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1、第四章平面向量考点13平面向量的概念与运算两年高考真题演练1.(2015山东)已知菱形ABCD 的边长为a,ABC60,则()Aa2 Ba2 C.a2 D.a2 2(2015新课标全国)设D为ABC所在平面内一点,3,则()A. B.C. D.3(2015陕西)对任意向量a,b,下列关系式中不恒成立的是()A|ab|a|b| B|ab|a|b|C(ab)2|ab|2 D(ab)(ab)a2b24(2015重庆)若非零向量a,b满足|a|b|,且(ab)(3a2b),则a与b的夹角为()A. B. C. D5(2014新课标全国)设D,E,F分别为ABC的三边BC,CA,AB的中点,则()A.
2、B. C. D.6(2014福建)设M为平行四边形ABCD对角线的交点,O为平行四边形ABCD所在平面内任意一点,则等于()A. B2 C3 D47(2014浙江)设为两个非零向量a,b的夹角已知对任意实数t,|bta|的最小值为1.()A若确定,则|a|唯一确定B若确定,则|b|唯一确定C若|a|确定,则唯一确定D若|b|确定,则唯一确定8(2014浙江)记maxx,yminx,y设a,b为平面向量,则()Amin|ab|,|ab|min|a|,|b|Bmin|ab|,|ab|min|a|,|b|Cmax|ab|2,|ab|2|a|2|b|2Dmax|ab|2,|ab|2|a|2|b|29(
3、2014山东)已知向量a(1,),b(3,m),若向量a,b的夹角为,则实数m()A2 B. C0 D10(2014广东)已知向量a(1,2),b(3,1),则ba()A(2,1) B(2,1) C(2,0) D(4,3)11(2014福建)在下列向量组中,可以把向量a(3,2)表示出来的是()Ae1(0,0),e2(1,2)Be1(1,2),e2(5,2)Ce1(3,5),e2(6,10)De1(2,3),e2(2,3)12(2014北京)已知向量a(2,4),b(1,1),则2ab()A(5,7) B(5,9) C(3,7) D(3,9)13(2014安徽)设a,b为非零向量,|b|2|a
4、|,两组向量x1,x2,x3,x4和y1,y2,y3,y4均由2个a和2个b排列而成若x1y1x2y2x3y3x4y4所有可能取值中的最小值为4|a|2,则a与b的夹角为()A. B. C. D014(2014新课标全国)设向量a,b满足|ab|,|ab|,则ab()A1 B2 C3 D515(2014新课标全国)已知A,B,C为圆O上的三点,若(),则与的夹角为_16(2014北京)已知向量a,b满足|a|1,b(2,1),且ab0(R),则|_.17(2014江西)已知单位向量e1与e2的夹角为,且cos ,向量a3e12e2与b3e1e2的夹角为,则cos _.考点13平面向量的概念与运
5、算一年模拟试题精练1(2015西城区模拟)设命题p:平面向量a和b,|ab|a|b|,则綈p为()A平面向量a和b,|ab|a|b|B平面向量a和b,|ab|a|b|C平面向量a和b,|ab|a|b|D平面向量a和b,|ab|a|b|2(2015北京四中模拟)设x,yR,向量a(x,1),b(1,y),c(2,4),且ac, bc,则|ab|()A. B. C2 D103(2015朝阳区模拟)设a,b是两个非零的平面向量,下列说法正确的是()若ab0,则有|ab|ab|;|ab|a|b|;若存在实数,使得ab,则|ab|a|b|;若|ab|a|b|,则存在实数,使得ab.A B C D4(20
6、15吉林长春模拟)已知平面向量a,b满足|a|,|b|2,ab3,则|a2b|()A1 B. C4 D25(2015甘肃模拟)已知平面向量a与b的夹角为,且|b|1,|a2b|2,则|a|()A1 B. C3 D26(2015广东三门模拟)若非零向量a,b满足|ab|b|,则()A|2a|2ab| B|2a|2ab|C|2b|a2b| D|2b|a2b|7(2015四川雅安模拟)已知向量a是与单位向量b夹角为60的任意向量,则对任意的正实数t,|tab|的最小值是()A0 B. C. D18(2015安徽安庆模拟)已知a、b为平面向量,若ab与a的夹角为,ab与b的夹角为,则()A. B. C
