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  • 2021-06-30 发布

2018届二轮复习平面向量学案(全国通用)

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专题08 平面向量 高考侧重考查正、余弦定理与其他知识(如三角函数、平面向量等)的综合应用,试题一般为中档题,各种题型均有可能出现.‎ 预测2018年高考仍将以正、余弦定理的综合应用为主要考点,重点考查计算能力及应用数学知识分析、解决问题的能力.‎ ‎1.向量的基本概念 ‎(1)既有大小又有方向的量叫做向量.‎ ‎(2)零向量的模为0,方向是任意的,记作0.‎ ‎(3)长度等于1的向量叫单位向量.‎ ‎(4)长度相等且方向相同的向量叫相等向量.‎ ‎(5)方向相同或相反的非零向量叫平行向量,也叫共线向量.零向量和任一向量平行.‎ ‎2.共线向量定理 向量a(a≠0)与b共线,当且仅当存在唯一一个实数λ,使b=λa.‎ ‎3.平面向量基本定理 如果e1、e2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a,有且只有一对实数λ1、λ2,使a=λ1e1+λ2e2.‎ ‎4.两向量的夹角 已知两个非零向量a和b,在平面上任取一点O,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫作a与b的夹角.‎ ‎5.向量的坐标表示及运算 ‎(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则 a±b=(x1±x2,y1±y2),λa=(λx1,λy1).‎ ‎(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).‎ ‎6.平面向量共线的坐标表示 已知a=(x1,y1),b=(x2,y2),‎ 当且仅当x1y2-x2y1=0时,向量a与b共线.‎ ‎7.平面向量的数量积 设θ为a与b的夹角.‎ ‎(1)定义:a·b=|a||b|cosθ.‎ ‎(2)投影:=|a|cosθ叫做向量a在b方向上的投影.‎ ‎8.数量积的性质 ‎(1)a⊥b⇔a·b=0;‎ ‎(2)当a与b同向时,a·b=|a|·|b|;当a与b反向时,a·b=-|a|·|b|;特别地,a·a=|a|2;‎ ‎(3)|a·b|≤|a|·|b|;‎ ‎(4)cosθ=.‎ ‎9.数量积的坐标表示、模、夹角 已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2)‎ ‎(1)a·b=x1x2+y1y2;‎ ‎(2)|a|=;‎ ‎(3)a⊥b⇔x1x2+y1y2=0;‎ ‎(4)cosθ=.‎ ‎【误区警示】‎ ‎1.两向量夹角的范围是[0,π],a·b>0与〈a,b〉为锐角不等价;a·b<0与〈a,b〉为钝角不等价.‎ ‎2.点共线和向量共线,直线平行与向量平行既有联系又有区别.‎ ‎3.a在b方向上的投影为,而不是.‎ ‎4.若a与b都是非零向量,则λa+μb=0⇔a与b共线,若a与b不共线,则λa+μb=0⇔λ=μ=0.‎ 考点一 平面向量的概念及运算 例1. 【2017课标1,理13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .‎ ‎【答案】‎ 所以.‎ ‎ ‎ ‎【变式探究】(2016·高考全国甲卷)已知向量a=(m,4),b=(3,-2),且a∥b,则m=________.‎ 解析:基本法:∵a∥b,∴a=λb 即(m,4)=λ(3,-2)=(3λ,-2λ)‎ ‎∴故m=-6.‎ 速解法:根据向量平行的坐标运算求解:‎ ‎∵a=(m,4),b=(3,-2),a∥b ‎∴m×(-2)-4×3=0‎ ‎∴-‎2m-12=0,∴m=-6.‎ 答案:-6‎ ‎【变式探究】(1)已知点A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),则向量=(  )‎ A.(-7,-4)        B.(7,4)‎ C.(-1,4) D.(1,4)‎ 答案:A ‎【举一反三】向量的三角形法则要保证各向量“首尾相接”;平行四边形法则要保证两向量“共起点”,结合几何法、代数法(坐标)求解.‎ ‎(2)设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则+=(  )‎ A. B. C. D. 解析:基本法一:设=a,=b,则=-b+a,=-a+b,从而+=+=(a+b)=,故选A.‎ 基本法二:如图,+=+++=+=(+)‎ ‎=·2=.‎ 答案:A 考点二 平面向量数量积的计算与应用 例2.