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- 2021-06-16 发布
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板块命题点专练(七) 平面向量
命题点一 平面向量基本定理
1.(2018·全国卷Ⅰ改编)在△ABC中,=a,=b,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=________.(用a,b表示)
解析:由题知=+=-+
=-+=-
=a-b.
答案:a-b
2.(2018·全国卷Ⅲ)已知向量a=(1,2),b=(2,-2),c=(1,λ).若c∥(2a+b),则 λ=________.
解析:由题易得2a+b=(4,2),因为c∥(2a+b),
所以4λ=2,解得λ=.
答案:
3.(2017·江苏高考)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tan α=7,与的夹角为45°.若=m+n(m,n∈R),则m+n=________.
解析:如图,以O为坐标原点,OA所在直线为x轴建立平面直角坐标系,则A(1,0),由tan α=7,α∈,
得sin α=,cos α=,
设C(xC,yC),B(xB,yB),
则xC=||cos α=×=,
yC=||sin α=×=,即C.
又cos(α+45°)=×-×=-,
sin(α+45°)=×+×=,
则xB=||cos(α+45°)=-,
yB=||sin(α+45°)=,即B.
由=m+n,可得
解得所以m+n=+=3.
答案:3
4.(2015·江苏高考)已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),则m-n的值为________.
解析:因为ma+nb=(2m+n,m-2n)=(9,-8),
所以所以所以m-n=2-5=-3.
答案:-3
命题点二 平面向量的数量积
1.(2016·江苏高考)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________.
解析:由题意,得·=(+)·(+)
=(+)·(-+)=2-2
=||2-||2=-1, ①
·=(+)·(+)
=(+3)·(-+3)
=92-2
=9||2-||2=4. ②
由①②得||2=,||2=.
所以·=(+)·(+)
=(+2)·(-+2)=42-2
=4||2-||2=4×-=.
答案:
2.(2014·江苏高考)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,=3,·=2,则·的值是________.
解析:因为=+=+,
=+=-,
所以·=·=
||2-||2-·=2,将AB=8,AD=5代入解得·=22.
答案:22
3.(2018·全国卷Ⅱ改编)已知向量a,b满足|a|=1,a·b=-1,则a·(2a-b)=________.
解析:a·(2a-b)=2a2-a·b=2|a|2-a·b.
∵|a|=1,a·b=-1,
∴原式=2×12+1=3.
答案:3
4.(2018·北京高考)设向量a=(1,0),b=(-1,m).若a⊥(ma-b),则m=________.
解析:因为a=(1,0),b=(-1,m),
所以ma-b=(m+1,-m).
由a⊥(ma-b),得a·(ma-b)=0,
即m+1=0,所以m=-1.
答案:-1
5.(2018·天津高考改编)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·的最小值为________.
解析:如图,以D为坐标原点建立平面直角坐标系,连接AC.
由题意知∠CAD=∠CAB=60°,∠ACD=∠ACB=30°,
则D(0,0),A(1,0),B,C(0,).设E(0,y)(0≤y≤),
则=(-1,y),=,
∴·=+y2-y=2+,
∴当y=时,·有最小值.
答案:
6.(2017·北京高考)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________.
解析:法一:由题意知,=(2,0),令P(cos α,sin α),则=(cos α+2,sin α),·=(2,0)·(cos α+2,sin α)=2cos α+4≤6,当且仅当cos α=1,即α=0,P(1,0)时“=”成立,故·的最大值为6.
法二:由题意知,=(2,0),令P(x,y),-1≤x≤1,则·=(2,0)·(x+2,y)=2x+4≤6,当且仅当x=1,P(1,0)时“=”成立,故·的最大值为6.
答案:6
7.(2016·全国卷Ⅰ)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|2=|a|2+|b|2,则m=________.
解析:因为|a+b|2=|a|2+|b|2+2a·b=|a|2+|b|2,
所以a·b=0.
又a=(m,1),b=(1,2),所以m+2=0,所以m=-2.
答案:-2
8.(2017·江苏高考)已知向量a=(cos x,sin x),b=(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,-),a∥b,
所以-cos x=3sin x.
则tan x=-.
又x∈[0,π],所以x=.
(2)f(x)=a·b=(cos x,sin x)·(3,-)=3cos x-sin x=2cos.
因为x∈[0,π],所以x+∈,
从而-1≤cos≤.
于是,当x+=,即x=0时,f(x)取到最大值3;
当x+=π,即x=时,f(x)取到最小值-2.