2019年高考数学考点26平面向量的数量积与平面向量应用举例必刷题理
平面向量的数量积与平面向量应用举例_图文_图文

三、向量数量积的性质
1.如果e是单位向量,则a·e=e·a. 2.a⊥b⇔ a·b=0 .
|a|2
4.cos θ=
.(θ为a与b的夹角)
5.|a·b| ≤ |a||b|.
四、数量积的运算律
1.交换律:a·b= b·a . 2.分配律:(a+b)·c= a·c+b·c . 3.对λ∈R,λ(a·b)= (λa)·b= a·(λb.) 五、数量积的坐标运算
∴a与c的夹角为90°. (2)∵a与b是不共线的单位向量,∴|a|=|b|=1. 又ka-b与a+b垂直,∴(a+b)·(ka-b)=0, 即ka2+ka·b-a·b-b2=0. ∴k-1+ka·b-a·b=0. 即k-1+kcos θ-cos θ=0(θ为a与b的夹角). ∴(k-1)(1+cos θ)=0.又a与b不共线, ∴cos θ≠-1.∴k=1. [答案] (1)B (2)1
解析:(1) a=(x-1,1),a-b=(x-1,1)-(-x+1,3)= (2x-2,-2),故a⊥(a-b)⇔2(x-1)2-2=0⇔x=0或2 ,故x=2是a⊥(a-b)的一个充分不必要条件.
答案: (1)B (2)D
平面向量的模 [答案] B
[答案] D
[典例总结]
利用数量积求长度问题是数量积的重要应用,要掌 握此类问题的处理方法:
[巩固练习]
2.(1)设向量a=(x-1,1),b=(-x+1,3),则a⊥(a-b)
的一个充分不必要条件是
()
A.x=0或2
B.x=2
C.x=1
D.x=±2
(2)已知向量a=(1,0),b=(0,1),c=a+λb(λ∈R),
向量d如图所示,则
()
A.存在λ>0,使得向量c与向量d垂直 B.存在λ>0,使得向量c与向量d夹角为60° C.存在λ<0,使得向量c与向量d夹角为30° D.存在λ>0,使得向量c与向量d共线
2019届高考理科数学一轮复习精品学案:第26讲平面向量的数量积与平面向量应用举例(含解析)

| | cos < , >= = = .
8. 菱形 [ 解析 ] 由四边形 ABCD满足 + =0 知, 四边形 ABCD为平行四边形 , 又 ( - ) · =0, 即
· =0, 可知该平行四边形的对角线互相垂直 , 故该四边形一定是菱形 .
【课堂考点探究】
例 1 [ 思路点拨 ] (1) 利用向量的数量积公式建立关于 x 的方程求解 ;(2) 根据条件以正三角形的边 BC所在
第 26 讲 平面向量的数量积与平面向量应用举例
Байду номын сангаас
考试说明 1 . 理解平面向量数量积的含义及其物理意义 .
2. 了解平面向量的数量积与向量投影的关系 .
3. 掌握数量积的坐标表达式 , 会进行平面向量数量积的运算 .
4. 能运用数量积表示两个向量的夹角 , 会用数量积判断两个平面向量的垂直关系 .
5. 会用向量方法解决某些简单的平面几何问题 .
4λ 2+4(1 - λ) 2 +2λ (1 - λ) · 2=4λ2 - 4λ +4=4 λ - 2+3, 当 λ = 时 , | | 取得最小值 . 例 3 [ 思路点拨 ] (1) 求出 a+b, 然后通过向量的数量积求解即可 ;(2) 先求出 a+b, 再利用向量垂直的条件列 出关于 m的方程求解 ;(3) 由已知可得 < , >=60°, 再求出 · , · , · 的值 , 结合平面向 量的运算法则及 · =0 求得 λ 的值 .
=( - 2,2), · =2.
■ [2017 - 2016] 其他省份类似高考真题
1. [ 2016 ·山东卷 ] 已知非零向量 m, n 满足 4|m|= 3|n| ,cos <m, n>= , 若 n⊥( tm+n), 则实数 t 的值为 ( ) A. 4 B .- 4 C. D .[ 解析 ] B 由 4|m|= 3|n| , 可设 |m|= 3, |n|= 4. 又 ∵n⊥ ( tm+n),cos <m, n>= ,
2019年高考数学真题考点20 平面向量的数量积、平面向量应用举例

考点20 平面向量的数量积、平面向量应用举例一、填空题1.(2019·全国卷Ⅲ理科·T13)已知a,b为单位向量,且a·b=0,若c=2a-b,则cos a,c=. 【解析】因为c2=(2a-b)2=4a2+5b2-4a·b=9,所以|c|=3,因为a·c=a·(2a-b)=2a2-a·b=2,所以cos a,c=·||·||==.答案:【误区警示】本题容易忽视a,b为单位向量,致使解题困难.2.(2019·全国卷Ⅲ文科·T13)已知向量a=(2,2),b=(-8,6),则cos a,b=.【解题指南】直接代入向量的夹角公式计算.【解析】cos a,b=-==-.答案:-3.(2019·北京高考文科·T9)已知向量a=(-4,3),b=(6,m),且a⊥b,则m=.【命题意图】本题考查向量的垂直与数量积,重在考查运算求解能力.【解析】因为a⊥b,所以a·b=-4×6+3m=0,所以m=8.答案:84.(2019·天津高考理科·T14同2019·天津高考文科·T14)在四边形ABCD中,AD∥BC,AB=2,AD=5,∠A=30°,点E在线段CB的延长线上,且AE=BE,则·=.【命题意图】本题考查向量的概念以及运算法则,考查数形结合思想,考查考生应用向量手段解决问题的能力和运算求解能力等.【解题指南】可利用向量的线性运算,也可以建立坐标系利用向量的坐标运算求解即可.【解析】如图,过点B作AE的平行线交AD于F,因为AD∥BC,所以四边形AEBF为平行四边形,因为AE=BE,故四边形AEBF为菱形.因为∠BAD=30°,AB=2,所以AF=2,即=.因为==-=-,所以·=(-)·=·--=×2×5×-12-10=-1.答案:-1【一题多解】解答本题还可以用如下方法解决:建立如图所示的平面直角坐标系,则B(2,0),D,.因为AD∥BC,∠BAD=30°,所以∠ABE=30°,因为AE=BE,所以∠BAE=30°,所以直线BE的斜率为,其方程为y=(x-2),直线AE的斜率为-,其方程为y=-x.(-),得x=,y=-1,所以E(,-1).