专题09+平面向量及其应用(热点难点突破)-2019年高考数学(文)考纲解读与热点难点突破
1.在平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,=(2,4),=(1,3),则=( )
A.(2,4) B.(3,5)
C.(1,1) D.(-1,-1)
【答案】C 【解析】==-=(2,4)-(1,3)=(1,1).
2.在等腰梯形ABCD中,=-2,M为BC的中点,则=( )
A.+ B.+
C.+ D.+
【答案】B 【解析】因为=-2,所以=2.又M是BC的中点,所以=(+)=(++)=(++)=+,故选B.
3.已知向量=,=,则∠ABC=( )
A.30° B.45°
C.60° D.120°
【答案】A 【解析】因为=,=,所以·=+=.又因为·=||||cos∠ABC=1×1×cos∠ABC,所以cos∠ABC=.又0°≤∠ABC≤180°,所以∠ABC=30°.故选A.
4.将=(1,1)绕原点O逆时针方向旋转60°得到,则=( )
A. B.
C. D.
5.△ABC外接圆的半径等于1,其圆心O满足=(+),||=||,则向量在方向上的投影等于( )
A.- B.
C. D.3
【答案】C 【解析】由=(+)可知O是BC的中点,即BC为外接圆的直径,所以||=||=||.又因为||=||=1,故△OAC为等边三角形,即∠AOC=60°,由圆周角定理可知∠ABC=30°,且||=,所以在方向上的投影为||·cos∠ABC=×cos 30°=,故选C.
6.已知A,B,C是圆O上的不同的三点,线段CO与线段AB交于点D,若=λ+μ(λ∈R,μ∈R),则λ+μ的取值范围是( )
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(1,] D.(-1,0)
【答案】B 【解析】由题意可得=k =kλ+kμ(0
1,即λ+μ的取值范围是(1,+∞),故选B.
7.已知非零向量m,n满足4|m|=3|n|,cos〈m,n〉=,若n⊥(t m+n),则实数t的值为( )
A.4 B.-4
C. D.-
【答案】B 【解析】∵n⊥(tm+n),∴n·(t m+n)=0,即tm·n+|n|2=0,
∴t|m||n|cos〈m,n〉+|n|2=0.
又4|m|=3|n|,∴t×|n|2×+|n|2=0,
解得t=-4.故选B.
8.如图33,BC,DE是半径为1的圆O的两条直径,=2,则·等于( )
图33
A.- B.-
C.- D.-
【答案】B 【解析】∵=2,圆O的半径为1,
∴||=,
∴·=(+)·(+)=2+·(+)+·=2+0-1=-.
9.设向量a=(a1,a2),b=(b1,b2),定义一种向量积:a⊗b=(a1,a2)⊗(b1,b2)=(a1b1,a2b2).已知向量m=,n=,点P在y=cos x的图象上运动,点Q在y=f(x)的图象上运动,且满足=m⊗OP+n(其中O为坐标原点),则y=f(x)在区间上的最大值是( )
A.4 B.2
C.2 D.2
【答案】A 【解析】因为点P在y=cos x的图象上运动,所以设点P的坐标为(x0,cos x0),设Q点的坐标为(x,y),则=m⊗+n⇒(x,y)=⊗(x0,cos x0)+⇒(x,y)=⇒
即⇒y=4cos ,
即f(x)=4cos,
当x∈时,
由≤x≤⇒≤2x≤⇒0≤2x-≤,
所以≤cos ≤1⇒2≤4cos ≤4,
所以函数y=f(x)在区间上的最大值是4,故选A.
10.已知平面向量a与b的夹角为,a=(1,),|a-2b|=2,则|b|=__________.
【答案】2
【解析】由题意得 |a|==2,则|a-2b|2=|a|2-4|a||b|cos〈a,b〉+4|b|2=22-4×2cos|b|+4|b|2=12,解得|b|=2(负舍).
11.已知非零向量与满足·=0, 且|-|=2,点D是△ABC中BC边的中点,则·=________.
12.在如图32所示的方格纸中,向量a,b,c的起点和终点均在格点(小正方形顶点)上,若c与xa+yb(x,y为非零实数)共线,则的值为________.
图32
【答案】
【解析】设e1,e2为水平方向(向右)与竖直方向(向上)的单位向量,则向量c=e1-2e2,a=2e1+e2,b=-2e1-2e2,由c与xa+yb共线,得c=λ(x a+y b),∴e1-2e2=2λ(x-y)e1+λ(x-2y)e2,∴∴则的值为.
13.已知向量与的夹角为120°,且||=3,||=2.若=λ+,且⊥,则实数λ的值为________.
【答案】
【解析】∵⊥,∴·=0,
∴(λ+)·=0,
即(λ+)·(-)=λ·-λ2+2-·=0.
∵向量与的夹角为120°,||=3,||=2,
∴(λ-1)×3×2×cos 120°-9λ+4=0,解得λ=.
14.已知点O是边长为1的正三角形ABC的中心,则·=__________.
【答案】-
【解析】∵△ABC是正三角形,O是其中心,其边长AB=BC=AC=1,∴AO是∠BAC的平分线,且AO=,∴·=(-)·(-)=·-·-·+2=1×1×cos 60°-×1×cos 30°-×1×cos 30°+2=-.
15.设向量a=(sin x,sin x),b=(cos x, sin x),x∈.
(1)若|a|=|b|,求x的值;
(2)设函数f(x)=a·b,求f(x)的最大值.
[解] (1)由|a|2=(sin x)2+(sin x)2=4sin2 x,
|b|2=(cos x)2+(sin x)2=1,
及|a|=|b|,得4sin2x=1.4分
又x∈,从而sin x=,
所以x=.6分
(2)f(x)=a·b=sin x·cos x+sin2 x
=sin 2x-cos 2x+
=sin+,9分
当x=∈时,sin取最大值1.
所以f(x)的最大值为.12分
16.已知向量a,b满足|a|=2,|b|=1,且对一切实数x,|a+xb|≥|a+b|恒成立,则a,b夹角的大小为________.
解析:|a+xb|≥|a+b|恒成立⇒a2+2xa·b+x2b2≥a2+2a·b+b2恒成立⇒x2+2a·bx-1-2a·b≥0恒成立,∴Δ=4(a·b)2-4(-1-2a·b)≤0⇒(a·b+1)2≤0,∴a·b=-1,∴cos〈a,b〉==-,又〈a,b〉∈[0,π],故a与b的夹角的大小为.
答案:π
17.已知在△ABC中,AB=4,AC=6,BC=,其外接圆的圆心为O,则·=________.
18.已知非零向量a,b,c满足|a|=|b|=|a-b|,〈c-a,c-b〉=,则的最大值为________.
解析:设=a,=b,则=a-b.
∵非零向量a,b,c满足|a|=|b|=|a-b|,
∴△OAB是等边三角形.
设=c,
则=c-a,=c-b.∵〈c-a,c-b〉=,
∴点C在△ABC的外接圆上,
∴当OC为△ABC的外接圆的直径时,取得最大值,为=.
答案: