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- 2021-06-23 发布
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第37练 平面向量小题综合练
[基础保分练]
1.(2019·温州模拟)已知m,n为两个非零向量,则“m与n共线”是“m·n=|m·n|”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
2.已知α是锐角,a=,b=,且a∥b,则α为( )
A.15° B.30°
C.30°或60° D.15°或75°
3.已知向量a=(,1),b=(0,-1),c=(k,),若(a-2b)⊥c,则k等于( )
A.2B.2C.-3D.1
4.在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O,且=2,则等于( )
A.- B.+
C.- D.+
5.已知非零向量a,b,满足|a|=|b|,且(a+b)·(3a-2b)=0,则a与b的夹角为( )
A.B.C.D.π
6.(2019·湖州模拟)已知向量a,b为单位向量,且a·b=-,向量c与a+b共线,则|a+c|的最小值为( )
A.1B.C.D.
7.已知O是平面上的一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足=+λ,λ∈[0,+∞),则动点P的轨迹一定通过△ABC的( )
A.重心B.垂心C.外心D.内心
8.(2019·台州模拟)已知m,n是两个非零向量,且|m|=1,|m+2n|=3,则|m+n|+|n|的最大值为( )
A.B.C.4D.5
9.(2019·嘉兴期末)Rt△ABC中,AB=AC=2,D为AB边上的点,且=2,则·=__________;若=x+y,则xy=________.
10.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P,若=m+2m,=λ,则λ=____________.
[能力提升练]
1.如图,△ABC的外接圆的圆心为O,AB=2,AC=3,则·等于( )
A. B.3
C.2 D.
2.在△ABC中,E为AC上一点,=3,P为BE上任一点,若=m+n(m>0,n>0),则+的最小值是( )
A.9B.10C.11D.12
3.设向量a,b,c满足|a|=|b|=1,a·b=-,〈a-c,b-c〉=60°,则|c|的最大值等于( )
A.1B.C.D.2
4.在平面内,定点A,B,C,O满足||=||=||,·=·=·=-2,动点P,Q满足||=1,=,则42-37的最大值是( )
A.12B.6C.6D.2
5.(2019·丽水模拟)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°,点E和点F分别在线段BC和DC上,=λ,=,则·的最小值为________.
6.(2019·学军中学模拟)已知平面向量a,b,c满足|a|=3,|b|=|c|=5,0<λ<1,若b·c=0,则|a-b+λ(b-c)|+的最小值为________.
答案精析
基础保分练
1.D 2.C 3.C 4.C 5.A 6.D 7.D 8.B 9.4 10.λ=
能力提升练
1.D [取BC的中点为D,连接OD,AD,则OD⊥BC,
又·=(+)·=·+·=·
=(+)·(-)
=(2-2)=,故选D.]
2.D [由题意可知=m+n=m+3n,
A,B,E三点共线,则m+3n=1,
据此有+=(m+3n)
=6++≥6+2 =12,
当且仅当m=,n=时等号成立.
综上可得+的最小值是12,故选D.]
3.D [设=a,=b,=c,
因为a·b=-,〈a-c,b-c〉=60°,∠AOB=120°,∠ACB=60°,①当O为△ABC外接圆圆心时,|c|=|a|=|b|=1,②当O,A,B,C四点共圆时,因为=b-a,||2=(b-a)2=b2+a2-2a·b=3,所以=,由正弦定理知2R==2,即过O,A,B,C四点的圆的直径为2,所以|c|的最大值等于直径2,故选D.]
4.A [由题意得·-·=0,
∴·=0,∴⊥,同理⊥,⊥,∴O是△ABC的垂心,
又||=||=||,
∴O为△ABC的外心,因此,△ABC的中心为O,且△ABC为正三角形,
∴∠AOC=∠BOC=∠AOB=120°,
以O为原点,建立如图所示平面直角坐标系,易得||||cos120°=-2,
∴|=||=2,
∴B(-,-1),C(,-1),A(0,2),
设P(x,y),
∵||=1,∴x=cosθ,y=2+sinθ,0≤θ<2π,
∵=,∴Q为PC的中点,
∴Q,
∴||2=2+2,
∴4||2=(3+cosθ)2+(3+sinθ)2
=37+12sin,
∴4||2-37=12sin≤12,故选A.]
5.
解析 方法一 ∵AB∥CD,∠ABC=60°,AB=2,BC=1,
∴CD=1,·=2×1×cos60°=1,
·=(-)·(++)=(λ-)·
=(λ-)·
=(λ-)·
=λ+λ-1-×4
=++≥,当且仅当λ=时取等号.
方法二 ∵AB∥CD,∠ABC=60°,AB=2,BC=1,∴CD=1,以A为原点,AB所在直线为x
轴建立如图所示的平面直角坐标系,
易得A(0,0),B(2,0),D,C,
=+λ=(2,0)+λ
=,=+
=+(1,0)=,
∴·=·
=+=1+--+=++≥,当且仅当λ=时取等号.
6.-3
解析 建立如图所示的平面直角坐标系,设=a,则A在以O为圆心半径为3的圆上运动.
设=b,=c,则=b-c,
取D∈BC,设=λ(b-c),则=(1-λ)(b-c),
取E∈OC使得=c,则|a-b+λ(b-c)|=|-+|=||,
=|+|=||,
∴|a-b+λ(b-c)|+=||+||,作点E关于BC的对称点E′,
则||=||,由E(0,2)易得E′(3,5),
∴|a-b+λ(b-c)|+=||+||≥||≥||-3=-3,且知当A,D在线段OE′上时取等号,
∴|a-b+λ(b-c)|+的最小值为-3.