7、. D.9(2015江南十校模拟)已知点A(1,1),B(4,0),C(2,2)平面区域D是由所有满足(1a,1b)的点P(x,y)组成的区域,若区域D的面积为8,则4ab的最小值为()A5 B4 C9 D5410(2015湖南常德模拟)已知(2,1),(5,5),则向量在方向上的投影为_11(2015江苏启东模拟)已知平面上四个互异的点A、B、C、D满足:()(2)0,则ABC的形状是_12(2015皖江名校模拟)在ABC中,D为BC边上的中点,P0是边AB上的一个定点,P0BAB,且对于AB上任一点P,恒有,则下列结论中正确的是_(填上所有正确命题的序号)当P与A,B不重合时,与共线;存在
8、点P,使|;0;ACBC.13(2015江苏四市模拟)在平面直角坐标系xOy中,设向量a(1,2sin ),b,R.(1)若ab,求tan 的值;(2)若ab,且,求的值考点14平面向量的应用两年高考真题演练1.(2015四川)设四边形ABCD为平行四边形,|6,|4,若点M,N满足3,2,则()A20 B. 15 C9 D62(2015安徽)ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a,b满足2a,2ab,则下列结论正确的是()A|b|1 BabCab1 D(4ab)3(2015福建)已知,|,|t,若点P是ABC所在平面内的一点,且,则的最大值等于()A13 B15 C19 D214(2014
9、天津)已知菱形ABCD的边长为2,BAD120,点E,F分别在边BC,DC上,BEBC,DFDC,若1,则()A. B. C. D.5(2014四川)已知F为抛物线y2x的焦点,点A,B在该抛物线上且位于x轴的两侧,2(其中O为坐标原点),则ABO与AFO面积之和的最小值是()A2 B3 C. D.6(2014安徽)在平面直角坐标系xOy中,已知向量a,b,|a|b|1,ab0,点Q满足(ab)曲线CP|acos bsin ,02,区域P|0r|R,rR若C为两段分离的曲线,则()A1rR3 B1r3RCr1R3 D1r3R7(2015天津)在等腰梯形ABCD中,已知ABDC,AB2,BC1,
10、ABC60,动点E和F分别在线段BC和DC上,且,则|的最小值为_8(2015浙江)已知e1,e2是空间单位向量,e1e2,若空间向量b满足be12,be2,且对于任意x,yR,|b(xe1ye2)|b(x0e1y0e2)|1(x0,y0R),则x0_,y0_,|b|_.9(2014天津)已知菱形ABCD的边长为2,BAD120,点E,F分别在边BC,DC上,BC3BE,DCDF,若1,则的值为_10(2014江苏)如图,在平行四边形ABCD中, 已知AB8,AD5,3,2,则的值是_11(2014山东)在ABC中,已知tan A,当A时,ABC的面积为_12(2014陕西)在直角坐标系xOy
11、中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2),点P(x,y)在ABC三边围成的区域(含边界)上,且mn(m,nR)(1)若mn,求|;(2)用x,y表示mn,并求mn的最大值考点14平面向量的应用一年模拟试题精练1(2015沈阳质检)已知平行四边形ABCD中,(2,8),(3,4),对角线AC与BD相交于点M,则的坐标为()A. B.C. D.2(2015辽宁五校联考)已知直角坐标系内的两个向量a(1,3),b(m,2m3)使平面内的任意一个向量c都可以唯一地表示成cab,则m的取值范围是()A(,0)(0,) B(,3)(3,)C(,3)(3,) D3,3)3(2015广东肇庆模拟)已
12、知向量a(1,cos ),b(1,2cos )且ab,则cos 2等于()A1 B0 C. D.4(2015天津一中模拟)已知向量a,b,c中任意两个都不共线,且ab与c共线,bc与a共线, 则向量abc()Aa Bb Cc D05(2015上海市浦东新区模拟)如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线段AB交于圆内一点,若mn,则()A0mn1 Bmn1Cmn1 D1mn06(2015天津市滨海新区模拟)在平行四边形ABCD中,2,连接CE、DF相交于点M,若,则实数与的乘积为()A. B. C. D.7(2015广东肇庆市模拟)定义空间两个向量的一种运算ab|a|b|sina,b,
13、则关于空间向量上述运算的以下结论中,abba,(ab)(a)b,(ab)c(ac)(bc),若a(x1,y1),b(x2,y2),则ab|x1y2x2y1|.恒成立的有()A1个 B2个 C3个 D4个8(2015山东济宁模拟)如图,在矩形ABCD中,AB,BC2,点E为BC的中点,点F在边CD上,若,则的值是_9(2015湖北宜昌模拟)ABC的三个角A,B,C所对的边分别为a,b,c,向量m(2,1),n(sin Bsin C,2cos Bcos C),且mn.(1)求角A的大小;(2)现给出以下三个条件:B45;2sin C(1)sin B0;a2 .试从中再选择两个条件以确定ABC,并求
