平面向量 2023 艺术体育生夯实基础突破90讲义
热考点梳理
二 、强记清单
1.向量的有关概念
(1)向量的定义及表示:既有大小又有方向的量叫做向量.以A为起点、B为终点的向量记作,也可用黑体的单个小写字母a,b,c,…来表示向量.
(2)向量的长度(模):向量的大小即向量的长度(模),记为||.
2.几种特殊向量
名称 定义 备注
零向量 长度为0的向量 零向量记作0,其方向是任意的
单位向量 长度等于1个单位的向量 单位向量记作e,e=
平行向量 方向相同或相反的非零向量(也叫共线向量) 0与任意向量共线
相等向量 长度相等且方向相同的向量 相等向量一定是平行向量,平行向量不一定是相等向量
相反向量 长度相等且方向相反的两个向量 若a,b为相反向量,则a=-b
单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同;与向量a平行的单位向量有两个,即向量和-.
3.向量的线性运算
向量运算 定义 法则(或几何意义) 运算律
加法 求两个向量和的运算 三角形法则 平行四边形法则 (1)交换律:a+b=b+a; (2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
减法 求a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差 三角形法则 a-b=a+(-b)
数乘 求实数λ与向量a的积的运算 |λa|=|λ||a|;当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0 λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb
向量加法的多边形法则
多个向量相加,利用三角形法则,应首尾顺次连接,a+b+c表示从始点指向终点的向量,只关心始点、终点.
4.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
只有a≠0才保证实数λ的存在性和唯一性.
5.平面向量基本定理
(1)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.
(2)基底:不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
1基底e1,e2必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底;
2基底给定,同一向量的分解形式唯一;
3如果对于一组基底e1,e2,有a=λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2,则可以得到
6.平面向量的坐标运算
(1)向量的加法、减法、数乘向量及向量的模:
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),|a|=.
若a=b,则x1=x2且y1=y2.
(2)向量坐标的求法:
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1),||=.
7.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,则a∥b x1y2-x2y1=0.
当且仅当x2y2≠0时,a∥b与=等价.即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
8.向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量a和b,如图所示,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角,记作〈a,b〉.
只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角.
(2)范围:夹角θ的范围是[0,π].
当θ=0时,两向量a,b共线且同向;当θ=时,两向量a,b相互垂直,记作a⊥b;
当θ=π时,两向量a,b共线但反向.
9.平面向量数量积的定义
已知两个非零向量a与b,我们把数量|a||b| cos θ叫做a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ,其中θ是a与b的夹角. 规定:零向量与任一向量的数量积为零.
10.平面向量数量积的几何意义
(1)一个向量在另一个向量方向上的投影
设θ是a,b的夹角,则|b|cos θ叫做向量b在向量a的方向上的投影,|a|cos θ叫做向量a在向量b的方向上的投影.
(2)a·b的几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积.
11.向量数量积的运算律
(1)交换律:a·b=b·a.(2)数乘结合律:(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb).(3)分配律:(a+b)·c=a·c+b·c.
向量数量积的运算不满足乘法结合律,即(a·b)·c不一定等于a·(b·c),这是由于(a·b)·c表示一个与c共线的向量,a·(b·c)表示一个与a共线的向量,而c与a不一定共线.
12.平面向量数量积的性质
设a,b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量,θ是a与e的夹角,则
(1)e·a=a·e=|a|cos θ. (2)a⊥b a·b=0.
(3)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或|a|=. (4)cos θ=. (5)|a·b|≤|a||b|.
13.平面向量数量积的坐标表示
已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,则
(1)|a|=; (3)a⊥b x1x2+y1y2=0; (2)a·b=x1x2+y1y2;_ (4)cos θ=.
14.常用结论
(1)(a+b)·(a-b)=a2-b2; (a±b)2=a2±2a·b+b2.
(2)若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
=λ+μ (λ,μ为实数),若点A,B,C三点共线,则λ+μ=1.
(3)两个向量a与b的夹角为锐角,则有a·b>0,反之不成立(因为夹角为0时不成立);
两个向量a与b的夹角为钝角,则有a·b<0,反之不成立(因为夹角为π时不成立).
三、典例热身
1.【2022年新高考1卷】若集合,则( )
A. B. C. D.
2.【2022年新高考2卷】已知向量,若,则( )
A. B. C.5 D.6
3.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知P是边长为2的正六边形ABCDEF内的一点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
4.【2021年新高考1卷】已知为坐标原点,点,,,,则( )
A. B.
C. D.
5.【2021年新高考2卷】已知向量,,,_______.