【2017天津,理13】在中,,,.若,,且,则的值为___________.‎ ‎【答案】 ‎ ‎ 【变式探究】(2016·高考全国丙卷)已知向量=,=,则∠ABC=(  )‎ A.30° B.45°‎ C.60° D.120°‎ 解析:基本法:根据向量的夹角公式求解.‎ ‎∵=,=,∴||=1,||=1,·=×+×=,‎ ‎∴cos∠ABC=cos〈,〉==.‎ ‎∵0°≤〈,〉≤180°,∴∠ABC=〈,〉=30°.‎ 速解法:如图,B为原点,则A ‎∴∠ABx=60°,C∠CBx=30°,∴∠ABC=30°.‎ 答案:A ‎【变式探究】(1)向量a=(1,-1),b=(-1,2),则(‎2a+b)·a=(  )‎ A.-1 B.0‎ C.1 D.2‎ 答案:C ‎【举一反三】当向量以几何图形的形式(有向线段)出现时,其数量积的计算可利用定义法;当向量以坐标形式出现时,其数量积的计算用坐标法;如果建立坐标系,表示向量的有向线段可用坐标表示,计算向量较简单.‎ ‎(2)已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则·=________.‎ 解析:基本法:以、为基底表示和后直接计算数量积.‎ =+,=-,‎ ‎∴·=·(-)‎ ‎=||2-||2=22-×22=2.‎ 速解法:(坐标法)先建立平面直角坐标系,结合向量数量积的坐标运算求解.‎ 如图,以A为坐标原点,AB所在的直线为x轴,AD所在的直线为y 轴,建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),D(0,2),E(1,2),‎ ‎∴=(1,2),=(-2,2),‎ ‎∴·=1×(-2)+2×2=2.‎ 答案:2‎ 考点三 平面向量的综合应用 例3、【2017课标3,理12】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为 A.3 B.‎2‎ C. D.2‎ ‎【答案】A ‎【解析】如图所示,建立平面直角坐标系 ‎【举一反三】【2017江苏,16】 已知向量 ‎(1)若a∥b,求x的值;‎ ‎(2)记,求的最大值和最小值以及对应的的值.‎ ‎【答案】(1)(2)时,取得最大值,为3; 时,取得最小值,为.‎ ‎(2).‎ 因为,所以,‎ 从而.‎ 于是,当,即时, 取到最大值3;‎ 当,即时, 取到最小值.‎ ‎1.【2017课标3,理12】在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若= +,则+的最大值为 A.3 B.‎2‎ C. D.2‎ ‎【答案】A ‎【解析】如图所示,建立平面直角坐标系 设 ‎ 根据等面积公式可得圆的半径是,即圆的方程是 ‎ ‎,若满足 即 , ,所以,设 ,即,点在圆上,所以圆心到直线的距离,即 ,解得,所以的最大值是3,即的最大值是3,故选A。‎ ‎2.【2017北京,理6】设m,n为非零向量,则“存在负数,使得”是“‎ ‎”的 ‎(A)充分而不必要条件 (B)必要而不充分条件 ‎(C)充分必要条件 (D)既不充分也不必要条件 ‎【答案】A ‎3.【2017课标II,理12】已知是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则的最小是( )‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】B ‎【解析】如图,以为轴, 的垂直平分线为轴, 为坐标原点建立平面直角坐标系,则, , ,设,所以, , ,所以, ,当时,所求的最小值为,故选B.‎ ‎4.【2017课标1,理13】已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则| a +2 b |= .‎ ‎【答案】‎ ‎5.【2017天津,理13】在中,,,.若,,且,则的值为___________.‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】 ,则 ‎.‎ ‎6.【2017山东,理12】已知是互相垂直的单位向量,若与的夹角为,则实数的值是 .‎ ‎【答案】‎ ‎7.【2017浙江,15】已知向量a,b满足则的最小值是________,最大值是_______.‎ ‎【答案】4,‎ ‎【解析】设向量的夹角为,由余弦定理有: ,‎ ‎,则:‎ ‎,‎ 令,则,‎ 据此可得: ,‎ 即的最小值是4,最大值是.‎ ‎8.【2017浙江,10】如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O,记,,,则 A. B. C. D.‎ ‎【答案】C ‎【解析】因为, , ,所以,故选C。