,然后根据平面图形的特征直接进行判断;②“数化”,即利用平面向量的坐标运算,把问题转化为代数中的函数最值与值域、不等式的解集、方程有解等问题,然后利用函数、不等式、方程的有关知识来解决.11.【2017年高考北京卷理数】设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”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】A【解析】若0λ∃<,使λ=m n ,则两向量,m n 反向,夹角是180︒,那么cos180⋅=︒=m n m n0-<m n ;若0⋅<m n ,那么两向量的夹角为(]90,180︒︒,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得λ=m n ,所以是充分而不必要条件,故选A.【名师点睛】【名师点睛】判断充分必要条件的的方法:(1)根据定义,若,p q q p ⇒≠>,那么p 是q 的充分不必要条件,同时q 是p 的必要不充分条件;若p q ⇔,那么p ,q 互为充要条件;若,p q q p ≠>≠>,那么就是既不充分也不必要条件.(2)当命题是以集合形式给出时,那就看包含关系,已知:,p x A ∈:q x B ∈,若A B ≠⊂,那么p 是q 的充分不必要条件,同时q 是p 的必要不充分条件;若A B =,那么p ,q 互为充要条件;若没有包含关系,那么就是既不充分也不必要条件.(3)命题的等价性,根据互为逆否命题的两个命题等价,将p 是q 条件的判断,转化为q ⌝是p ⌝条件的判断.12.【2019年高考全国III 卷理数】已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若25=-c a b ,则cos ,=a c ___________. 【答案】23【解析】因为25=c a b ,0⋅=a b , 所以225⋅=⋅a c a a b 2=,222||4||55||9=-⋅+=c a a b b ,所以||3=c ,所以cos ,=a c22133⋅==⨯⋅a c a c . 【名师点睛】本题主要考查平面向量的数量积、向量的夹角.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.13.【2019年高考天津卷理数】在四边形ABCD 中,,3,5,30AD BC AB AD A ==∠=︒∥,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=u u u r u u u r___________.【答案】1-【解析】建立如图所示的直角坐标系,∠DAB =30°,23,5,AB AD ==则3,0)B ,535)2D . 因为AD ∥BC ,30BAD ∠=︒,所以30ABE ∠=︒, 因为AE BE =,所以30BAE ∠=︒, 所以直线BE 的斜率为33,其方程为3(23)3y x =-, 直线AE 的斜率为33y x =. 由3(23),333y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得3x =1y =-, 所以3,1)E -.所以35)3,1)12BD AE =-=-u u u r u u u rg g .【名师点睛】平面向量问题有两大类解法:基向量法和坐标法,在便于建立坐标系的问题中使用坐标方法更为方便.14.【2019年高考江苏卷】如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD 与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅u u u r u u u r u u u r u u u r,则ABAC的值是___________.3【解析】如图,过点D 作DF //CE ,交AB 于点F ,由BE =2EA ,D 为BC 的中点,知BF =FE =EA ,AO =OD .()()()3632AO EC AD AC AE AB AC AC AE =-=+-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 u u u r u u u r g g g ,()223131123233AB AC AC AB AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫=+-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭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 u u u r g g g22223211323322AB AC AB AC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫=-+=-+= ⎪⎝⎭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 u u u r g g g ,得2213,22AB AC =u u u r u u u r 即3,AB =u u u r u u r 故3ABAC=【名师点睛】本题考查在三角形中平面向量的数量积运算,渗透了直观想象、逻辑推理和数学运算素养.采取几何法,利用数形结合和方程思想解题.15.【2019年高考浙江卷】已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r的最小值是___________;最大值是___________.【答案】0;25【解析】以, AB AD 分别为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系,如图.则(1,0),(0,1),(1,0),(0,1),(1,1),(1,1)AB BC CD DA AC BD ===-=-==-u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,令()()2212345613562456y AB BC CD DA AC BD λλλλλλλλλλλλλλ=+++++=-+-+-++≥u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 00.又因为(1,2,3,4,5,6)i i λ=可取遍1±,所以当1345621,1λλλλλλ======-时,有最小值min 0y =. 因为()135λλλ-+和()245λλλ-+的取值不相关,61λ=或61λ=-, 所以当()135λλλ-+和()245λλλ-+分别取得最大值时,y 有最大值, 所以当1256341,1λλλλλλ======-时,有最大值22max242025y =+==故答案为0;25【名师点睛】对于此题需充分利用转化与化归思想,从“基向量”入手,最后求不等式最值,是一道向量和不等式的综合题.16.【2018年高考全国III 卷理数】已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=___________.