6.【2020年新高考2卷(海南卷)】在中,D是AB边上的中点,则=( )
A. B. C. D.
【2022年全国甲卷】设向量,的夹角的余弦值为,且,,则_________.
8.【2022年全国甲卷】已知向量.若,则______________.
9.【2022年全国乙卷】已知向量,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
10.【2022年全国乙卷】已知向量满足,则( )
A. B. C.1 D.2
11.【2021年甲卷理科】已知向量.若,则________.
12.【2021年乙卷文科】已知向量,若,则_________.
13.【2021年乙卷理科】已知向量,若,则__________.
【2022年浙江】设点P在单位圆的内接正八边形的边上,则的取值范围是_______.
达标自检
(一)、单选题
1、给出下列命题:
①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;
②λa=0(λ为实数),则λ必为零;
③λ,μ为实数,若λa=μb,则a与b共线.
其中错误的命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2、已知两点,,则与向量同向的单位向量是( )
A. B. C. D.
3、如图,在直角梯形ABCD中,=,=2, 且=r+s,则2r+3s=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
4、在平行四边形中,若则四边形是( )
A.菱形 B.矩形 C.正方形 D.不确定
5、在中,点在线段上,且,若,则( )
A. B. C.2 D.3
6、已知向量,,.若,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
7、在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,则四边形ABCD的形状是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.梯形 D.以上都不对
8、在△ABC中,,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
9、已知正三角形的边长为4,是边上的动点(含端点),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
多选题
10、下列命题不正确的是( )
A.单位向量都相等 B.若与是共线向量,与是共线向量,则与是共线向量
C.,则 D.若与是单位向量,则||=||
11、设是平面内所有向量的一个基底,下列四组向量中能作为基底的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
12、已知向量,,则( )
A. B.
C. D.与的夹角为
13、已知平面向量,,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.向量在上的投影向量为 D.向量与的夹角为
14、设,非零向量,,则( )
A.若,则 B.若,则
C.存在,使 D.若,则
15、八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则以下结论正确的是( ).
A. B.
C. D.
16、下列说法正确的有( )
A.若向量,,则
B.若向量,则与的方向相同或相反
C.向量是三个非零向量,若,则
D.向量是两个个非零向量,若,则
17、如图,已知点G为的重心,点D,E分别为AB,AC上的点,且D,G,E三点共线,,,,,记,,四边形BDEC的面积分别为,,,则( )
A. B. C. D.
(三)、填空题
18、已知,,则向量与的夹角为__________.
19、设向量,满足,,且.若向量与的夹角为钝角,则实数m的取值范围是________.
20、向量在向量方向上的投影向量的坐标为____________.
21、已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,点O为其外接圆的圆心,已知,则当角C取到最大值时△ABC的面积为___________.
(四)、解答题
22、已知,,.
(1)求的值;
(2)求与的夹角.
23、已知向量,满足,,且.
(1)求向量的坐标;
(2)求向量与的夹角.
24、在①,,且;②;③这三个条件中任选一个补充在下面问题中的横线上,并解答.
已知中,三个内角,,所对边分别是,,,其中,且____________.
(1)求外接圆半径;
(2)若点是的中点,的长度为,求的面积.
自评(自我总结)
第03讲 平面向量掌握情况自我鉴定表
考点内容 掌握情况
考点一 平面向量的基本概念 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点二平面向量的线性运算 平面向量的线性运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
根据向量线性运算求参数 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点三向量共线定理及其应用 向量共线问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
三点共线问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
向量共线性质的应用 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点四 平面向量基本定理及应用 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点五 平面向量的坐标运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点六 共线向量的坐标表示及应用 利用向量共线求参数 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
利用向量共线求向量或点的坐标 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点七 平面向量数量积的概念及运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点八 平面向量数量积的应用 求平面向量的模 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
求平面向量的夹角 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
两向量的垂直关系 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
求向量的投影(或投影向量) 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点九 平影响量的应用 平面几何中的向量方法 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
向量在物理中的应用举例 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点十 平面向量的最值问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点十一 与平面向量的交汇问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
教师指导意见与措施第3讲 平面向量 2023 艺术体育生夯实基础突破90讲义
一、热考点梳理
二 、强记清单
1.向量的有关概念
(1)向量的定义及表示:既有大小又有方向的量叫做向量.以A为起点、B为终点的向量记作,也可用黑体的单个小写字母a,b,c,…来表示向量.