‎ ‎9.【2017江苏,12】如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为,且tan=7,与的夹角为45°.若, 则 ▲ .‎ ‎ ‎ A ‎ C ‎ B O ‎(第12题) ‎ ‎【答案】3 ‎ ‎10.【2017江苏,16】 已知向量 ‎(1)若a∥b,求x的值;‎ ‎(2)记,求的最大值和最小值以及对应的的值.‎ ‎【答案】(1)(2)时,取得最大值,为3; 时,取得最小值,为.‎ ‎(2).‎ 因为,所以,‎ 从而.‎ 于是,当,即时, 取到最大值3;‎ 当,即时, 取到最小值.‎ ‎1.【2016高考新课标2理数】已知向量,且,则( )‎ ‎(A)-8 (B)-6 (C)6 (D)8‎ ‎【答案】D ‎【解析】向量,由得,解得,故选D.‎ ‎2.【2016高考江苏卷】如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点,, ,则 的值是 ▲ . ‎ ‎【答案】‎ ‎3.【2016年高考四川理数】在平面内,定点A,B,C,D满足 ==,‎ ‎===-2,动点P,M满足 =1,=,则的最大值是( )‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎【答案】B ‎【解析】甴已知易得.以为原点,直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示,则设由已知,得,又 ‎,它表示圆上的点与点的距离的平方的,,故选B.‎ ‎4.【2016高考江苏卷】如图,在中,是的中点,是上的两个三等分点,, ,则 的值是 ▲ . ‎ ‎【答案】‎ ‎【2015高考福建,理9】已知 ,若 点是 所在平面内一点,且 ,则 的最大值等于( )‎ A.13 B. ‎15 C.19 D.21‎ ‎【答案】A ‎【解析】以为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,则,,‎ ‎,即,所以,,因此 ‎,因为,所以 的最大值等于,当,即时取等号.‎ ‎【2015高考湖北,理11】已知向量,,则 .‎ ‎【答案】9‎ ‎【2015高考山东,理4】已知菱形的边长为 , ,则( )‎ ‎(A) (B) (C) (D) ‎ ‎【答案】D ‎【解析】因为 ‎ 故选D.‎ ‎【2015高考陕西,理7】对任意向量,下列关系式中不恒成立的是( )‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎【答案】B ‎【解析】因为,所以选项A正确;当与方向相反时,不成立,所以选项B错误;向量的平方等于向量的模的平方,所以选项C正确;,所以选项D正确.故选B.‎ ‎【2015高考四川,理7】设四边形ABCD为平行四边形,,.若点M,N满足,,则( )‎ ‎(A)20 (B)15 (C)9 (D)6‎ ‎【答案】C ‎【2015高考安徽,理8】是边长为的等边三角形,已知向量,满足,,则下列结论正确的是( )‎ ‎(A) (B) (C) (D)‎ ‎【答案】D ‎【解析】如图,‎ ‎ ‎ 由题意,,则,故错误;,所以,又,所以,故错误;设中点为,则,且,而,所以,故选D.‎ ‎【2015高考福建,理9】已知 ,若 点是 所在平面内一点,且 ,则 的最大值等于( )‎ A.13 B. ‎15 C.19 D.21‎ ‎【答案】A ‎【2015高考天津,理14】在等腰梯形 中,已知 ,动点 和 分别在线段 和 上,且, 则的最小值为 .‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】因为,,‎ ‎,,‎ 当且仅当即时的最小值为.‎ ‎1. 【2014高考福建卷第8题】在下列向量组中,可以把向量表示出来的是( )‎ A. ‎ B . ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】由于平面向量的基本定理可得,不共线的向量都可与作为基底.只有成立.故选B.‎ ‎【考点定位】平面向量的基本定理.‎ ‎2. 【2014高考广东卷理第5题】已知向量,则下列向量中与成的是( )‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】B ‎【考点定位】空间向量数量积与空间向量的坐标运算 ‎3. 【2014高考湖南卷第16题】在平面直角坐标系中,为原点,动点满足=1,则的最大值是_________.‎ ‎【答案】‎ ‎【考点定位】参数方程、三角函数 ‎4. 【2014高考江苏卷第12题】如图在平行四边形中,已知,,则的值是 .‎ A D C B P ‎【答案】22‎ ‎【解析】由题意,,‎ ‎,‎ 所以,‎ 即,解得.