【答案】12【解析】由题可得()24,2+=a b ,()2Q ∥c a +b ,()=1,λc ,420λ∴-=,即12λ=,故答案为12. 【名师点睛】本题主要考查向量的坐标运算,以及两向量共线的坐标关系,属于基础题.解题时,由两向量共线的坐标关系计算即可.17.【2018年高考上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =u u u r ,则AE BF ⋅u u u r u u u r的最小值为___________.【答案】-3【解析】根据题意,设E (0,a ),F (0,b );∴2EF a b =-=u u u r;∴a =b +2,或b =a +2;且()()1,2,AE a BF b ==-u u u r u u u r ,; ∴2AE BF ab ⋅=-+u u u r u u u r;当a =b +2时,()22222AE BF b b b b ⋅=-++⋅=+-u u u r u u u r;∵b 2+2b ﹣2的最小值为8434--=-; ∴AE BF ⋅u u u r u u u r 的最小值为﹣3,同理求出b =a +2时,AE BF ⋅u u u r u u u r的最小值为﹣3.故答案为:﹣3.【名师点睛】考查根据点的坐标求两点间的距离,根据点的坐标求向量的坐标,以及向量坐标的数量积运算,二次函数求最值的公式.18.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=u u u r u u u r,则点A 的横坐标为___________.【答案】3【解析】设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=e ,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭u u u r u u u r ,由0AB CD ⋅=u u u r u u u r 得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-,因为0a >,所以 3.a =【名师点睛】以向量为载体求相关变量的取值或范围,是向量与函数、不等式、三角函数、曲线方程等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,将问题转化为解方程或解不等式或求函数值域,是解决这类问题的一般方法.19.【2017年高考全国I 卷理数】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2b |=___________.【答案】23【解析】方法一:222|2|||44||4421cos 60412+=+⋅+=+⨯⨯⨯+=oa b a a b b , 所以|2|123+==a b .方法二:利用如下图形,可以判断出2+a b 的模长是以2为边长,一夹角为60°的菱形的对角线的长度,则为3【名师点睛】平面向量中涉及有关模长的问题时,常用到的通法是将模长进行平方,利用向量数量积的知识进行解答,很快就能得出答案;另外,向量是一个工具型的知识,具备代数和几何特征,在做这类问题时可以使用数形结合的思想,会加快解题速度.20.【2017年高考江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA u u u r ,OB uuu r ,OC u u u r 的模分别为1,12,OA u u u r与OCu u u r 的夹角为α,且tan α=7,OB uuu r 与OC u u u r 的夹角为45°.若OC mOA nOB =+u u u r u u u r u u u r(,)m n ∈R ,则m n +=___________.【答案】3【解析】由tan 7α=可得2sin 10α=,2cos 10α=,根据向量的分解,易得cos 45cos 2sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩2222102720n m +=⎪⎪⎨⎪=⎪,即510570n m n m +=⎧⎨-=⎩,即得57,44m n ==,所以3m n +=.【名师点睛】(1)向量的坐标运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数、方程、不等式的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数、方程、不等式问题.(2)以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,可将原问题转化为解不等式或求函数值域的问题,是此类问题的一般方法. (3)向量的两个作用:①载体作用,关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用,利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题.21.【2017年高考天津卷理】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =u u u r u u u r ,AE AC λ=-u u u r u u u r()AB λ∈R u u u r ,且4AD AE ⋅=-u u u r u u u r,则λ的值为___________.【答案】311【解析】由题可得1232cos603,33AB AC AD AB AC ⋅=⨯⨯︒==+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,则12()33AD AE AB AC ⋅=+u u u r u u u r u u u r u u u r 2123()34934333311AC AB λλλλ-=⨯+⨯-⨯-⨯=-⇒=u u u r u u u r . 【名师点睛】根据平面向量基本定理,利用表示平面向量的一组基底可以表示平面内的任一向量,利用向量的定比分点公式表示向量,则可获解.本题中,AB AC u u u r u u u r已知模和夹角,作为基底易于计算数量积.22.【2017年高考山东卷理数】已知12,e e与的夹角为60︒,则123-e e 12λ+e e实数的值是___________. 【答案】33【解析】∵221212112122(3)()333λλλλ-⋅+=⋅-⋅-e e e e e e e e e e ,222121211223|(3)3232-=-=-⋅+=e e e e e e e e ,2222212121122||()21λλλλλ+=+=+⋅+=+e e e e e e e e22321cos601λλλ=+︒=+3λ=【名师点睛】(1)平面向量a 与b 的数量积为||||cos θ⋅=a b a b ,其中是a 与b 的夹角,要注意夹角的定义和它的取值范围:. (2)由向量的数量积的性质有||=⋅a a a cos ||||θ⋅=a ba b ,0⋅=⇔⊥a b a b ,因此,利用平面向量的数量积可以解决与长度、角度、垂直等有关的问题.