14、出所确定的ABC的面积第四章平面向量考点13平面向量的概念与运算【两年高考真题演练】1D如图所示,由题意,得BCa,CDa,BCD120.BD2BC2CD22BCCDcos 120a2a22aa3a2,BDa.|cos 30a2a2.2A3,3(),即43,.3B4A由题意(ab)(3a2b)3a2ab2b20,即3|a|2|a|b|cos 2|b|20,所以3cos 20,cos ,选A.5A()()(),故选A.6D依题意知,点M是线段AC的中点,也是线段BD的中点,所以2,2,所以4,故选D.7B|bta|2|a|2t22abt|b|2|a|2t22|a|b|cos t|b|2,设f(t
15、)|a|2t22|a|b|cos t|b|2,则二次函数f(t)的最小值为1,即1,化简得|b|2sin21.|b|0,0,|b|sin 1,若确定,则|b|唯一确定,而|b|确定,不确定,故选B.8D由三角形法则知min|ab|,|ab|与min|a|,|b|的大小不确定,由平行四边形法则知,max|ab|,|ab|所对角大于或等于90,由余弦定理知max|ab|2,|ab|2|a|2|b|2,故选D.9B根据平面向量的夹角公式可得,即3m,两边平方并化简得6m18,解得m,经检验符合题意10B由于a(1,2),b(3,1),于是ba(3,1)(1,2)(2,1),选B.11B若e1(0,0
16、),e2(1,2),则e1e2,而a不能由e1,e2表示,排除A;若e1(1,2),e2(5,2),因为,所以e1,e2不共线,根据共面向量的基本定理,可以把向量a(3,2)表示出来,故选B.12A因为a(2,4),b(1,1),所以2ab(22(1),241)(5,7),选A.13B设Sx1y1x2y2x3y3x4y4,若S的表达式中有0个ab,则S2a22b2,记为S1,若S的表达式中有2个ab,则Sa2b22ab,记为S2,若S的表达式中有4个ab,则S4ab,记为S3.又|b|2|a|,所以S1S32a22b24ab2(ab)20,S1S2a2b22ab(ab)20,S2S3(ab)2
17、0,所以S3S2S1,故SminS34ab,设a,b的夹角为,则Smin4ab8|a|2cos 4|a|2,即cos ,又0,所以.14A|ab|10,(ab)210,即a2b22ab10.|ab|,(ab)26,即a2b22ab6.由可得ab1.故选A.1590由()可知O为BC的中点,即BC为圆O的直径,又因为直径所对的圆周角为直角,所以BAC90,所以与的夹角为90.16.|a|1,可令a(cos ,sin ),ab0,即由sin2cos21得25,得|.17.因为a2(3e12e2)29232cos 49,所以|a|3,b2(3e1e2)29231cos 18,所以|b|2,ab(3e
18、12e2)(3e1e2)9e9e1e22e991128,所以cos .【一年模拟试题精练】1D根据全称命题的否定是特称命题,故选D.2B因为ac,bc,所以x2,y2,ab(3,1),所以|ab|,故选B.3B中利用平行四边形法则,可以得到以a,b为邻边的平行四边形为矩形,故|ab|ab|;直接利用数量积公式,不正确;中只有a,b同向时才成立;|ab|a|b|,则a,b反向,故正确,故选B.4B|a2b|,故选B.5D|a2b|2a24ab4b212,所以a22|a|80,所以|a|2,故选D.6D因为|ab|b|,则|ab|2|b|2,即a22ab0,所以ab0,因为|a2b|2|2b|2a
19、24ab0,故选D.7C|tab|2t2a2t|a|1,所以|tab|的最小值是,故选C.8D利用向量加法的几何意义,可以得到|a|,|b|为邻边的三角形的内角分别为和由正弦定理得到.9C如图,延长AB至点N,延长AC至点M,使得|AN|a|AB|,|AM|b|AC|,作CHAN,BFAM,NGAM,MGAN,则四边形ABEC,ANGM,EHGF均为平行四边形由题意知,点P(x,y)组成的区域D为图中的阴影部分,即四边形EHGF.(3,1),(1,3),(2,2),|,|,|2.则cosCAB,sinCAB.四边形EHGF的面积为(a1)(b1)8.(a1)(b1)1,即1,故4ab(4ab)