由-所以·=,·(,-1)=-1.答案:-15.(2019·浙江高考·T17)已知正方形ABCD的边长为1,当每个λi(i=1,2,3,4,5,6)取遍±1时,|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|的最小值是,最大值是.【命题意图】本题主要考查平面向量的应用,题目难度较大.从引入“基向量”入手,简化模的表现形式,利用转化与化归思想将问题逐步简化.【解析】λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6=(λ1-λ3+λ5-λ6)+(λ2-λ4+λ5+λ6)要使|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|的值最小,只需要|λ1-λ3+λ5-λ6|=|λ2-λ4+λ5+λ6|=0,此时只需要取λ1=1,λ2=-1,λ3=1,λ4=1,λ5=1,λ6=1,此时|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|min=0,|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|2=|(λ1-λ3+λ5-λ6)+(λ2-λ4+λ5+λ6)|2=(λ1-λ3+λ5-λ6)2+(λ2-λ4+λ5+λ6)2≤(|λ1|+|λ3|+|λ5-λ6|)2+(|λ2|+|λ4|+|λ5+λ6|)2=(2+|λ5-λ6|)2+(2+|λ5+λ6|)2=8+4(|λ5-λ6|+|λ5+λ6|)+(λ5-λ6)2+(λ5+λ6)2=8+4(|-|||)+2+2=12+4(-)()|-|=12+4()|-|=20,等号成立当且仅当λ1,-λ3,λ5-λ6均非负或者均非正,并且λ2,-λ4,λ5+λ6均非负或者均非正.比如λ1=1,λ2=1,λ3=-1,λ4=-1,λ5=1,λ6=1,则|λ1+λ2+λ3+λ4+λ5+λ6|max==2.答案:026.(2019·江苏高考·T12)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·=6·,则的值是.【命题意图】主要考查平面向量的基本定理和数量积,选取,为基本量.【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.6·=3·(-)=(+)·(-)=(+)·===·-+=·,得=,即||=||,故=.答案:。
高考数学一轮复习课后限时集训26平面向量的数量积与平面向量应用举例理含解析北师大版

高考数学一轮复习课后限时集训26平面向量的数量积与平面向量应用举例理含解析北师大版课后限时集训(二十六) 平面向量的数量积与平面向量应用举例(建议用时:60分钟) A 组 基础达标一、选择题1.(2018·陕西二模)已知向量a =(2,3),b =(x,4).若a ⊥(a -b ),则x =( ) A .1 B .12C .2D .3B [由题意,得a -b =(2-x ,-1).因为a ⊥(a -b ),所以2×(2-x )+3×(-1)=0,解得x =12,故选B .]2.已知向量a =(x 2,x +2),b =(-3,-1),c =(1,3),若a∥b ,则a 与c 夹角为( )A.π6 B .π3 C.2π3 D .5π6A [cos 〈b ,c 〉=b·c |b||c |=-234=-32,又由x 2≥0且a∥b 得a ,b 是反向共线,则cos 〈a ,c 〉=-cos 〈b ,c 〉=32,〈a ,c 〉∈[0,π],则〈a ,c 〉=π6,故选A.] 3.(2019·西宁模拟)如图在边长为1的正方形组成的网格中,平行四边形ABCD 的顶点D 被阴影遮住,请设法计算AB →·AD →=( )A .10B .11C .12D .13B [以A 为坐标原点,建立平面直角坐标系,则A (0,0),B (4,1),C (6,4),AB →=(4,1),AD →=BC →=(2,3),∴AB →·AD →=4×2+1×3=11,故选B .]4.(2019·银川模拟)在正方形ABCD 中,点E 为BC 的中点,若点F 满足AF →=λAC →,且AE →·BF →=0,则λ=( )A.23 B .34 C.45 D .78A [以A 为坐标原点,AB ,AD 所在直线分别为x 轴、y 轴建立平面直角坐标系(图略),设正方形ABCD 的边长为2,则A (0,0),B (2,0),C (2,2),D (0,2),E (2,1),由于AF →=λAC →,则点F 在直线AC 上,设F (a ,a ),那么AE →·BF →=(2,1)·(a -2,a )=3a -4=0,解得a =43,结合AF →=λAC →,可得43=2λ,解得λ=23,故选A.]5.已知平面向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=|c |=1,若a·b =12,则(a +c )·(2b -c )的最小值为( )A .-2B .- 3C .-1D .0B [因为a·b =|a||b |·cos〈a ,b 〉=cos 〈a ,b 〉=12,所以〈a ,b 〉=π3.不妨设a=(1,0),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,c =(cos θ,sin θ),则(a +c )·(2b -c )=2a·b -a·c +2b·c -c 2=1-cos θ+2⎝ ⎛⎭⎪⎫12cos θ+32sin θ-1=3sin θ,所以(a +c )·(2b -c )的最小值为-3,故选B .] 二、填空题6.(2019·青岛模拟)已知向量a ,b 满足|b |=5,|a +b |=4,|a -b |=6,则向量a 在向量b 上的投影为________.-1 [设向量a ,b 的夹角为θ,则|a +b |2=|a |2+2|a||b |cos θ+|b |2=|a |2+10|a |cos θ+25=16,|a -b |2=|a |2-2|a ||b |cos θ+|b |2=|a |2-10|a |cos θ+25=36,两式相减整理得|a |cos θ=-1,即向量a 在向量b 上的投影为|a |cos θ=-1.]7.