‎ ‎【考点定位】向量的线性运算与数量积.‎ ‎5. 【2014陕西高考理第13题】设,向量,若,则_______.‎ ‎【答案】‎ ‎【考点定位】共线定理;三角恒等变换.‎ ‎6. 【2014高考安徽卷理第10题】在平面直角坐标系中,已知向量点满足.曲线,区域.若为两段分离的曲线,则( )‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】A ‎【解析】设,则,,区域表示的是平面上的点到点的距离从到之间,如下图中的阴影部分圆环,要使为两段分离的曲线,则,故选A. ‎ ‎【考点定位】平面向量的应用、线性规划.‎ ‎7. 【2014高考北京卷理第10题】已知向量、满足,,且(),则 .‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】当,则,于是,因为,所以,‎ 又因为,所以.‎ ‎【考点定位】平面向量的模 ‎8. 【2014高考湖北卷理第11题】设向量,,若,则实数 .‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 因为,,‎ 因为,所以,解得.‎ ‎【考点定位】平面向量的坐标运算、数量积 ‎10. 【2014江西高考理第15题】已知单位向量与的夹角为,且,向量与的夹角为,则= .‎ ‎【答案】‎ ‎【考点定位】向量数量积及夹角 ‎11. 【2014辽宁高考理第5题】设是非零向量,已知命题P:若,,则;命题q:若,则,则下列命题中真命题是( )‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】A ‎【解析】由题意可知,命题P是假命题;命题q是真命题,故为真命题.‎ ‎【考点定位】命题的真假 ‎12. 【2014全国1高考理第15题】已知为圆上的三点,若,则与的夹角为_______.‎ ‎【答案】.‎ ‎【解析】由,故三点共线,且是线段中点,故是圆的直径,从而,因此与的夹角为 ‎【考点定位】平面向量基本定理 ‎13. 【2014全国2高考理第3题】设向量a,b满足|a+b|=,|a-b|=,则ab = ( )‎ A. 1 B. ‎2 C. 3 D. 5‎ ‎【答案】A ‎【考点定位】本小题主要考查平面向量的模、平面向量的数量积等平面向量 ‎14. 【2014高考安徽卷理第15题】已知两个不相等的非零向量两组向量 和均由2个和3个排列而成.记,表示所有可能取值中的最小值.则下列命题的是_________(写出所有正确命题的编号).‎ ‎①有5个不同的值.‎ ‎②若则与无关.‎ ‎③若则与无关.‎ ‎④若,则.‎ ‎⑤若,则与的夹角为 ‎,∴,∴,故⑤错误.所以正确的编号为②④ ‎ ‎【考点定位】平面向量的运算、平面向量的数量积.‎ ‎15. 【2014四川高考理第7题】平面向量,,(),且与的夹角等于与的夹角,则( )‎ A. B. C. D.‎ ‎【答案】 D.‎ ‎【解析】 由题意得:,选D.‎ 法二、由于OA,OB关于直线对称,故点C必在直线上,由此可得 ‎【考点定位】向量的夹角及向量的坐标运算. ‎ ‎16. 【2014浙江高考理第8题】记,,设为平面向量,则( )‎ ‎ A.‎ ‎ B.‎ ‎ C.‎ ‎ D.‎ ‎【答案】D ‎【考点定位】向量运算的几何意义.‎ ‎17. 【2014重庆高考理第4题】已知向量,且,则实数=( )‎ ‎ D.‎ ‎【答案】C ‎【解析】因为所以 又因为,所以,,所以,,解得:‎ 故选C.‎ ‎【考点定位】平面向量的坐标运算、平面向量的数量积.‎ ‎19. 【2014大纲高考理第4题】若向量满足:则 ( ) ‎ A.2 B. C.1 D.‎ ‎【答案】B.‎ ‎【解析】把①代入②得故选B.‎ ‎【考点定位】1.向量垂直的充要条件;2. 平面向量的数量积运算.‎ ‎20. 【2014高考陕西第18题】在直角坐标系中,已知点,点在三边围成的 ‎ 区域(含边界)上 ‎ (1)若,求;‎ ‎ (2)设,用表示,并求的最大值.‎ ‎【答案】(1);(2),1.‎ ‎【考点定位】平面向量的线性运算、线性规划. ‎ ‎21.【2014高考上海理科第16题】如图,四个棱长为1的正方体排成一个正四棱柱,AB是一条侧棱,是上底面上其余的八个点,则的不同值的个数为( )‎ ‎(A)1 (B)2 (C)4 (D)8‎ ‎【答案】A ‎【解析】如图,与上底面垂直,因此,‎ ‎.‎ ‎【考点定位】数量积的定义与几何意义.‎ ‎22.【2014高考上海理科第14题】已知曲线C:,直线l:x=6.若对于点A(m,0),存在C上的点P和l上的点Q使得,则m的取值范围为 .‎ ‎【答案】‎ ‎【考点定位】向量的坐标运算.‎

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