(3)本题主要利用向量的模与向量运算的灵活转换,应用平面向量的夹角公式,建立关于的方程求解.23.【2017年高考浙江卷】已知向量a ,b 满足1,2,==a b 则++-a b a b 的最小值是________,最大值是___________. 【答案】4,25【解析】设向量,a b 的夹角为θ,则2212212cos 54cos θθ-=+-⨯⨯⨯=-a b2212212cos 54cos θθ+=++⨯⨯⨯=+a b则54cos 54cos θθ++-=+-a b a b 令54cos 54cos y θθ=+-[]221022516cos 16,20y θ=+-,据此可得:()()maxmin 2025,164++-==++-==a b a ba b a b ,即++-a b a b 的最小值是4,最大值是25【名师点睛】本题通过设向量,a b 的夹角为θ,结合模长公式,可得54cos θ++-=+a b a bλ∴θ0180θ︒≤≤︒λ54cosθ-能力有一定的要求.。
2019-2017高考理科数学真题集训专题11:平面向量(附解析)
2019-2017高考理科数学真题集训专题11:平面向量(附解析)1.【2019年高考全国I 卷理数】已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A .π6 B .π3 C .2π3 D .5π62.【2019年高考全国II 卷理数】已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅=( ) A .−3 B .−2 C .2 D .3 3.【2019年高考北京卷理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>”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4.【2018年高考全国I 卷理数】在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =( )A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC + D .1344AB AC + 5.【2018年高考全国II 卷理数】已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b ( ) A .4 B .3 C .2 D .06.(2018年高考浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为π 3,向量b 满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是( ) A1 B .2 D .27.【2018年高考天津卷理数】如图,在平面四边形ABCD 中,,,120,AB BC AD CD BAD ⊥⊥∠=1,AB AD ==若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅的最小值为( )A .2116B .32C .2516D .38.【2018年高考北京卷理数】设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“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9.【2017年高考全国III 卷理数】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为( )A .3B .CD .210.【2017年高考全国II 卷理数】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( )A .2-B .32-C .43- D .1-11.【2017年高考北京卷理数】设m,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”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12.【2019年高考全国III 卷理数】已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos ,=a c ___________.13.【2019年高考天津卷理数】在四边形ABCD 中,,5,30AD BC AB AD A ==∠=︒∥,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=___________.14.【2019年高考江苏卷】如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅,则ABAC的值是___________.15.【2019年高考浙江卷】已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++的最小值是___________;最大值是___________.16.【2018年高考全国III 卷理数】已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=___________.17.【2018年高考上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =,则AE BF ⋅的最小值为___________.18.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为___________.19.【2017年高考全国I 卷理数】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2b|=___________.20.【2017年高考江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA ,OB ,OC 的模分别为1,1,OA 与OC 的夹角为α,且tan α=7,OB 与OC 的夹角为45°.若OC mOA nOB=+(,)m n ∈R ,则m n +=___________.21.【2017年高考天津卷理】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =,AE AC λ=-()AB λ∈R ,且4AD AE ⋅=-,则λ的值为___________.22.【2017年高考山东卷理数】已知12,e e与的夹角为60︒,则实数的值是___________.23.【2017年高考浙江卷】已知向量a ,b 满足1,2,==a b 则++-a b a b 的最小值是________,最大值是___________.12-e 12λ+e e λ平面向量解析1.【2019年高考全国I 卷理数】已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为( ) A .