(2018·南昌一模)平面向量a =(1,m ),b =(4,m ),若有(2|a |-|b |)(a +b )=0,则实数m =________.±2 [由题意可得a +b ≠0,则2|a |=|b |,即4(1+m 2)=16+m 2,解得m 2=4,m =±2.] 8.已知非零向量m ,n 满足4|m |=3|n |,cos 〈m ,n 〉=13,若n 与t m -n 夹角为钝角,则实数t 的取值范围是________.(-∞,0)∪(0,4) [∵n 与(t m -n )夹角为钝角, ∴n ·(t m -n )<0且n 与(t m -n )不共线.∴⎩⎪⎨⎪⎧t m·n -n 2<0,t ≠0,又m·n =|m||n|cos 〈m ,n 〉=34n 2×13=14n 2.即t4n 2-n 2<0且t ≠0,∴t <4且t ≠0.]三、解答题9.(2017·江苏高考)已知向量a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),x ∈[0,π]. (1)若a ∥b ,求x 的值;(2)记f (x )=a ·b ,求f (x )的最大值和最小值以及对应的x 的值. [解] (1)因为a =(cos x ,sin x ),b =(3,-3),a ∥b , 所以-3cos x =3sin x .若cos x =0,则sin x =0,与sin 2x +cos 2x =1矛盾, 故cos x ≠0. 于是ta n x =-33. 又x ∈[0,π],所以x =5π6.(2)f (x )=a ·b =(cos x ,sin x )·(3,-3)=3cos x -3sin x =23cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6.因为x ∈[0,π],所以x +π6∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,7π6,从而-1≤cos ⎝⎛⎭⎪⎫x +π6≤32.于是,当x +π6=π6,即x =0时,f (x )取到最大值3;当x +π6=π,即x =5π6时,f (x )取到最小值-2 3.10.已知|a |=2,|b |=1.(1)若a ⊥b ,求(2a -b )·(a +b )的值;(2)若不等式|a +x b |≥|a +b |对一切实数x 恒成立,求a 与b 夹角的大小. [解] (1)∵a ⊥b , ∴a ·b =0,∴(2a -b )·(a +b )=2a 2+a ·b -b 2=7. (2)设向量a ,b 的夹角为θ,则a ·b =|a ||b |cos θ=2cos θ.不等式|a +x b |≥|a +b |两边平方可得:a 2+2a ·b x +x 2b 2≥a 2+2a ·b +b 2,即:4+4x cos θ+x 2≥4+4cos θ+1. 整理得:x 2+4x cos θ-4cos θ-1≥0.(*)因为不等式对一切实数x 恒成立, 则Δ=16cos 2θ+4(4cos θ+1) =4(4cos 2θ+4cos θ+1) =4(2cos θ+1)2≤0, ∴2cos θ+1=0, 即cos θ=-12.又θ∈[0,π], ∴θ=23π.B 组 能力提升1.(2018·石家庄二模)若两个非零向量a ,b 满足|a +b |=|a -b |=2|b |,则向量a +b 与a 的夹角为( )A.π6 B .π3 C.2π3 D .5π6A [由|a +b |=|a -b |知,a·b =0,所以a⊥B.将|a -b |=2|b |两边平方,得|a |2-2a·b +|b |2=4|b |2,所以|a |2=3|b |2,所以|a |=3|b |,所以cos 〈a +b ,a 〉=a +b ·a|a +b ||a |=|a |22|b||a|=3|b |22|b |·3|b |=32,所以向量a +b 与a 的夹角为π6,故选A.]2.(2018·天津高考)如图,在平面四边形ABCD 中,AB ⊥BC ,AD ⊥CD ,∠BAD =120°,AB =AD =1.若点E 为边CD 上的动点,则AE →·BE →的最小值为( )A.2116 B .32 C.2516D .3A [以D 为原点建立平面直角坐标系,如图所示.连接AC ,易知∠CAD =∠CAB =60°,∠ACD =∠ACB =30°, ∴D (0,0),A (1,0),B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32,C (0,3).设E (0,y )(0≤y ≤3), 则AE →=(-1,y ), BE →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,y -32,∴AE →·BE →=32+y 2-32y =⎝ ⎛⎭⎪⎫y -342+2116,∴当y =34时,AE →·BE →有最小值2116,故选A.] 3.在△ABC 中,a ,b ,c 为A ,B ,C 的对边,a ,b ,c 成等比数列,a +c =3,cos B =34,则AB →·BC →=________.-32 [由a ,b ,c 成等比数列得ac =b 2,在△ABC 中,由余弦定理可得cos B =a 2+c 2-b 22ac =a +c2-3ac 2ac ,则34=9-3ac2ac,解得ac =2,则AB →·BC →=ac cos(π-B )=-ac cos B =-32.]4.在如图所示的平面直角坐标系中,已知点A (1,0)和点B (-1,0),|OC →|=1,且∠AOC =θ,其中O 为坐标原点.(1)若θ=34π,设点D 为线段OA 上的动点,求|OC →+OD→|的最小值;(2)若θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,向量m =BC →,n =(1-cos θ,sin θ-2cos θ),求m·n 的最小值及对应的θ值.