《(江蘇專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)強(qiáng)化練(七)平面向量(通用)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(江蘇專用)2020高考數(shù)學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專項(xiàng)強(qiáng)化練(七)平面向量(通用)(10頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專項(xiàng)強(qiáng)化練(七) 平面向量
A組——題型分類練
題型一 平面向量的線性運(yùn)算
1.已知平面上不共線的四點(diǎn)O,A,B,C,若+2=3,則的值為________.
解析:由+2=3,得-=2-2,
即=2,所以=.
答案:
2.在?ABCD中,=a,=b,=3,M為BC的中點(diǎn),則=____________(用a,b表示).
解析:由=3得==(a+b),=a+b,所以=-=(a+b)-=-a+b.
答案:-a+b
3.已知Rt△ABC的面積為2,∠C=90°,點(diǎn)P是Rt△ABC所在平面內(nèi)的一點(diǎn),滿足=+,則·的最大值是________.
解析:由條件可知||·||=4,·=0,
2、因?yàn)椋剑剑?,=-=--,故·=·?7-9||-4||≤97-12×2=73,當(dāng)且僅當(dāng)9||=4||,即||=,||=3時(shí)等號(hào)成立.
答案:73
[臨門一腳]
1.對(duì)相等向量、零向量、單位向量等概念的理解要到位.
2.用幾個(gè)基本向量表示某個(gè)向量問題的基本技巧:(1)觀察各向量的位置;(2)尋找相應(yīng)的三角形或平行四邊形;(3)運(yùn)用法則找關(guān)系;(4)化簡(jiǎn)結(jié)果.
3.線性運(yùn)算由于基底運(yùn)用難度較大,能建立坐標(biāo)系的時(shí)候,建系優(yōu)先.
4.利用兩向量共線證明三點(diǎn)共線要強(qiáng)調(diào)有一個(gè)公共點(diǎn).
5.已知=λ+μ (λ,μ為常數(shù)),則A,B,C三點(diǎn)共線的充要條件是λ+μ=1.
題型二 平面向量的坐
3、標(biāo)表示
1.(2020·錫山中學(xué)模擬)已知向量a,b滿足a+2b=(-3,4),2a-b=(4,-2),則a2+b2=________.
解析:得a=(1,0),b=(-2,2).所以a2+b2=|a|2+|b|2=1+(-2)2+22=9.
答案:9
2.已知向量a=(1,2),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b,且u∥v,則實(shí)數(shù)x的值是________.
解析:因?yàn)閡=(1+2x,4),v=(2-x,3),u∥v,
所以8-4x=3+6x,所以x=.
答案:
3.已知向量a=(1,2),b=(2,-3).若向量c滿足(c+a)∥b,c⊥(a+b),則c=______
4、______.
解析:不妨設(shè)c=(m,n),
則a+c=(1+m,2+n),a+b=(3,-1),
對(duì)于(c+a)∥b,有-3(1+m)=2(2+n).①
對(duì)于c⊥(a+b),有3m-n=0.②
聯(lián)立①②,解得m=-,n=-.
故c=.
答案:
[臨門一腳]
1.解決向量的坐標(biāo)運(yùn)算問題,關(guān)鍵是掌握線性運(yùn)算法則及坐標(biāo)運(yùn)算的特點(diǎn).一般地,已知有向線段兩端點(diǎn)的坐標(biāo),應(yīng)先求出向量的坐標(biāo).解題時(shí)注意利用向量相等(橫、縱坐標(biāo)分別相等)建立方程(組)求解.
2.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),則a∥b的充要條件不能表示成=,因?yàn)閤2,y2有可能等于0,應(yīng)表示為x1y2-x2y1
5、=0.
題型三 平面向量的數(shù)量積
1.已知向量a=(3,-2),b=(1,0),向量λa+b與a-2b垂直,則實(shí)數(shù)λ的值為________.
解析:依題意,λa+b=(3λ+1,-2λ),a-2b=(1,-2),所以(λa+b)·(a-2b)=7λ+1=0,λ=-.
答案:-
2.已知向量與的夾角為120°,且||=2,||=3.若=λ+,且⊥,則實(shí)數(shù)λ的值為________.
解析:由題意得,·=-3,由·=(λ+)·(-)=0,得λ·-λ2+2-·=0,即-3λ-4λ+9+3=0,故λ=.
答案:
3.(2020·丹陽中學(xué)月考)在直角坐標(biāo)系中,已知三點(diǎn)A(a,1),B(3,
6、b),C(4,5),O為坐標(biāo)原點(diǎn).若向量與在向量方向上的投影相等,且·=-10,則a-b=________.