π6 B .π3 C .2π3 D .5π6【答案】B【解析】因为()-a b ⊥b ,所以2()-⋅=⋅-a b b a b b =0,所以2⋅=a b b ,所以c o sθ=22||12||2⋅==⋅a b b a b b ,所以a 与b 的夹角为π3,故选B . 2.【2019年高考全国II 卷理数】已知AB =(2,3),AC =(3,t ),BC =1,则AB BC ⋅=( ) A .−3 B .−2 C .2 D .3 【答案】C【解析】由(1,3)B C A C A B t =-=-,211BC ==,得3t =,则(1,0)BC =,(2,3)(1,0)21302AB BC ==⨯+⨯=.故选C .3.【2019年高考北京卷理数】设点A ,B ,C 不共线,则“AB 与AC 的夹角为锐角”是“||||AB AC BC +>”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】C【解析】AB 与AC 的夹角为锐角,所以2222||||2||||2AB AC AB AC AB AC AB AC ++⋅>+-⋅,即22||||AB AC AC AB +>-,因为AC AB BC -=,所以|AB +AC |>|BC |;当|AB +AC |>|BC |成立时,|AB +AC |2>|AB -AC |2AB ⇒•AC >0,又因为点A ,B ,C 不共线,所以AB 与AC 的夹角为锐角.故“AB 与AC 的夹角为锐角”是“|AB +AC |>|BC |”的充分必要条件,故选C .4.【2018年高考全国I 卷理数】在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =( )A .3144AB AC - B .1344AB AC - C .3144AB AC + D .1344AB AC +【答案】A【解析】根据向量的运算法则,可得()111111222424BE BA BD BA BC BA BA AC =+=+=++ 1113124444BA BA AC BA AC =++=+,所以3144EB AB AC =-. 故选A.5.【2018年高考全国II 卷理数】已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a b ( ) A .4 B .3 C .2 D .0 【答案】B【解析】因为()()22222||1213⋅-=-⋅=--=+=a a b a a b a 所以选B. 【方法指导】已知非零向量11(,)x y =a ,22(,)x y =b :6.(2018年高考浙江卷)已知a ,b ,e 是平面向量,e 是单位向量.若非零向量a 与e 的夹角为π 3,向量b 满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是( ) A1 B .2 D .2【答案】A【解析】设 ,则由得, 由b 2−4e ·b +3=0得 因此|a −b |的最小值为圆心到直线 的距离21,为 选A. 7.【2018年高考天津卷理数】如图,在平面四边形ABCD 中,,,120,AB BC AD CD BAD ⊥⊥∠=1,AB AD ==若点E 为边CD 上的动点,则AE BE ⋅的最小值为( )A .2116B .32C .2516D .3【答案】A【解析】连接AD ,取AD 中点为O ,可知ABD △为等腰三角形,而,AB BC AD CD ⊥⊥,所以BCD △为等边三角形,BD =设()01DE tDC t =≤≤AE BE ⋅ ()()()2232AD DE BD DE AD BD DE AD BD DE BD DE DE =+⋅+=⋅+⋅++=+⋅+=233322t t -+ ()01t ≤≤所以当14t =时,上式取最大值2116,故选A. 8.【2018年高考北京卷理数】设a ,b 均为单位向量,则“33-=+a b a b ”是“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】C 【解析】222222699+63333-=+-=⇔⇔-++⋅=⋅+a a b a b a b a b a b b a a b b ,因为a ,b均为单位向量,所以2222699+6=0-⋅+=⋅+⇔⋅⇔a a b b a a b b a b a ⊥b ,即“33-=+a b a b ”是“a ⊥b ”的充分必要条件.故选C.【方法指导】充分、必要条件的三种判断方法.1.定义法:直接判断“若p 则q ”、“若q 则p ”的真假.并注意和图示相结合,例如“p ⇒q ”为真,则p 是q 的充分条件.2.等价法:利用p ⇒q 与非q ⇒非p ,q ⇒p 与非p ⇒非q ,p ⇔q 与非q ⇔非p 的等价关系,对于条件或结论是否定式的命题,一般运用等价法.3.集合法:若A ⊆B ,则A 是B 的充分条件或B 是A 的必要条件;若A =B ,则A 是B 的充要条件.9.【2017年高考全国III 卷理数】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+,则λμ+的最大值为A .3B .CD .2 【答案】A【解析】如图所示,建立平面直角坐标系.设()()()()()0,1,0,0,2,0,2,1,,A B C D P x y ,易得圆的半径r =,即圆C 的方程是()22425x y -+=,()()(),1,0,1,2,0AP x y AB AD =-=-=,若满足AP AB AD λμ=+, 则21x y μλ=⎧⎨-=-⎩ ,,12x y μλ==-,所以12xy λμ+=-+,设12x z y =-+,即102x y z -+-=,点(),P x y 在圆()22425x y -+=上, 所以圆心(20),到直线102xy z -+-=的距离d r ≤≤,解得13z ≤≤, 所以z 的最大值是3,即λμ+的最大值是3,故选A .10.【2017年高考全国II 卷理数】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( )A .2-B .32-C .43- D .1-【答案】B【解析】如图,以BC 为x 轴,BC 的垂直平分线DA 为y 轴,D 为坐标原点建立平面直角坐标系,则A ,(1,0)B -,(1,0)C ,设(,)P x y ,所以()PA x y =-,(1,)PB x y =---,(1,)PC x y =--,所以(2,2)PB PC x y +=--,22()22)22(PA PB PC x y y x y ⋅+=-=+-23322-≥-,当P 时,所求的最小值为32-,故选B .11.【2017年高考北京卷理数】设m,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”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】A【解析】若0λ∃<,使λ=m n ,则两向量,m n 反向,夹角是180︒,那么cos180⋅=︒=m n m n 0-<m n ;若0⋅<m n ,那么两向量的夹角为(]90,180︒︒,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得λ=m n ,所以是充分而不必要条件,故选A.12.