[解] (1)设D (t,0)(0≤t ≤1), 由题意知C ⎝ ⎛⎭⎪⎫-22,22, 所以OC →+OD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-22+t ,22,所以|OC →+OD →|2=12-2t +t 2+12=t 2-2t +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫t -222+12, 所以当t =22时,|OC →+OD →|最小,为22.(2)由题意得C (cos θ,sin θ),m =BC →=(cos θ+1,sin θ),则m·n =1-cos 2θ+sin 2θ-2sin θcos θ=1-cos 2θ-sin 2θ=1-2sin ⎝⎛⎭⎪⎫2θ+π4, 因为θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2,所以π4≤2θ+π4≤5π4,所以当2θ+π4=π2,即θ=π8时,sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2θ+π4取得最大值1.所以m·n 的最小值为1-2,此时θ=π8.。
平面向量的数量积及应用-2019届高考数学(理)提分必备30个黄金考点---精校解析Word版

【考点剖析】1.命题方向预测:向量的数量积运算、向量的垂直是高考考查的热点,属中低档题目.平面向量数量积、夹角模的计算、向量垂直条件以及数量积的性质等,常以客观题形式命题;解答题常与平面几何、三角函数、解析几何、不等式等交汇命题,重视数形结合与转化化归思想的考查.2.课本结论总结:(1)两个向量的夹角①定义:已知两个非零向量a和b,作OA=a,OB=b,则∠AOB=θ叫做向量a与b的夹角.②范围:向量夹角θ的范围是0°≤θ≤180°,a与b同向时,夹角θ=0°;a与b反向时,夹角θ=180°.③向量垂直:如果向量a与b的夹角是90°,则a与b垂直,记作a⊥b.(2)平面向量数量积①已知两个非零向量a与b,则数量|a||b|·cos θ叫做a与b的数量积,记作a·b,即a·b=|a||b|cosθ,其中θ是a与b的夹角.规定0·a=0.向量的投影:|b|cosθ叫向量b在向量a方向上的投影当a⊥b时,θ=90°,这时a·b=0.②a·b的几何意义:数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积.(3)向量数量积的性质①如果e是单位向量,则a·e=e·a.②a⊥b⇔a·b=0.③a·a=|a|2,|a|=④cos θ=∙a b|a||b|.(θ为a与b的夹角)⑤|a ·b |≤|a ||b |. (4)数量积的运算律 ①交换律:a ·b =b ·a .②分配律:(a +b )·c =a ·c +b ·c .③对λ∈R ,λ(a ·b )=(λa )·b =a ·(λb ). (5)数量积的坐标运算设a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),则: ①a ·b =a 1b 1+a 2b 2. ②a ⊥b ⇔a 1b 1+a 2b 2=0. ③|a |=a 21+a 22. ④cos θ=∙a b |a ||b |.(θ为a 与b 的夹角)3.名师二级结论:(1)向量 b 在a 的方向上的投影为|b |cos θ=||a ba ∙. (2)若向量a ∥b ,且b =11(,)x y ,则可设a=11(,)x y λλ. 4.考点交汇展示:1.【2018年理数天津卷】如图,在平面四边形ABCD 中,,,,. 若点E 为边CD 上的动点,则的最小值为A.B. C.D.【答案】A结合二次函数的性质可知,当时,取得最小值.本题选择A选项.2.【2018年理新课标I卷】设抛物线C:y2=4x的焦点为F,过点(–2,0)且斜率为的直线与C交于M,N两点,则=()A. 5B. 6C. 7D. 8【答案】D【解析】根据题意,过点(–2,0)且斜率为的直线方程为,与抛物线方程联立,消元整理得:,解得,又,所以,从而可以求得,故选D.3.【【衡水金卷】2018届四省名校第三次大联考】如图,在中,已知,为上一点,且满足,若的面积为,,则的最小值为( )A. B. C. D.【答案】D 【解析】4.【2016高考浙江】已知向量a 、b , |a | =1,|b | =2,若对任意单位向量e ,均有 |a ·e |+|b ·e |≤则a ·b 的最大值是 .【答案】12【解析】221|(a b)||a ||b |6|a b |6|a ||b |2a b 6a b 2e e e +⋅≤⋅+⋅≤⇒+≤⇒++⋅≤⇒⋅≤,即最大值为12.5.【2018届江苏省盐城市东台中学监测】已知向量满足,且与的夹角的正切值为,与的夹角的正切值为,,则的值为____.【答案】. 【解析】令,则,所以,所以,由正弦定理可得,所以.故答案为:6.【2016高考浙江】已知平面向量a,b,|a|=1,|b|=2,a·b=1.若e为平面单位向量,则|a·e|+|b·e|的最大值是______.【考点分类】考向一平面向量数量积及其几何意义1.【2019届四川省成都市第七中学零诊】如图,在平面四边形中,,,,.若点为边上的动点,则的最小值为__________.【答案】【解析】2.【2017天津,理13】在ABC △中,60A =︒∠,3AB =,2AC =.若2BD DC =,()AE AC AB λλ∈=-R ,且4AD AE ⋅=-,则λ的值为___________.【答案】311【方法规律】1.平面向量数量积的计算方法①已知向量a,b的模及夹角θ,利用公式a·b=|a||b|cosθ求解;②已知向量a,b的坐标,利用数量积的坐标形式求解;③用平面向量数量积的几何意义计算.2.对于向量数量积与线性运算的综合运算问题,可先利用数量积的运算律化简,再进行运算.【解题技巧】1.在解决与平面几何有关的数量积问题时,充分利用向量的线性运算,将所求向量用共同的基底表示出来,再利用平面向量的数量积数量积运算法则求解.2.