(2)向量的长度(模):向量的大小即向量的长度(模),记为||.
2.几种特殊向量
名称 定义 备注
零向量 长度为0的向量 零向量记作0,其方向是任意的
单位向量 长度等于1个单位的向量 单位向量记作e,e=
平行向量 方向相同或相反的非零向量(也叫共线向量) 0与任意向量共线
相等向量 长度相等且方向相同的向量 相等向量一定是平行向量,平行向量不一定是相等向量
相反向量 长度相等且方向相反的两个向量 若a,b为相反向量,则a=-b
单位向量有无数个,它们大小相等,但方向不一定相同;与向量a平行的单位向量有两个,即向量和-.
3.向量的线性运算
向量运算 定义 法则(或几何意义) 运算律
加法 求两个向量和的运算 三角形法则 平行四边形法则 (1)交换律:a+b=b+a; (2)结合律:(a+b)+c=a+(b+c)
减法 求a与b的相反向量-b的和的运算叫做a与b的差 三角形法则 a-b=a+(-b)
数乘 求实数λ与向量a的积的运算 |λa|=|λ||a|;当λ>0时,λa的方向与a的方向相同;当λ<0时,λa的方向与a的方向相反;当λ=0时,λa=0 λ(μa)=(λμ)a;(λ+μ)a=λa+μa;λ(a+b)=λa+λb
向量加法的多边形法则
多个向量相加,利用三角形法则,应首尾顺次连接,a+b+c表示从始点指向终点的向量,只关心始点、终点.
4.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使得b=λa.
只有a≠0才保证实数λ的存在性和唯一性.
5.平面向量基本定理
(1)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.
(2)基底:不共线的向量e1,e2叫做表示这一平面内所有向量的一组基底.
1基底e1,e2必须是同一平面内的两个不共线向量,零向量不能作为基底;
2基底给定,同一向量的分解形式唯一;
3如果对于一组基底e1,e2,有a=λ1e1+λ2e2=μ1e1+μ2e2,则可以得到
6.平面向量的坐标运算
(1)向量的加法、减法、数乘向量及向量的模:
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),
则a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),λa=(λx1,λy1),|a|=.
若a=b,则x1=x2且y1=y2.
(2)向量坐标的求法:
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1),||=.
7.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,则a∥b x1y2-x2y1=0.
当且仅当x2y2≠0时,a∥b与=等价.即两个不平行于坐标轴的共线向量的对应坐标成比例.
8.向量的夹角
(1)定义:已知两个非零向量a和b,如图所示,作=a,=b,则∠AOB=θ(0°≤θ≤180°)叫做向量a与b的夹角,记作〈a,b〉.
只有两个向量的起点重合时所对应的角才是两向量的夹角.
(2)范围:夹角θ的范围是[0,π].
当θ=0时,两向量a,b共线且同向;当θ=时,两向量a,b相互垂直,记作a⊥b;
当θ=π时,两向量a,b共线但反向.
9.平面向量数量积的定义
已知两个非零向量a与b,我们把数量|a||b| cos θ叫做a与b的数量积(或内积),记作a·b,即a·b=|a||b|cos θ,其中θ是a与b的夹角. 规定:零向量与任一向量的数量积为零.
10.平面向量数量积的几何意义
(1)一个向量在另一个向量方向上的投影
设θ是a,b的夹角,则|b|cos θ叫做向量b在向量a的方向上的投影,|a|cos θ叫做向量a在向量b的方向上的投影.
(2)a·b的几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos θ的乘积.
11.向量数量积的运算律
(1)交换律:a·b=b·a.(2)数乘结合律:(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb).(3)分配律:(a+b)·c=a·c+b·c.
向量数量积的运算不满足乘法结合律,即(a·b)·c不一定等于a·(b·c),这是由于(a·b)·c表示一个与c共线的向量,a·(b·c)表示一个与a共线的向量,而c与a不一定共线.
12.平面向量数量积的性质
设a,b为两个非零向量,e是与b同向的单位向量,θ是a与e的夹角,则
(1)e·a=a·e=|a|cos θ. (2)a⊥b a·b=0.
(3)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或|a|=. (4)cos θ=. (5)|a·b|≤|a||b|.
13.平面向量数量积的坐标表示
已知两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,则
(1)|a|=; (3)a⊥b x1x2+y1y2=0; (2)a·b=x1x2+y1y2;_ (4)cos θ=.
14.常用结论
(1)(a+b)·(a-b)=a2-b2; (a±b)2=a2±2a·b+b2.