【2019年高考全国III 卷理数】已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos ,=a c ___________. 【答案】23【解析】因为2=c a ,0⋅=a b ,所以22⋅=-⋅a c a b 2=,222||4||5||9=-⋅+=c a b b ,所以||3=c ,所以cos ,=a c 22133⋅==⨯⋅a c a c . 13.【2019年高考天津卷理数】在四边形ABCD中,,5,30AD BC AB AD A ==∠=︒∥,点E 在线段CB 的延长线上,且AE BE =,则BD AE ⋅=___________. 【答案】1-【解析】建立如图所示的直角坐标系,∠DAB =30°,5,AB AD ==则B,5()22D . 因为AD ∥BC ,30BAD ∠=︒,所以30ABE ∠=︒, 因为AE BE =,所以30BAE ∠=︒, 所以直线BEy x =-, 直线AE的斜率为-y x =.由(33y x y x ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得x 1y =-,所以1)E -. 所以35(,)(3,1)122BD AE =-=-.14.【2019年高考江苏卷】如图,在ABC △中,D 是BC 的中点,E 在边AB 上,BE =2EA ,AD与CE 交于点O .若6AB AC AO EC ⋅=⋅,则ABAC的值是___________.【解析】如图,过点D 作DF //CE ,交AB 于点F ,由BE =2EA ,D 为BC 的中点,知BF =FE =EA ,AO =OD .()()()3632AO EC AD AC AE AB AC AC AE =-=+-, ()223131123233AB AC AC AB AB AC AB AC AB AC ⎛⎫⎛⎫=+-=-+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭22223211323322AB AC AB AC AB AC AB AC AB AC ⎛⎫=-+=-+= ⎪⎝⎭,得2213,22AB AC =即3,AB AC =故ABAC=15.【2019年高考浙江卷】已知正方形ABCD 的边长为1,当每个(1,2,3,4,5,6)i i λ=取遍±1时,123456||AB BC CD DA AC BD λλλλλλ+++++的最小值是___________;最大值是_____.【答案】0;【解析】以, AB AD 分别为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系,如图则(1,0),(0,1),(1,0),(0,1),(1,1),(1,1)AB BC CD DA AC BD ===-=-==-, 令(123456y AB BC CD DA AC BD λλλλλλλ=+++++=又因为(1,2,3,4,5,6)ii λ=可取遍1±所以当1345621,1λλλλλλ======-时,有最小值min 0y =因为()135λλλ-+和()245λλλ-+的取值不相关,61λ=或61λ=- 所以当()135λλλ-+和()245λλλ-+分别取得最大值时,y 有最大值 所以当1256341,1λλλλλλ======-时,有最大值max y ===故答案为0;16.【2018年高考全国III 卷理数】已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=___________.【答案】12【解析】由题可得()24,2+=a b ,()2∥c a +b ,()=1,λc ,420λ∴-=,即12λ=17.【2018年高考上海卷】在平面直角坐标系中,已知点()10A -,、()20B ,,E 、F 是y 轴上的两个动点,且||2EF =,则AE BF ⋅的最小值为___________. 【答案】-3【解析】根据题意,设E (0,a ),F (0,b );∴2EF a b =-=; ∴a =b +2,或b =a +2; 且()()1,2,AE a BF b ==-,; ∴2AE BF ab ⋅=-+;当a =b +2时,()22222AE BF b b b b ⋅=-++⋅=+-; ∵b 2+2b ﹣2的最小值为8434--=-; ∴AE BF ⋅的最小值为﹣3,同理求出b =a +2时,AE BF ⋅的最小值为﹣3. 故答案为:﹣3.18.【2018年高考江苏卷】在平面直角坐标系xOy 中,A 为直线:2l y x =上在第一象限内的点,()5,0B ,以AB 为直径的圆C 与直线l 交于另一点D .若0AB CD ⋅=,则点A 的横坐标为___________. 【答案】3【解析】设(),2(0)A a a a >,则由圆心C 为AB 中点得5,,2a C a +⎛⎫⎪⎝⎭易得()()():520C x x a y y a --+-=,与2y x =联立解得点D 的横坐标1,D x =所以()1,2D .所以()55,2,1,22a AB a a CD a +⎛⎫=--=-- ⎪⎝⎭, 由0AB CD ⋅=得()()()2551220,230,32a a a a a a a +⎛⎫--+--=--== ⎪⎝⎭或1a =-, 因为0a >,所以 3.a =19.【2017年高考全国I 卷理数】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b|=___________.【答案】【解析】方法一:222|2|||44||4421cos 60412+=+⋅+=+⨯⨯⨯+=a b a a b b ,所以|2|+==a b .方法二:利用如下图形,可以判断出2+a b 的模长是以2为边长,一夹角为60°的菱形的对角线的长度,则为20.【2017年高考江苏卷】如图,在同一个平面内,向量OA ,OB ,OC 的模分别为1,1,OA 与OC 的夹角为α,且tan α=7,OB 与OC 的夹角为45°.若OC mOA nOB=+(,)m n ∈R ,则m n +=___________.【答案】3【解析】由tan 7α=可得sin α=,cos α=,根据向量的分解,易得cos 45cos sin 45sin 0n m n m αα⎧︒+=⎪⎨︒-=⎪⎩2100210n m n m +=⎪-=⎩,即510570n m n m +=⎧⎨-=⎩,即得57,44m n ==,所以3m n +=.【方法指导】(1)向量的坐标运算将向量与代数有机结合起来,这就为向量和函数、方程、不等式的结合提供了前提,运用向量的有关知识可以解决某些函数、方程、不等式问题.(2)以向量为载体求相关变量的取值范围,是向量与函数、不等式、三角函数等相结合的一类综合问题.通过向量的坐标运算,可将原问题转化为解不等式或求函数值域的问题,是此类问题的一般方法.