计算向量b在向量a方向上的投影有两种思路:思路1,用|b|cosθ计算;思路2,利用∙a b|a|计算.3.在计算向量数量积时,若一个向量在另一个向量上的投影已知或易计算,可以利用向量数量积的几何意义计算.【易错点睛】1.向量的数量积不满足消去率和结合律.2.一个向量在另一个向量方向上的投影是一个数值,不是向量也不是线段长度,是一个实数,可以为正,也可以为负,还可以为0.3.若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b,与实数乘积不同.例已知平面向量a,b,c,下列说法中:①若a·b=a·c,则a=c;②a(b·c)=(a·b)c;③若a·b=0,则a=0或b=0; ④a·b≤|a|·|b|,正确的序号为 .【错解】①②③④【错因分析】没有掌握平面向量数量积的运算法则和平面向量数量积的性质,套用实数的运算法则和性质. 【预防措施】熟练掌握平面向量数量积的运算法则和平面数量积的性质.【正解】因平面向量的数量积不满足消去率和结合律,故①②,因若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b,故③错,根据平面向量的数量积的性质知④正确,故正确的说法序号为④考向二 平面向量垂直、平面向量夹角1.【2018年文北京卷】设向量a =(1,0),b =(−1,m ),若,则m =_________.【答案】2.【2017课标1,文13】已知向量a =(–1,2),b =(m ,1).若向量a +b 与a 垂直,则m =________. 【答案】7 【解析】3.【2017山东,理12】已知12,e e 12-e 与12λ+e e 的夹角为60,则实数λ的值是 .【答案】3【方法规律】 1.对平面向量夹角问题(1)当a ,b 是非坐标形式时,需要先求出∙a b 及|a |、|b |或它们的关系. (2)若已知向量a ,b 的坐标,直接利用公式求解.2. 利用向量垂直的充要条件将向量垂直问题转化为向量数量积来解决. 【解题技巧】1.非零向量垂直a ,b 的充要条件:a ⊥b ⇔a ·b =0⇔|a +b |=|a -b |⇔x 1x 2+y 1y 2=0.2.a ⊥b ⇔a ·b =0,体现了“形”与“数”的转化,可解决几何问题中的线线垂直问题. 【易错点睛】1.用向量夹角处理夹角问题时,要注意所求角与向量夹角的关系.2.若两个向量夹角为锐角,则cos θ>0,反之,不一定;若两个向量夹角为钝角,则cos θ小于0,反之,不一定3. 两向量的夹角是指当两向量的起点相同时,表示两向量的有向线段所形成的角,若起点不同,应通过移动,使其起点相同,再观察夹角.4.a ⊥b ⇔a·b =0是对非零向量而言的,若a =0时,a ·b =0,但不能说a ⊥b . 例 已知向量(1,2),(,1)a b x →→==,且向量a 与b 夹角为锐角,求x 的范围; 【错解】因为向量a 与b 夹角为锐角,所以a b ∙=x +2>0,解得x >-2. 【错因分析】从0a b →→⋅>出发解出x 的值,忽视剔除,a b →→同向的情况.【预防措施】解题时,每步都要求是等价转化,在转化时,要认真分析各种情况,要做到不重不漏. 【正解】因为向量a 与b 夹角为锐角,所以a b ∙=x +2>0,解得x >-2. 当x =12时,a 与b 同向,故x 的范围为11(2,)(,)22-⋃+∞. 考向三 平面向量模1.【2018年浙江卷】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 满足b 2−4e ·b +3=0,则|a −b |的最小值是A.−1 B.+1 C. 2 D. 2−【答案】A2.【2017课标1,理13】已知向量a ,b 的夹角为60°,|a |=2,|b |=1,则| a +2 b |= .【答案】【解析】试题分析:222|2|||44||4421cos60412a b a a b b +=+⋅+=+⨯⨯⨯+=所以|2|12a b +==秒杀解析:利用如下图形,可以判断出2a b +的模长是以2为边长的菱形对角线的长度,则为【方法规律】对平面向量的模问题,若向量a 是非坐标形式,用==∙22|a |a a a 求模长;若给出向量a 的坐标,则用|a 来求解. 【解题技巧】1.计算向量模时,要先将所计算模的向量用基底表示出来,再利用模公式==∙22|a |a a a 转化为平面向量的数量积,利用平面向量的运算法则计算.2.对平面上两点间的距离、线段的长度问题,可转化其对应向量的模问题来解决. 【易错点睛】在计算向量模问题时,要正确应用模公式,避免出现如下错误:a ·b =|a ||b |和|a ·b |=|a ||b |. 例 已知|a |=1,|b |=2,向量a 与b 夹角为120o,求|3a b +|.【错解】|3a b +229||6||a a b b =+∙+=【错因分析】错用a ·b =|a ||b |,平面向量的数量积的概念与性质掌握不牢.【预防措施】熟练掌握平面向量的数量积的定义、运算法则和性质,会用公式==∙22|a |a a a 和平面向量的数量积的知识计算向量的模, 避免出现如下错误:a ·b =|a ||b |和|a ·b |=|a ||b |.【正解】|3a b +229||6||a a b b =+∙+=【热点预测】1.已知向量1(2BA =uu v ,1)2BC =uu u v ,则ABC ∠=( )(A)30︒ (B)45︒ (C)60︒ (D)120︒ 【答案】A2.【2018届湖北省宜昌市葛洲坝中学高三9月月考】已知单位向量满足,则与的夹角是( )A. B. C. D.【答案】D【解析】,即如图=即是第二象限的角平分线,所以由图可见 与的夹角是,故选D.3.【2018届陕西省咸阳市5月信息专递】已知两个向量和的夹角为,,则向量在方向上的正射影的数量为( )A .B .C .D .【答案】D【解析】∵两个向量和的夹角为,,∴,∴向量在向量方向上的正射影为=故选:D4.【2018届河南省洛阳市期中】向量,a b 均为非零向量, ()()2,2a b a b a b -⊥-⊥,则,a b 的夹角为( ) A.3π B. 2π C. 23π D. 56π 【答案】A5.