解析:因?yàn)橄蛄颗c在向量方向上的投影相等,所以·=·,
3a+b=12+5b,即3a-4b-12=0,①
又=(3-a,b-1),=(4,5),所以·=-4a+5b+7=-10,即4a-5b-17=0,②
②-①得a-b=5.
答案:5
4.(2020·武漢調(diào)研)在矩形ABCD中,AB=2,AD=1.邊DC上的動(dòng)點(diǎn)P(包含點(diǎn)D,C)與CB延長線上的動(dòng)點(diǎn)Q(包含點(diǎn)B)滿足||=||,則·的最小值為________.
解析:以點(diǎn)A為坐標(biāo)原點(diǎn),分別以AB,AD所在直線為x軸,y軸
7、建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系,設(shè)P(x,1),Q(2,y),由題意知0≤x≤2,-2≤y≤0.∵||=||,∴|x|=|y|,∴x=-y.∵=(-x,-1),=(2-x,y-1),∴·=-x(2-x)-(y-1)=x2-2x-y+1=x2-x+1=2+,∴當(dāng)x=時(shí),·取得最小值,為.
答案:
5.在△ABC中,AB⊥AC,AB=,AC=t,P是△ABC所在平面內(nèi)一點(diǎn),若=+,則△PBC面積的最小值為________.
解析:由于AB⊥AC,故以AB,AC所在直線分別為x軸,y軸,建立平面直角坐標(biāo)系(圖略),則B,C(0,t),因?yàn)椋剑?,所以點(diǎn)P坐標(biāo)為(4,1),直線BC的方程為t2x+y
8、-t=0,所以點(diǎn)P到直線BC的距離為d=,BC=,所以△PBC的面積為××=≥,當(dāng)且僅當(dāng)t=時(shí)取等號(hào).
答案:
[臨門一腳]
1.若向量a,b,c滿足a·b=a·c(a≠0),則不一定有b=c.
2.兩個(gè)向量a與b的夾角為銳角(鈍角),則有a·b>0(a·b<0),反之不成立(因?yàn)閵A角為0(π)時(shí)不成立).
3.在數(shù)量積的基本運(yùn)算中,經(jīng)常用到數(shù)量積的定義、模、夾角等公式,尤其對(duì)|a|=要引起足夠重視,是求模常用的公式.
4.?dāng)?shù)量積的運(yùn)算中,a·b=0?a⊥b,是對(duì)非零向量而言的,若a=0,雖然有a·b=0,但不能說a⊥b.
5.平面向量的求解常見方法有定義法、坐標(biāo)法、轉(zhuǎn)化法、極化
9、恒等式法、投影法.
B組——高考提速練
1.(2020·鹽城中學(xué)模擬)已知向量a=(1,2),b=(-3,m),若a∥(2a-b),則a在b方向上的投影是________.
解析:2a-b=(2,4)-(-3,m)=(5,4-m),因?yàn)閍∥(2a-b),所以1×(4-m)-2×5=0,所以m=-6,所以b=(-3,-6),所以a在b方向上的投影是==-.
答案:-
2.如圖,已知=a,=b,=3,用a,b表示,則=________.
解析:因?yàn)椋剑絘-b,又=3,所以==(a-b),
所以=+=b+(a-b)=a+b.
答案:a+b
3.(2020·白蒲中學(xué)模擬)在平行
10、四邊形ABCD中,若=x+y,則x-y=________.
解析:在平行四邊形ABCD中=+=+,所以=-,
所以x=1,y=-1,則x-y=2.
答案:2
4.已知|a|=3,|b|=4,且a與b不共線,若向量a+kb與a-kb垂直,則k=________.
解析:因?yàn)?a+kb)⊥(a-kb),
所以(a+kb)·(a-kb)=0,
即|a|2-k2|b|2=0.
又因?yàn)閨a|=3,|b|=4,所以k2=,即k=±.
答案:±
5.(2020·啟東中學(xué)模擬)已知||=6,||=2,∠AOB=30°,若t∈R,則|+t|的最小值為______ .
解析:|+t|=|+t
11、(-)|=|(1-t)+t|,則|+t|2=(1-t)22+t22+2(1-t)t·
=36(1-t)2+12t2+2t(1-t)×6×2×
=12(t2-3t+3),當(dāng)t=時(shí),|+t|取得最小值3.
答案:3
6.如圖,在△ABC中,AB=AC=3,cos∠BAC=,=2,則·的值為________.
解析:由=2,得=(+2).又=-,AB=AC=3,cos∠BAC=,所以· =(+2)·(-)=×(-9+3)=-2.