(2)若P为线段AB的中点,O为平面内任一点,则=(+).
=λ+μ (λ,μ为实数),若点A,B,C三点共线,则λ+μ=1.
(3)两个向量a与b的夹角为锐角,则有a·b>0,反之不成立(因为夹角为0时不成立);
两个向量a与b的夹角为钝角,则有a·b<0,反之不成立(因为夹角为π时不成立).
三、典例热身
1.【2022年新高考1卷】若集合,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
求出集合后可求.
【详解】
,故,
故选:D
2.【2022年新高考2卷】已知向量,若,则( )
A. B. C.5 D.6
【答案】C
【解析】
【分析】
利用向量的运算和向量的夹角的余弦公式的坐标形式化简即可求得
【详解】
解:,,即,解得,
故选:C
3.【2020年新高考1卷(山东卷)】已知P是边长为2的正六边形ABCDEF内的一点,则 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
首先根据题中所给的条件,结合正六边形的特征,得到在方向上的投影的取值范围是,利用向量数量积的定义式,求得结果.
【详解】
的模为2,根据正六边形的特征,
可以得到在方向上的投影的取值范围是,
结合向量数量积的定义式,
可知等于的模与在方向上的投影的乘积,
所以的取值范围是,
故选:A.
【点睛】
该题以正六边形为载体,考查有关平面向量数量积的取值范围,涉及到的知识点有向量数量积的定义式,属于简单题目.
4.【2021年新高考1卷】已知为坐标原点,点,,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【解析】
【分析】
A、B写出,、,的坐标,利用坐标公式求模,即可判断正误;C、D根据向量的坐标,应用向量数量积的坐标表示及两角和差公式化简,即可判断正误.
【详解】
A:,,所以,,故,正确;
B:,,所以,同理,故不一定相等,错误;
C:由题意得:,,正确;
D:由题意得:,
,故一般来说故错误;
故选:AC
5.【2021年新高考2卷】已知向量,,,_______.
【答案】
【解析】
【分析】
由已知可得,展开化简后可得结果.
【详解】
由已知可得,
因此,.
故答案为:.
6.【2020年新高考2卷(海南卷)】在中,D是AB边上的中点,则=( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据向量的加减法运算法则算出即可.
【详解】
故选:C
【点睛】
本题考查的是向量的加减法,较简单.
7.【2022年全国甲卷】设向量,的夹角的余弦值为,且,,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】
设与的夹角为,依题意可得,再根据数量积的定义求出,最后根据数量积的运算律计算可得.
【详解】
解:设与的夹角为,因为与的夹角的余弦值为,即,
又,,所以,
所以.
故答案为:.
8.【2022年全国甲卷】已知向量.若,则______________.
【答案】
【解析】
【分析】
直接由向量垂直的坐标表示求解即可.
【详解】
由题意知:,解得.
故答案为:.
9.【2022年全国乙卷】已知向量,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】D
【解析】
【分析】
先求得,然后求得.
【详解】
因为,所以.
故选:D
10.【2022年全国乙卷】已知向量满足,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【解析】
【分析】
根据给定模长,利用向量的数量积运算求解即可.
【详解】
解:∵,
又∵
∴9,
∴
故选:C.
11.【2021年甲卷理科】已知向量.若,则________.
【答案】.
【解析】
【分析】
利用向量的坐标运算法则求得向量的坐标,利用向量的数量积为零求得的值
【详解】
,
,解得,
故答案为:.
【点睛】
本题考查平面向量的坐标运算,平面向量垂直的条件,属基础题,利用平面向量垂直的充分必要条件是其数量积.
12.【2021年乙卷文科】已知向量,若,则_________.
【答案】
【解析】
【分析】
利用向量平行的充分必要条件得到关于的方程,解方程即可求得实数的值.
【详解】
由题意结合向量平行的充分必要条件可得:,
解方程可得:.
故答案为:.
13.【2021年乙卷理科】已知向量,若,则__________.
【答案】
【解析】
【分析】
根据平面向量数量积的坐标表示以及向量的线性运算列出方程,即可解出.
【详解】
因为,所以由可得,
,解得.
故答案为:.
【点睛】
本题解题关键是熟记平面向量数量积的坐标表示,设,
,注意与平面向量平行的坐标表示区分.
14.【2022年浙江】设点P在单位圆的内接正八边形的边上,则的取值范围是_______.
【答案】
【解析】
【分析】
根据正八边形的结构特征,分别以圆心为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,即可求出各顶点的坐标,设,再根据平面向量模的坐标计算公式即可得到,然后利用即可解出.