【2018届黑龙江省仿真模拟(五)】已知向量,,则当时,的取值范围是__________. 【答案】.【解析】,因此,故.因为,故,所以填.6.【2018届浙江省嘉兴市第一中学高三9月测试】若,且,,则的取值范围是( )A.B.C. D.【答案】D【解析】如图所示:,,,∵,∴点C在劣弧AB上运动,表示C、D两点间的距离.的最大值是,最小值为.故选:D.7.【2018年江苏卷】在平面直角坐标系中,A为直线上在第一象限内的点,,以AB为直径的圆C与直线l交于另一点D.若,则点A的横坐标为________.【答案】3【解析】8.【2018届河南省郑州外国语学校调研】已知向量,向量在方向上的投影为,且,则__________.【答案】5【解析】由已知得,,,由得:,即,.故答案为:5.9.【2018届黑龙江省仿真模拟(三)】已知单位向量,的夹角为,则向量与的夹角为__________.【答案】【解析】10.【2018届湖北省宜昌市一中考前训练2】在中,,点是所在平面内一点,则当取得最小值时,__________.【答案】24.【解析】分析:由,可得,可得,以为坐标原点建立坐标系,设,由展开后配方整理,可得当时取得最小值,求得,再由数量积的坐标运算求解.详解:11.【2018届河北省唐山一中强化提升(一)】已知向量的夹角为,,则______. 【答案】【解析】的夹角为,,则故答案为12.【2018届上海市大同中学三模】如图直角梯形中,,,,.点是直角梯形区域内任意一点,.点所在区域的面积是__________.【答案】【解析】如图所示,△ABE中,,,,分别为边的中点,则梯形即为满足题意的图形,以为直径的圆及其内部的点满足,则图中的阴影部分为满足题意的点所在区域.其中△BFG为边长为1的等边三角形,其面积,扇形是半径为1,圆心角为120°的扇形,其面积为,综上可得:点所在区域的面积是.13.【2018届辽宁省葫芦岛市二模】如图,已知为中点,以为直径在同侧作半圆,分别为两半圆上的动点,(不含端点),且,则的最大值为__________.【答案】【解析】以为坐标原点,所在直线为轴,建立如图所示的直角坐标系,可得以为直径的半圆方程为以为直径的半圆方程为(,设可得14.【2018届江苏省盐城市东台中学监测】在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,已知,且.(1)求角的大小;(2)若△ABC的外接圆的半径为,若,求的值【答案】(1) .(2) .【解析】(1)由,得,即.所以,即,所以.因为,所以.。
高考数学《5.3 平面向量的数量积与平面向量的应用》

知识梳理
12345
核心考点
学科素养
-14-
4.(教材例题改编P93例1)已知|a|=2,|b|=4,a·b=4 3 ,则a与b的夹
角θ=
.
∵cos
θ=|������������|·|������������|
=
43 2×4
=
23,且 0°≤θ≤180°,
3∴0°θ=30°.
关闭 关闭
解析 答案
知识梳理
知识梳理
核心考点
学科素养
-11-
知识梳理 双基自测 自测点评
12345
1.下列结论正确的打“ ”,错误的打“×”. (1)一个向量在另一个向量方向上的投影为数量,且有正有负.
() (2)若a·b>0,则a和b的夹角为锐角;若a·b<0,则a和b的夹角为钝角.
() (3)若a·b=0,则必有a⊥b. ( ) (4)(a·b)·c=a·(b·c). ( ) (5)若a·b=a·c(a≠0),则b=c. ( )
(2)模:|a|= ������·������ = ������12 + ������12. (3)设 A(x1,y1),B(x2,y2),则 A,B 两点间的距离
|AB|=|������������|= (������1-������2)2 + (������1-������2)2.
(4)夹角:cos θ=|������������|·|������������| =
关闭
D
解析 答案
知识梳理
第五章
双基自测 自测点评
5.3 平面向量的数量积与平面向量的应用
知识梳理
12345
核心考点
学科素养
高考数学 平面向量的数量积及其应用(分层集训)
基础篇
平面向量的数量积
考向一 平面向量的数量积的运算
考点
1. (2023 届浙南名校联盟联考ꎬ3) 已知边长为
3ꎬ | b | = 2ꎬ得 ab = 3.设 a 与 b 的夹角为 θꎬ
则 cos θ =
1
ab
= ꎬ又 0°≤θ≤180°ꎬ∴ θ =
|a| |b| 2
60°ꎬ故选 B.
3. (2022 河北邢台“ 五岳联盟” 联考ꎬ4) 已知向
量 a = ( - 2ꎬ1) ꎬb = (1ꎬt) ꎬ则下列说法不正确
∵ PA = (2 +xꎬy) ꎬPB = ( 2 - xꎬ - y) ꎬ∴ PA PB
→
解法二: 设 坐 标 原 点 为 Oꎬ 则 PA + PB = 2PO
→
→
→
→
①ꎬ由题意知PA -PB = BA ②ꎬ①2 - ②2 得 4 PA
→
→
→
PB = 4 × 22 - 22 = 12ꎬ所以PAPB = 3.
8. (2021 新高考Ⅱꎬ15ꎬ5 分) 已知向量 a + b + c =
0ꎬ | a | = 1ꎬ | b | = | c | = 2ꎬab + bc + ca =
.
答案 -
9
2
解析 由 a +b +c = 0ꎬ得 b +c = -aꎬ
则 a( b + c) = - a ꎬ所以 ab + ca = - 1 =
+ 1ꎬ1) ꎬn = ( λ + 2ꎬ2) ꎬ若( m + n) ⊥( m - n) ꎬ则
λ=
A. - 4
B. - 3
C. - 2
( )
D. - 1
答案 B ∵ ( m +n) ⊥( m - n) ꎬ∴ ( m + n)
2019届高考数学复习平面向量第三节平面向量的数量积及应用举例课件文
BC
=a,CA
=b,
AB
=c,则a·b+b·c+c·a=
(A
)
A.- 3 B.0 C. 3 D.3
2
2
答案
A
依题意有a·b+b·c+
1 2
=-3
2
,故选A.