(3)向量的两个作用:①载体作用,关键是利用向量的意义、作用脱去“向量外衣”,转化为我们熟悉的数学问题;②工具作用,利用向量可解决一些垂直、平行、夹角与距离问题.21.【2017年高考天津卷理】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =,AE AC λ=-()AB λ∈R ,且4AD AE ⋅=-,则λ的值为___________.【答案】311【解析】由题可得1232cos603,33AB AC AD AB AC ⋅=⨯⨯︒==+, 则12()33AD AE AB AC ⋅=+2123()34934333311AC AB λλλλ-=⨯+⨯-⨯-⨯=-⇒=. 22.【2017年高考山东卷理数】已知12,e e与的夹角为60︒,则实数的值是___________.【答案】3【解析】∵221212112122)()λλλλ-⋅+=⋅-⋅-=e e e e e e e ,12||2-===e ,12||λ+===e e12-e 12λ+e e λcos60λ=︒=3λ=.【方法指导】(1)平面向量a与b的数量积为||||cosθ⋅=a b a b,其中是a与b的夹角,要注意夹角的定义和它的取值范围:.(2)由向量的数量积的性质有||=a cos||||θ⋅=a ba b,0⋅=⇔⊥a b a b,因此,利用平面向量的数量积可以解决与长度、角度、垂直等有关的问题.(3)本题主要利用向量的模与向量运算的灵活转换,应用平面向量的夹角公式,建立关于的方程求解.23.【2017年高考浙江卷】已知向量a,b满足1,2,==a b则++-a b a b的最小值是________,最大值是___________.【答案】4,【解析】设向量,a b的夹角为θ,则-==a b+==a b则++-=a b a b令y=[]21016,20y=+,据此可得:()()max min4++-==++-==a b a b a b a b,即++-a b a b的最小值是4,最大值是【方法指导】本题通过设向量,a b的夹角为θ,结合模长公式,可得++-=a b ab属中档题,对学生的转化能力和最值处理能力有一定的要求∴θ0180θ︒≤≤︒λ。
2017年高考数学试题分项版—平面向量(解析版)
2017年高考数学试题分项版—平面向量(解析版)一、选择题1.(2017·全国Ⅱ文,4)设非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |,则( ) A .a ⊥b B .|a |=|b | C .a ∥b D .|a |>|b |1.【答案】A【解析】方法一 ∵|a +b |=|a -b |, ∴|a +b |2=|a -b |2.∴a 2+b 2+2a·b =a 2+b 2-2a·b . ∴a·b =0.∴a ⊥b . 故选A.方法二 利用向量加法的平行四边形法则. 在▱ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b , 由|a +b |=|a -b |知|AC →|=|DB →|,从而四边形ABCD 为矩形,即AB ⊥AD ,故a ⊥b . 故选A.2.(2017·北京文,7)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m·n <0”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 2.【答案】A【解析】方法一 由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ. 若存在负数λ,使得m =λn , 则m 与n 反向共线,θ=180°, ∴m ·n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ·n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.方法二 ∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝⎛⎦⎤π2,π,当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.3.(2017·全国Ⅱ理,12)已知△ABC 是边长为2的等边三角形,P 为平面ABC 内一点,则P A →·(PB →+PC →)的最小值是( ) A .-2 B .-32C .-43D .-13.【答案】B【解析】方法一 (解析法)建立坐标系如图①所示,则A ,B ,C 三点的坐标分别为A (0,3), B (-1,0),C (1,0).设P 点的坐标为(x ,y ), 则P A →=(-x ,3-y ),PB →=(-1-x ,-y ), PC →=(1-x ,-y ),∴P A →·(PB →+PC →)=(-x ,3-y )·(-2x ,-2y )=2(x 2+y 2-3y )=2[x 2+⎝⎛⎭⎫y -322-34]≥2×⎝⎛⎭⎫-34=-32. 当且仅当x =0,y =32时,P A →·(PB →+PC →)取得最小值,最小值为-32. 故选B.方法二 (几何法)如图②所示,PB →+PC →=2PD →(D 为BC 的中点),则P A →·(PB →+PC →)=2P A →·PD →.要使P A →·PD →最小,则P A →与PD →方向相反,即点P 在线段AD 上,则(2P A →·PD →)min =-2|P A →||PD →|,问题转化为求|P A →||PD →|的最大值. 又|P A →|+|PD →|=|AD →|=2×32=3,∴|P A →||PD →|≤⎝⎛⎭⎪⎫|P A →|+|PD →|22=⎝⎛⎭⎫322=34, ∴[P A →·(PB →+PC →)]min =(2P A →·PD →)min =-2×34=-32.故选B.4.(2017·全国Ⅲ理,12)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP →=λAB →+μAD →,则λ+μ的最大值为( ) A .3 B .2 2C. 5D .24.【答案】A【解析】建立如图所示的直角坐标系,则C 点坐标为(2,1).设BD 与圆C 切于点E ,连接CE ,则CE ⊥BD . ∵CD =1,BC =2, ∴BD =12+22=5, EC =BC ·CD BD =25=255,即圆C 的半径为255,∴P 点的轨迹方程为(x -2)2+(y -1)2=45.设P (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 0=2+255cos θ,y 0=1+255sin θ(θ为参数),而AP →=(x 0,y 0),AB →=(0,1),AD →=(2,0). ∵AP →=λAB →+μAD →=λ(0,1)+μ(2,0)=(2μ,λ), ∴μ=12x 0=1+55cos θ,λ=y 0=1+255sin θ.两式相加,得λ+μ=1+255sin θ+1+55cos θ=2+sin(θ+φ)≤3⎝⎛⎭⎫其中sin φ=55,cos φ=255,当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.