答案:-2
7.(2020·揚(yáng)州中學(xué)模擬)已知在等腰直角三角形ABC中,BA=BC=2,若=2,則·=________.
解析: 如圖,
·=·(+)
12、=2+·
=22+||·||cos 135°
=4+×2×2×
=-2.
答案:-2
8.將向量=(1,1)繞原點(diǎn)O逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)60°得到,則=____________.
解析:法一:=(1,1),設(shè)=(x,y),則||=||==,·=||||×cos 60°=1,又由向量的坐標(biāo)運(yùn)算可知·=x+y=1,①
||=||==,化簡(jiǎn)得x2+y2=2,②
因?yàn)辄c(diǎn)B在第二象限,故x<0,所以解得
故=.
法二:因?yàn)閨|=||==,直線OB的傾斜角為60°+45°=105°,故點(diǎn)B的橫坐標(biāo)xB=||·cos(60°+45°)=×=,縱坐標(biāo)yB=||·sin(60°+45°)=×=,故
13、=.
答案:
9.若向量a=(cos 15°,sin 15°),b=(cos 75°,sin 75°),則a+b與a的夾角為________.
解析:a+b=(cos 15°+cos 75°,sin 15°+sin 75°)=(cos 15°+sin 15°,sin 15°+cos 15°),則(a+b)·a=cos 15°(cos 15°+sin 15°)+sin 15°(cos 15°+sin 15°)=1+2cos 15°·sin 15°=1+sin 30°=,
|a+b|=
=
==,
cos〈a+b,a〉===,又〈a+b,a〉∈[0,π],所以〈a+b,a〉=.
答
14、案:
10.(2020·江都中學(xué)模擬)如圖,在平行四邊形ABCD中,M是BC的中點(diǎn),且AD=DM,N是線段BD上的動(dòng)點(diǎn),過點(diǎn)N作AM的垂線,垂足為H,設(shè)=λ1+λ2,則當(dāng)·最小時(shí),λ1+λ2的值為________.
解析:·=||||cos〈,〉,由圖易知向量,所成的角為鈍角,所以cos〈,〉<0,因?yàn)镹H⊥AM,所以·=-||||.當(dāng)·最小時(shí),的模最大,數(shù)形結(jié)合易知點(diǎn)N與點(diǎn)D重合時(shí),的模最大,即·最小,如圖.因?yàn)锳D=DM,DH⊥AM,所以H是AM的中點(diǎn),則=+=+=(+)+=+=+=+,所以λ1+λ2=.
答案:
11.如圖,等邊△ABC的邊長為2,頂點(diǎn)B,C分別在x軸
15、的非負(fù)半軸,y軸的非負(fù)半軸上移動(dòng),M為AB的中點(diǎn),則·的最大值為________.
解析:設(shè)∠OBC=θ,因?yàn)锽C=2,所以B(2cos θ,0),C(0,2sin θ),則=(-2cos θ,2sin θ),設(shè)=(x,y),因?yàn)椤鰽BC是邊長為2的等邊三角形,所以解得即=(sin θ-cos θ,cos θ+sin θ),則=+=(sin θ+cos θ,cos θ+sin θ),因?yàn)镸為AB的中點(diǎn),所以=+=sin θ+cos θ,cos θ+sin θ,所以·=+sin 2θ++sin 2θ+cos2θ=sin 2θ+cos 2θ+=sin(2θ+φ)+其中cos φ=,sin φ=,
16、所以·的最大值為+.
答案:+
12.已知△ABC的三個(gè)內(nèi)角為A,B,C,重心為G,若2sin A·+sin B·+3sin C·=0,則cos B=________.
解析:設(shè)a,b,c分別為角A,B,C所對(duì)的邊,
由正弦定理得2a·+b·+3c·=0,
則2a·+b·=-3c·=-3c(--),
即(2a-3c)+(b-3c)=0.
又,不共線,所以
由此得2a=b=3c,所以a=b,c=b,
于是由余弦定理得cos B==.
答案:
13.已知平面向量α,β滿足|β|=1,且α與β-α的夾角為120°,則|α|的取值范圍為________.
解析:法一:由|β|=
17、1,且α與β-α的夾角為120°,作向量=α,=β-α,則=β,在△OAB中,∠OAB=60°,OB=1,則由正弦定理=,得OA=sin∠ABO∈,即0<|α|≤.
法二:設(shè)|α|=u,|β-α|=v,由|β|2=|α+(β-α)|2=α2+2α·(β-α)+(β-α)2,得v2-uv+u2-1=0,再由關(guān)于v的一元二次方程有解,得u2-4(u2-1)≥0,又u>0,故0