【详解】
以圆心为原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示:
则,,设,于是,
因为,所以,故的取值范围是.
故答案为:.
达标自检
(一)、单选题
1、给出下列命题:
①两个具有公共终点的向量,一定是共线向量;
②λa=0(λ为实数),则λ必为零;
③λ,μ为实数,若λa=μb,则a与b共线.
其中错误的命题的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【解析】
【详解】
①错误,两向量共线要看其方向而不是起点或终点.②错误,当a=0时,不论λ为何值,λa=0.③错误,当λ=μ=0时,λa=μb=0,此时,a与b可以是任意向量.故错误的命题有3个,故选D.
2、已知两点,,则与向量同向的单位向量是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】与非零向量同向的单位向量是.由已知,,,故与向量同向的单位向量是.
故选:A.
3、如图,在直角梯形ABCD中,=,=2, 且=r+s,则2r+3s=( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】
【详解】根据图形,由题意可得=+=+=+(++)=+(+)=+=+.因为=r+s,所以r=,s=,则2r+3s=1+2=3.
故选:C.
4、在平行四边形中,若则四边形是( )
A.菱形 B.矩形 C.正方形 D.不确定
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,在平行四边形中,因为,根据平面向量的加法的运算法则,可得,即平行四边形的对角线是相等的,所以该平行四边形为矩形.
故选:B.
5、在中,点在线段上,且,若,则( )
A. B. C.2 D.3
【答案】D
【解析】
【详解】因为,所以,所以,
故,若,则,,所以.
故选:.
6、已知向量,,.若,则实数( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】因为,,,所以,,
,解得.
故选:.
7、在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,则四边形ABCD的形状是( )
A.矩形 B.平行四边形 C.梯形 D.以上都不对
【答案】C
【解析】
【详解】由已知,得=++=-8a-2b=2(-4a-b)=2,故∥.又因为与不平行,所以四边形ABCD是梯形.
故选:C
8、在△ABC中,,则△ABC是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.等边三角形
【答案】C
【解析】
【详解】∵,∴,∴是钝角,则△ABC是钝角三角形.
故选:C
9、已知正三角形的边长为4,是边上的动点(含端点),则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】以中点为原点,且令A在轴正半轴上,建立如图坐标系,
则,,,
设,,则,,,
所以,
由知,,故的取值范围是.
故选:B.
多选题
10、下列命题不正确的是( )
A.单位向量都相等 B.若与是共线向量,与是共线向量,则与是共线向量
C.,则 D.若与是单位向量,则||=||
【答案】AB
【解析】
【详解】对A,D由单位向量的定义知:单位向量的模为,方向是任意的,故A错误,D正确;
对B,当时,与 可以不共线,故B错误;
对C,,即对角线相等,此时四边形为矩形,邻边垂直,故C正确.
故选:AB.
11、设是平面内所有向量的一个基底,下列四组向量中能作为基底的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】ACD
【详解】、是平面内所有向量的一组基底,
和,显然不共线,可以作为基底;
和,显然不共线,可以作为基底;
和,存在,使得,所以和共线,不可以作为基底;
因为和不存在,使得,故不共线,可以作为基底.
故选:ACD
12、已知向量,,则( )
A. B.
C. D.与的夹角为
【答案】BC
【解析】
【详解】对于A,,A错;
对于B,,,则,B对;
对于C,,故,所以,,C对;
对于D,,,故,D错.
故选:BC.
13、已知平面向量,,则下列说法正确的有( )
A. B.
C.向量在上的投影向量为 D.向量与的夹角为
【答案】BCD
【解析】
【详解】对于A,,则,故A错;
对于B,,则,故B正确;
对于C,向量在上的投影向量为,故C正确;
对于D,,
又,
所以向量与的夹角为,故D正确.
故选:BCD.
14、设,非零向量,,则( )
A.若,则 B.若,则
C.存在,使 D.若,则
【答案】ABD.
【解析】
【详解】对于A,,而,因为,
所以得,(舍去),,所以,
,所以,,故A正确;
对于B,当时,,,所以;故B正确;
对于C,若,则,且,
因此,显然,
故C不正确;
对于D,若,则,则解得(舍)或,则,即,故D正确.
故选:ABD.