故选A.5.(2017·北京理,6)设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”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5.【答案】A【解析】方法一 由题意知|m |≠0,|n |≠0. 设m 与n 的夹角为θ.若存在负数λ,使得m =λn ,则m 与n 反向共线,θ=180°, ∴m ·n =|m ||n |cos θ=-|m ||n |<0.当90°<θ<180°时,m ·n <0,此时不存在负数λ,使得m =λn . 故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件. 故选A.方法二 ∵m =λn ,∴m ·n =λn ·n =λ|n |2. ∴当λ<0,n ≠0时,m ·n <0.反之,由m ·n =|m ||n |cos 〈m ,n 〉<0⇔cos 〈m ,n 〉<0⇔〈m ,n 〉∈⎝⎛⎦⎤π2,π, 当〈m ,n 〉∈⎝⎛⎭⎫π2,π时,m ,n 不共线.故“存在负数λ,使得m =λn ”是“m ·n <0”的充分而不必要条件, 故选A. 二、填空题1.(2017·全国Ⅰ文,13)已知向量a =(-1,2),b =(m,1).若向量a +b 与a 垂直,则m =________. 1.【答案】7【解析】∵a =(-1,2),b =(m,1), ∴a +b =(-1+m,2+1)=(m -1,3). 又a +b 与a 垂直,∴(a +b )·a =0, 即(m -1)×(-1)+3×2=0, 解得m =7.2.(2017·全国Ⅲ文,13)已知向量a =(-2,3),b =(3,m ),且a ⊥b ,则m =________. 2.【答案】2【解析】∵a =(-2,3),b =(3,m ),且a ⊥b , ∴a·b =0,即-2×3+3m =0,解得m =2.3.(2017·天津文,14)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2,若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →·AE →=-4,则λ的值为________. 3.【答案】311【解析】由题意,知|AB →|=3,|AC →|=2, AB →·AC →=3×2×cos 60°=3,AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →, ∴AD →·AE →=⎝⎛⎭⎫13AB →+23AC →·(λAC →-AB →) =λ-23AB →·AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23×3-13×32+2λ3×22=113λ-5=-4,解得λ=311. 4.(2017·山东文,11)已知向量a =(2,6),b =(-1,λ),若a ∥b ,则λ=________. 4.【答案】-3【解析】∵a ∥b ,∴2λ-6×(-1)=0,解得λ=-3.5.(2017·浙江,15)已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,则|a +b |+|a -b |的最小值是________,最大值是________. 5.【答案】4 2 5【解析】设a ,b 的夹角为θ, ∵|a |=1,|b |=2,∴|a +b |+|a -b |=(a +b )2+(a -b )2=5+4cos θ+5-4cos θ. 令y =5+4cos θ+5-4cos θ. 则y 2=10+225-16cos 2θ. ∵θ∈[0,π],∴cos 2θ∈[0,1], ∴y 2∈[16,20],∴y ∈[4,25],即|a +b |+|a -b |∈[4,25].6.(2017·浙江,10)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=OA →·OB →,I 2=OB →·OC →,I 3=OC →·OD →,则( )A .I 1<I 2<I 3B .I 1<I 3<I 2C .I 3<I 1<I 2D .I 2<I 1<I 36.【答案】C【解析】∵I 1-I 2=OA →·OB →-OB →·OC →=OB →·(OA →-OC →)=OB →·CA →, 又OB →与CA →所成角为钝角, ∴I 1-I 2<0,即I 1<I 2.∵I 1-I 3=OA →·OB →-OC →·OD →=|OA →||OB →|cos ∠AOB -|OC →||OD →|cos ∠COD =cos ∠AOB (|OA →||OB →|-|OC →||OD →|), 又∠AOB 为钝角,OA <OC ,OB <OD , ∴I 1-I 3>0,即I 1>I 3. ∴I 3<I 1<I 2, 故选C.7.(2017·江苏,12)如图,在同一个平面内,向量OA →,OB →,OC →的模分别为1,1,2,OA →与OC →的夹角为α,且tan α=7,OB →与OC →的夹角为45°.若OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),则m +n=________.7.【答案】3【解析】方法一 因为tan α=7, 所以cos α=210,sin α=7210. 过点C 作CD ∥OB 交OA 的延长线于点D ,则OC →=OD →+DC →,∠OCD =45°. 又因为OC →=mOA →+nOB →, 所以OD →=mOA →,DC →=nOB →, 所以|OD →|=m ,|DC →|=n .在△COD 中,由正弦定理得|DC →|sin α=|OD →|sin ∠OCD =|OC →|sin ∠ODC ,因为sin ∠ODC =sin(180°-α-∠OCD )=sin(α+∠OCD )=45,即n 7210=m 22=245, 所以n =74,m =54,所以m +n =3.方法二 由tan α=7可得cos α=152,sin α=752,则152=OA →·OC →|OA →||OC →|=m +nOA →·OB →2,由cos ∠BOC =22可得22=OB →·OC →|OB →||OC →|=mOA →·OB →+n 2,cos ∠AOB =cos(α+45°)=cos αcos 45°-sin αsin 45° =152×22-752×22=-35,则OA →·OB →=-35,则m -35n =15,-35m +n =1,则25m +25n =65,则m +n =3. 8.(2017·全国Ⅰ理,13)已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则|a +2b |=________. 8.【答案】2 3 【解析】方法一 |a +2b |=(a +2b )2 =a 2+4a ·b +4b 2=22+4×2×1×cos 60°+4×12 =12=2 3. 