5.(2017课标全国Ⅲ,13,5分)已知向量a=(-2,3),b=(3,m),且a⊥b,则m= 2 . 答案 2 解析 ∵a⊥b,∴a·b=0,又a=(-2,3),b=(3,m),∴-6+3m=0,解得m=2.
3
2,|b|=3,则|2a-3b|= ( )
A. 57 B. 61 C.57 D.61
(2)在平面直角坐标系中,O为原点,A(-1,0),B(0,
3
),C(3,0),动点D满足|
CD
|=1,则|OA+OB +OD |的最大值是
.
答案 (1)B (2) 7 +1
解析 (1)由题意可得a·b=|a|·|b|cos =3,
(5)|a·b|≤|a|·|b|.
3.向量的数量积的运算律
(1)a·b=b·a. (2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ∈R). (3)(a+b)·c=a·c+b·c.
4.平面向量的数量积的坐标表示
(1)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a·b=⑦ x1x2+y1y2 .
(2)若a=(x,y),则a·a=a2=|a|2=x2+y2,|a|=⑧ x2 y2 .
=(x-1,y+ 3 ),
∴|OA+OB +OD |= (x 1)2 ( y 3)2 .
高考数学一轮复习考点26平面向量的数量积与平面向量应用举例必刷题理(含解析)
考点26 平面向量的数量积与平面向量应用举例1、已知|a|=6,|b|=3,向量a 在b 方向上的投影是4,则a·b 为( ) A .12 B .8 C .-8 D .2【答案】A【解析】∵|a |cos 〈a ,b 〉=4,|b |=3,∴a ·b =|a ||b |·cos〈a ,b 〉=3×4=12. 2、若O 是△ABC 所在平面内一点,且满足|OB →-OC →|=|OB →+OC →-2OA →|,则△ABC 的形状是( ) A .等腰三角形 B .直角三角形 C .等腰直角三角形 D .等边三角形【答案】B【解析】OB →+OC →-2OA →=OB →-OA →+OC →-OA →=AB →+AC →,OB →-OC →=CB →=AB →-AC →,所以|AB →+AC →|=|AB →-AC →|⇒|AB →+AC →|2=|AB →-AC →|2⇒AB →·AC →=0,所以三角形为直角三角形.故选B.3、已知平面向量a =(-2,m ),b =(1,3),且(a -b )⊥b ,则实数m 的值为( ) A .-2 3 B .2 3 C .43D .63【答案】B【解析】∵a =(-2,m ),b =(1,3),∴a -b =(-2,m )-(1,3)=(-3,m -3).由(a -b )⊥b ,得(a -b )·b =0,即(-3,m -3)·(1,3)=-3+3m -3=3m -6=0,解得m =23.故选B.4、设M 为边长为4的正方形ABCD 的边BC 的中点,N 为正方形区域内任意一点(含边界),则AM →·AN →的最大值为( ) A .32 B .24 C .20 D .16【答案】B【解析】以点A 为坐标原点,AB 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则B (4,0),C (4,4),M (4,2),设N (x ,y )(0≤x ,y ≤4),则AM →·AN →=4x +2y ≤4×4+2×4=24,当且仅当AN →=AC →时取等号,故选B. 5、设向量a ,b 满足|a|=1,|a -b|=3,a·(a -b )=0,则|2a +b|=( ) A .2 B .2 3 C .4 D .43【答案】B【解析】由a ·(a -b )=0,可得a ·b =a 2=1,由|a -b |=3,可得(a -b )2=3,即a 2-2a ·b +b 2=3,解得b 2=4.所以(2a +b )2=4a 2+4a ·b +b 2=12,所以|2a +b |=23.6、已知△ABC 的外接圆半径为2,D 为该圆上的一点,且AB →+AC →=AD →,则△ABC 的面积的最大值为( ) A .3 B .4 C .3 3 D .4 3【答案】B【解析】由题设AB →+AC →=AD →,可知四边形ABDC 是平行四边形.由圆内接四边形的性质可知∠BAC =90°,且当AB =AC 时,四边形ABDC 的面积最大,则△ABC 的面积的最大值为S m a x =12AB ·AC =12×(22)2=4.故选B.7、已知|a|=1,|b|=6,a·(b -a )=2,则向量a 与b 的夹角为( ) A.π2B .π3C .π4D .π6【答案】B【解析】a ·(b -a )=a ·b -a 2=2,所以a ·b =3,所以cos 〈a ,b 〉=a ·b |a ||b |=31×6=12,所以向量a 与b的夹角为π3.8、在△ABC 中,角A ,B ,C 对应边分别为a ,b ,c ,已知三个向量m =⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,cos A 2,n =⎝ ⎛⎭⎪⎫b ,cos B 2,p =⎝ ⎛⎭⎪⎫c ,cos C 2共线,则△ABC 形状为( ) A .等边三角形 B .等腰三角形 C .直角三角形 D .等腰直角三角形【答案】A【解析】由题意得a cos B 2=b cos A 2,a cos C 2=c cos A 2,由正弦定理得sin A cos B 2=sin B cos A 2⇒sin B 2=sin A2⇒B =A ,同理可得C =A ,所以△ABC 为等边三角形.故选A.9、已知向量a =(3,1),b =(0,1),c =(k ,3).若a +2b 与c 垂直,则k =( ) A .-3 B .-2 C .1 D .-1 【答案】A【解析】因为a +2b 与c 垂直,所以(a +2b )·c =0,即a ·c +2b ·c =0,所以3k +3+23=0,解得k =-3.10、已知点M (-3,0),N (3,0)。
2019版高考数学(文科):平面向量的数量积及平面向量的应用
7.(2016北京,9,5分)已知向量a=(1, 3 ),b=( 3 ,1),则a与b夹角的大小为
.