15、八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形,其中,则以下结论正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】ABC
【解析】
【详解】对A,因八卦图为正八边形,故中心角为45°,,∴,故A对;
由上得,,B对;
对C,与的夹角为90°,又因,根据平行四边形法则,C对;
对D,,,中,由余弦定理可得,,D错;
故选:ABC
16、下列说法正确的有( )
A.若向量,,则
B.若向量,则与的方向相同或相反
C.向量是三个非零向量,若,则
D.向量是两个个非零向量,若,则
【答案】AD
【解析】
【详解】对于选项A,向量,,由相等向量可知,故A正确;
对于选项B,与任意向量平行,若与中有一个为,则不满足方向相同或相反,故B错误;
对于选项C,为非零向量,若,可得,
即,推不出,故C错误;
对于选项D,
因为,所以,即
因为是两个非零向量,所以,故D正确
故选:AD
17、如图,已知点G为的重心,点D,E分别为AB,AC上的点,且D,G,E三点共线,,,,,记,,四边形BDEC的面积分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】连接AG并延长交BC于点M,如图,因G为的重心,则M是BC边的中点,且,
又D,G,E三点共线,即,则有,
而,,又,于是得,
而与不共线,因此,,,A正确;
边AD上的高为,边AB上的高为,
则,B正确;
由A可知,,当且仅当时取“=”,则有,
即,而,于是得,C正确,D错误.
故选:ABC
(三)、填空题
18、已知,,则向量与的夹角为__________.
【答案】
【解析】
【详解】因为,,
所以,
则,
因为,
所以,
故答案为:
19、设向量,满足,,且.若向量与的夹角为钝角,则实数m的取值范围是________.
【答案】
【解析】
【详解】由题设可得:,
因为向量与的夹角为钝角,
所以且与不反向共线,
可得:,
所以,解得,
若向量与反向共线时,存在实数,使得成立,
可得,解得:(正解舍),
所以与不反向共线,,
综上所述,
故答案为:.
20、向量在向量方向上的投影向量的坐标为____________.
【答案】
【解析】
【详解】根据投影的定义可得:
在方向上的投影为:.
故答案为:.
21、已知在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且,点O为其外接圆的圆心,已知,则当角C取到最大值时△ABC的面积为___________.
【答案】
【解析】
【详解】设AC的中点为D,因为点O为其外接圆的圆心,所以OA=OB=OC,连接OD,由三线合一得:OD⊥AC,则即,所以,由知,角C为锐角,故,因为,所以由基本不等式得:,当且仅当,即时等号成立,此时角C取到最大值,,,△ABC的面积为.
故答案为:
(四)、解答题
22、已知,,.
(1)求的值;
(2)求与的夹角.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)∵,,,
∴,解得:..
故;
(2)设与的夹角,则,
又∵,∴
23、已知向量,满足,,且.
(1)求向量的坐标;
(2)求向量与的夹角.
【答案】(1)或.(2)
【解析】
【详解】(1)设,
因为,则,①
又因为,且,
,
所以,
即,②
由①②解得,或,
所以或.
(2)设向量与的夹角为,
所以或,
因为,所以向量与的夹角.
24、在①,,且;②;③这三个条件中任选一个补充在下面问题中的横线上,并解答.
已知中,三个内角,,所对边分别是,,,其中,且____________.
(1)求外接圆半径;
(2)若点是的中点,的长度为,求的面积.
【答案】(1)见详解(2)的面积
【解析】
【详解】(1)选①:,则,
所以,又,
则,,故,可得外接圆半径;
选②:,而,
所以,即,
又,则,,故,外接圆半径;
选③:由,
所以,故
由,故,则外接圆半径;
(2)由题设,,
所以,
,
所以,即,则的面积.
自评(自我总结)
第03讲 平面向量掌握情况自我鉴定表
考点内容 掌握情况
考点一 平面向量的基本概念 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点二平面向量的线性运算 平面向量的线性运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
根据向量线性运算求参数 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点三向量共线定理及其应用 向量共线问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
三点共线问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
向量共线性质的应用 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点四 平面向量基本定理及应用 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点五 平面向量的坐标运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点六 共线向量的坐标表示及应用 利用向量共线求参数 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
利用向量共线求向量或点的坐标 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点七 平面向量数量积的概念及运算 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点八 平面向量数量积的应用 求平面向量的模 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
求平面向量的夹角 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
两向量的垂直关系 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
求向量的投影(或投影向量) 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点九 平影响量的应用 平面几何中的向量方法 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
向量在物理中的应用举例 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点十 平面向量的最值问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
考点十一 与平面向量的交汇问题 好( ) 较好( ) 较差( ) 差( )
教师指导意见与措施