方法二(数形结合法)由|a |=|2b |=2知,以a 与2b 为邻边可作出边长为2的菱形OACB ,如图,则|a +2b |=||.又∠AOB =60°,所以|a +2b |=2 3.9.(2017·天津理,13)在△ABC 中,∠A =60°,AB =3,AC =2.若BD →=2DC →,AE →=λAC →-AB →(λ∈R ),且AD →·AE →=-4,则λ的值为________. 9.【答案】311【解析】由题意知|AB →|=3,|AC →|=2, AB →·AC →=3×2×cos 60°=3,AD →=AB →+BD →=AB →+23BC →=AB →+23(AC →-AB →)=13AB →+23AC →,∴AD →·AE →=⎝⎛⎭⎫13AB →+23AC →·(λAC →-AB →) =λ-23AB →·AC →-13AB →2+2λ3AC →2=λ-23×3-13×32+2λ3×22=113λ-5=-4,解得λ=311. 10.(2017·山东理,12)已知e 1,e 2是互相垂直的单位向量,若3e 1-e 2与e 1+λe 2的夹角为60°,则实数λ的值是________. 10.【答案】33【解析】由题意知|e 1|=|e 2|=1,e 1·e 2=0,|3e 1-e 2|=(3e 1-e 2)2=3e 21-23e 1·e 2+e 22=3-0+1=2. 同理|e 1+λe 2|=1+λ2.所以cos 60°=(3e 1-e 2)·(e 1+λe 2)|3e 1-e 2||e 1+λe 2|=3e 21+(3λ-1)e 1·e 2-λe 2221+λ2=3-λ21+λ2=12,解得λ=33.。
2平面向量-三年高考(201-2017)数学(理)试题分项版解析含解析
1.【2017课标3,理12】在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP =AB +AD ,则+的最大值为A .3B .22C .5D .2【答案】A 【解析】试题分析:如图所示,建立平面直角坐标系设()()()()()0,1,0,0,2,0,2,1,,A B C D P x y ,设12x z y =-+,即102x y z -+-=,点(),P x y 在圆()22425x y -+=上, 所以圆心到直线的距离d r ≤21514z -≤+,解得13z ≤≤,所以的最大值是3,即λμ+的最大值是3,故选A .【考点】平面向量的坐标运算;平面向量基本定理 【名师点睛】(1)应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算。
(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决。
2。
【2017北京,理6】设m ,n 为非零向量,则“存在负数λ,使得λ=m n ”是“0<⋅m n ”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】A 【解析】试题分析:若0λ∃<,使m n λ=,即两向量反向,夹角是0180,那么0cos1800m n m n m n ⋅==-<T ,若0m n ⋅<,那么两向量的夹角为(090,180⎤⎦,并不一定反向,即不一定存在负数λ,使得λ=m n ,所以是充分不必要条件,故选A.【考点】1。
向量;2.充分必要条件。
3.【2015高考安徽,理8】C ∆AB 是边长为的等边三角形,已知向量,b 满足2a AB =,C 2a b A =+,则下列结论正确的是() (A)1b=(B )a b ⊥(C )1a b ⋅=(D)()4C a b +⊥B【答案】D 【解析】如图,由题意,(2)2BC AC AB a b a b =-=+-=,则||2b =,故A 错误;|2|2||2a a ==,所以||1a =,又22(2)4||222cos602AB AC a ab a ab ⋅=⋅+=+=⨯=,所以1a b ⋅=-,故,B C错误;设,B C 点为D ,则2AB AC AD+=,且AD BC⊥,而22(2)4AD a a b a b =++=+,所以()4C a b +⊥B ,故选D.【考点定位】1.平面向量的线性运算;2.平面向量的数量积.【名师点睛】平面向量问题中,向量的线性运算和数量积是高频考点.当出现线性运算问题时,注意两个向量的差OA OB BA -=,这是一个易错点,两个向量的和2OA OB OD +=(D 点是AB 的中点).另外,要选好基底向量,如本题就要灵活使用向量,AB AC ,当涉及到向量数量积时,要记熟向量数量积的公式、坐标公式、几何意义等. 4。
平面向量17-19理科数学全国卷
13.已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2 b |= . (2017课标全国Ⅱ卷)12. 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 ⋅+u u u r u u u r u u u r 的最小值是( )A.2-B.32-C. 43- D.1-20. (12分)设O 为坐标原点,动点M 在椭圆C :2212x y +=上,过M做x 轴的垂线,垂足为N ,点P 满足NP =u u u r u u u r .(1)求点P 的轨迹方程;(2)设点Q 在直线3x =-上,且1OP PQ ⋅=u u u r u u u r .证明:过点P 且垂直于OQ 的直线l 过C 的左焦点F .12.在矩形ABCD 中,1,2AB AD ==,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP AB AD λμ=+u u u r u u u r u u u r ,则λμ+的最大值为A .3B .C D .2 (2018课标全国Ⅰ卷)6.在ABC △中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB =u u u rA .3144AB AC -u u u r u u u r B .1344AB AC -u u u r u u u r C .3144AB AC +u u u r u u u rD .1344AB AC +u u u r u u u r (2018课标全国Ⅱ卷)4.已知向量a ,b 满足||1=a ,1⋅=-a b ,则(2)⋅-=a a bA .4B .3C .2D .0 (2018课标全国Ⅲ卷)13.已知向量()=1,2a ,()=2,2-b ,()=1,λc .若()2∥c a +b ,则λ=________. (2019课标全国Ⅰ卷)7.已知非零向量a ,b 满足||2||=a b ,且()-a b ⊥b ,则a 与b 的夹角为A .π6 B .π3 C .2π3 D .5π6(2019课标全国Ⅱ卷)3.已知AB u u u r =(2,3),AC u u u r =(3,t ),BC uuu r =1,则AB BC ⋅u u u r u u u r =A .-3B .-2C .2D .3 (2019课标全国Ⅲ卷)13.已知a ,b 为单位向量,且a ·b =0,若2=c a ,则cos ,<>=a c ___________.。