答案
6
解析
∵cos<a,b>= a b =1
|a||b|
3 2
2
3
1
=
3 2
,
又<a,b>∈[0,π],
∴a与b夹角的大小为 .
6
8.(2014四川,14,5分)平面向量a=(1,2),b=(4,2),c=ma+b(m∈R),且c与a的夹角等于c与b的夹角,则
5 25
9.(2015湖北,11,5分)已知向量
OA
⊥
AB
,|
OA
|=3,则
OA
·OB
=
.
答案 9
解析
OB =OA + AB ,OA ·OB
=OA ·(OA
+AB
)=OA2
+OA
·AB
=32+0=9.
10.(2016山东,13,5分)已知向量a=(1,-1),b=(6,-4).若a⊥(ta+b),则实数t的值为
所以O
2,
3 2
,C
0,
3
3 2
,M
5 2
,
0
,B
15 2
,
0
.
故 BC ·OM
=
15 2
,
3
3 2
1
· 2
,
3 2
15
=-
4
9
-4
=-6.故选C.
3.(2017浙江,10,5分)如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于
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考点26 平面向量的数量积与平面向量应用举例1.平行四边形中,点在边上,则的最大值为
A. 2 B. C. 0 D.
【答案】A
【点睛】
(1))本题主要考查了向量的数量积定义和向量数量积的坐标表示,考查了函数的最值问题,意在考查学生对这些知识的掌握水平和分析推理能力.(2)本题解题的关键是建立坐标系.
2.若向量,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
3.已知向量与的夹角为,,且,则()
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题设有,故,
整理得:即,,选B.
4.已知平面向量、,满足,若,则向量、的夹角为
A. B. C. D.
【答案】C
5.已知点A(-1,0),B(1,3),向量=(2k-1,2),若⊥,则实数k的值为( )
A.-2 B.-1 C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】由题得,因为⊥,所以
故答案为:B
6.已知向量满足,则向量夹角的余弦值为()
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,两边平方可得
因为,即
所以
设向量夹角为
则
所以选A
7.在区间上随机取两个实数,记向量,,则的概率为()
A. B. C. D.
【答案】B
8.在区间上随机取两个实数,记向量,,则的概率为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】在区间上随机取两个实数,
则点在以为边长的正方形内,
因为,,则,
因为,
所以,
点在以原点为圆心以为半径的圆外,且在以为边长的正方形内,
所以,则的概率为,
故选B.
9.如图,在中,已知,点为的三等分点(靠近点),则的取值范围为()
A. B. C. D.
【答案】C
10.已知向量与的夹角是,且,若,则实数λ的值为()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】向量与的夹角是,且,
,
则
即
解得
故选
11.若,则向量与的夹角为()
A. B. C. D.
【答案】C
12.在等腰直角三角形ABC中,∠C=90°,,点P为三角形ABC所在平面上一动点,且满足=1,
则的取值范围是
A. B. C. [-2,2] D.
【答案】D
13.已知平面向量,,当时,的最小值是()
A. B. C. D.
【答案】C
14.(宁夏回族自治区银川一中2018届高三考前适应性)已知,,是平面向量,其中,,
且与的夹角为,若,则的最大值为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】∵
设
设,则C在以MN为直径的圆P上,
∵OM=2,ON=2,∠AOB=45°,
∴MN=2,BN=1,
∴BP=,
∴当BC为圆P的直径时,=|BC|取得最大值+1.
故答案为:C
点睛:(1)本题主要考查平面向量的运算及数量积,意在考查学生对这些基础知识的掌握水平和分析推理
能力.(2)解答本题的关键有两点,其一是根据已知条件设出向量,画出图形,再解答.其二是找到的终点的轨迹.
15.已知向量,则
A.30° B.45°
C.60° D.120°
【答案】A
16.在锐角中,已知.
(Ⅰ)求的值;
(Ⅱ)求的取值范围.
【答案】(Ⅰ)2(Ⅱ)
17.在中,已知
(l) 求;
(2) 设是边中点,求.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)∵且,∴.
∵,
∴
.
在中,由正弦定理得:,
∴.
(2)∵为边中点,∴,
∴即.
(或利用求解)
18.已知△,,,是边上的中线,且,则的长为__________.【答案】
19.已知,且与垂直,则与的夹角为_________.
【答案】
【解析】,
,
,
,故答案为.
【点睛】
本题主要考查向量的模与夹角以及平面向量数量积公式,属于中档题.平面向量数量积公式有两种形式,一
是,二是,主要应用以下几个方面:(1)求向量的夹角,(此
时往往用坐标形式求解);(2)求投影,在上的投影是;(3)向量垂直则;(4)求向量
的模(平方后需求).
20.已知平面向量满足,则的夹角为___________.
【答案】
21.已知=(2+λ,1),=(3,λ),若〈〉为钝角,则λ的取值范围是________.
【答案】且
【解析】由题意可得:为钝角,
所以,并且,
即,并且≠﹣3,
解得:且λ≠﹣3.
故答案为:且λ≠﹣3.
22.设平面向量与向量互相垂直,且,若,则________.
【答案】5
【解析】由题意,∴,
∵,∴,又,∴,∴,.
23.已知两个平面向量满足,,且与的夹角为,则__
【答案】2
24.已知腰长为2的等腰直角中,为斜边的中点,点为该平面内一动点,若,则
的最小值为__________.
【答案】
【解析】
如图建立平面直角坐标系,,
∴
,
当sin时,得到最小值为
故答案为:
25.已知腰长为的等腰直角△中,为斜边的中点,点为该平面内一动点,若,则
的最小值 ________.
【答案】。