20、5529.当且仅当,即a,b3时,等号成立,故4ab取得最小值为9.10.向量在方向上的投影为.11等腰三角形12因为D为BC边的中点,所以2,所以正确;()()22,所以正确;同理可得22,由已知恒成立,得22,即|恒成立,所以故错误;注意到P0,D是定点,所以P0D是点D与直线上各点距离的最小值,所以P0DAB,故0,设AB中点为O,则COP0D,所以错误;再由D为BC的中点,易得CO为底边AB的中线,故ABC是等腰三角形,有ACBC,所以正确综上可知,正确13解(1)因为ab,所以ab0,所以2sin sin0,即sin cos 0.因为cos 0,所以tan .(2)由ab,得2sin
21、 sin1,即2sin2cos2sin cos sin 1,即(1cos 2)sin 21,整理得,sin,又,所以2,所以2,即.考点14平面向量的应用【两年高考真题演练】1C,(43)(43)(16292)(1662942)9,选C.2D由于ABC是边长为2的等边三角形;()()0,即()0,(4ab),即(4ab),故选D.3.A建立如图所示坐标系,则B,C(0,t),(0,t),t(0,t)(1,4),P(1,4),(1,t4)1717213,故选A.4C5B6A由于|a|b|1,ab0,所以|(ab)2,因此点Q在以原点为圆心,半径等于2的圆上,又|acos bsin |1,因此曲线
22、C是以原点为圆心,半径等于1的圆又区域P|0r|PQ|R,rR,所以区域是以点Q为圆心,半径分别为r和R的两个圆之间的圆环,由图形可知,要使曲线C与该圆环的公共部分是两段分离的曲线,应有1rR3.7.在梯形ABCD中,AB2,BC1,ABC60,可得DC1,()()21cos 6021cos 60cos 1202,当且仅当,即时,取得最小值为.8122e1e2|e1|e2|cose1,e2,e1,e2.不妨设e1,e2(1,0,0),b(m,n,t)由题意知解得n,m,b.b(xe1ye2),|b(xe1ye2)|2t2x2xyy24x5yt27(y2)2t2.由题意知,当xx01,yy02时
23、,(y2)2t2取到最小值此时t21,故|b|2.92四边形ABCD为菱形,且边长为2,BAD120,.由题意得,.44221.21.3,2.1022由题意知,所以22,即22564,解得22.11.由tan A,可得|cos Atan A,因为A,所以|,即|.所以SABC|sin A.12解(1)mn,(1,2),(1,2),(1,2)(2,1)(2,2),|2.(2)m(1,2)n(2,1)(m2n,2mn),两式相减,得mnyx.令yxt,由图知,当直线yxt过点B(2,3)时,t取得最大值1,故mn的最大值为1.【一年模拟试题精练】1B由题意可知,(),故选B.2B由题意可知,向量a
24、与b为基底,所以不共线,得m3,故选B.3Bab12cos20cos 20.4D因为ab与c共线,所以有abmc,又bc与a共线,所以有bcna,即bmca且bcna,因为a,b,c中任意两个都不共线,则有所以bmcaca,即abc0,选D.5B如果记得结论,“A,B,D三点共线,O是直线AB外一点,xy,A,B,D三点共线xy1,”则本题可很快得出结论,设D是OC与AB的交点,且xy,则xy1,而xy,显然1, 又mx,ny,故mn(xy)1,如果记不得这个结论,则直线从等式mn入手,2(mn)2m2n22mn,而|1,因此12m2n22mn,所以mn1.6B因为E,M,C 三点共线,所以设
25、x(1x),则(1x)()(1x).同理D,M,F三点共线,所以设y(1y),则y,所以有解得y,即,所以,即,选B.7B恒成立;(ab)|a|b|sina,b,(a)b|a|b|sina,b,当0时,(ab)(a)b不成立;当a,b,c不共面时,(ab)c(ac)(bc)不成立,例如取a,b,c为两两垂直的单位向量,易得(ab)c,(ac)(bc)2;由ab|a|b|sina,b,ab|a|b|cosa,b,可知(ab)2(ab)2|a|2|b|2(ab)2|a|2|b|2(ab)2(xy)(xy)(x1x2y1y2)2(x1y2x2y1)2,故ab|x1y2x2y1|恒成立8.将矩形放入平面直角坐标系,如图,因为AB,BC2,E为BC的中点,所以B(,0),D(0,2),C(,2),E(,1),设F(x,2)则(x,2),(,0),所以(x,2)(,0)x, 所以x1.所以(,1),(x,2)(1,2),所以(,1)(1,2).9解(1)mn,2sin Bsin C2cos Bcos C0,cos(BC),cos A,又0A,A30,(2)选择,A30,B45,C105,a2且sin 105sin(4560),c,SABCacsin B1,选A30,a2,2sin C(1)sin B2c(1)b,由余弦定理:a24b22bb b28b2,cb,SABC1(选,不能)19
限制150内