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高考数学一轮复面向量及其应用
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 潮阳区校级期中)在矩形ABCD中,E为线段AB的中点,则( )
A. B. C. D.
2.(2025春 永安市期中)已知平面向量,若与互相垂直,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
3.(2025春 船山区校级期中)若向量,,则“m≥﹣9”是“向量,的夹角为锐角”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
4.(2025春 浙江期中)在△ABC中,D为边BC的中点,对于BC所在直线上的任意点P,均有|PA|2+|PC|2≥|DA|2+|DC|2,则△ABC的形状一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.钝角三角形
5.(2025春 广东校级期中)设点M是△ABC所在平面内一点,则下列说法不正确的是( )
A.若,则△ABC的形状为等边三角形
B.在△ABC中,,若,则△ABC为钝角三角形
C.已知点O是平面上的一个定点,并且A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足,则点P的轨迹一定通过△ABC的内心
D.已知与的夹角为锐角,实数λ的取值范围是
6.(2025春 广陵区校级期中)已知,(k,﹣4),(m,3),则下列结论不正确的是( )
A.若,则k=﹣2
B.若,则m=﹣6
C.若,则m=1或m=﹣3
D.若与的夹角为钝角,则k<3且k≠﹣2
7.(2025春 东城区校级期中)已知正方形ABCD的边长为,PD=1,则的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.[0,2] C. D.
8.(2025春 镇江期中)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,,AC=1,AD与CE交于点O,,则实数t的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春 萍乡期中)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其面积为S,若4S=3(bsinC+csinB),则下列说法正确的有( )
A.若,b=2,则△ABC有两组解
B.若,b=2,则△ABC有一组解
C.若,则BC边的中线长为
D.若,则BC边的中线长为3
(多选)10.(2025春 礼泉县期中)已知向量,,,则可能是( )
A.(4,﹣8) B.(2,﹣4) C.(﹣4,﹣8) D.(﹣4,8)
(多选)11.(2025春 安徽期中)已知向量,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若与的夹角为锐角,则k的取值范围为
D.与夹角的余弦值为
(多选)12.(2025春 金安区校级期中)设点M是△ABC所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则点M,B,C三点共线
B.在△ABC中,若,则△ABC为等腰三角形
C.若点M是△ABC的重心,则
D.若且,则△MBC的面积是△ABC面积的
三.填空题(共4小题)
13.(2025 唐山二模)已知△ABC的面积为S,M,N分别为边AB,AC的中点,设,则P取得最大值时,cos∠BAC= .
14.(2025春 海州区期中)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为△ABC的面积,且,则的取值范围为 .
15.(2025春 阆中市校级期中)已知,若与的夹角为钝角,则λ的范围为 .
16.(2025春 无锡校级期中)在△ABC中,,sinB=2cosA sinC,△ABC的外接圆为圆O,P为圆O上的点,则的取值范围是 .
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 清远期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.AD为BC边上的中线,点E,F分别为边AB,AC上的动点,EF交AD于点G.已知c=1,且2csinAcosB=asinA﹣bsinBbsinC.
(1)求b;
(2)若cos∠BAD,求cos∠BAC;
(3)在(2)的条件下,若S△ABC=4S△AEF,求的取值范围.
18.(2025春 浙江期中)在平行四边形ABCD中,,AB=2,AD=1,M,N分别为AB和BC上的动点,且,.
(1)若,,请用,表示;
(2)若,AN与DM相交于点G,求的值;
(3)若λ+μ=1,求的取值范围.
19.(2025春 金溪县校级期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知.
(1)求C;
(2)若点D在边AB上,∠ADC=∠ACB,AD=2BD=2,求△ABC的面积.
20.(2025春 金安区校级期中)在△ABC中,.
(1)若a+b=8,△ABC的面积为,求c;
(2)若c=4,
①求的值:
②求△ABC面积的最大值;
③求△ABC周长的取值范围.
高考数学一轮复面向量及其应用
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2025春 潮阳区校级期中)在矩形ABCD中,E为线段AB的中点,则( )
A. B. C. D.
【考点】平面向量的线性运算.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】直接利用向量的线性运算求出结果.
【解答】解:由于,,
故2.
故选:D.
【点评】本题考查的知识点:向量的线性运算,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
2.(2025春 永安市期中)已知平面向量,若与互相垂直,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【考点】数量积表示两个平面向量的夹角;数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】直接利用向量的夹角运算求出结果.
【解答】解:由于平面向量,若与互相垂直,故,
整理得,
故,
由于,
故与的夹角为.
故选:D.
【点评】本题考查的知识点:向量的夹角运算,向量的数量积运算,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
3.(2025春 船山区校级期中)若向量,,则“m≥﹣9”是“向量,的夹角为锐角”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
【考点】数量积表示两个平面向量的夹角;必要不充分条件的判断;平面向量数量积的坐标运算.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】B
【分析】先根据向量的夹角为锐角求出m的取值范围,再判断属于哪种关系.
【解答】解:向量,,
向量的夹角为锐角,则,且向量不共线,
当向量共线时,m=﹣9,
则m>1,
若m>1,则m≥﹣9成立,反之不成立,
故“m≥﹣9”是“向量的夹角为锐角”的必要不充分条件,
故选:B.
【点评】本题考查的知识点:向量的夹角运算,充分条件和必要条件,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
4.(2025春 浙江期中)在△ABC中,D为边BC的中点,对于BC所在直线上的任意点P,均有|PA|2+|PC|2≥|DA|2+|DC|2,则△ABC的形状一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形
C.等腰三角形 D.钝角三角形
【考点】三角形的形状判断.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;解三角形;逻辑思维;运算求解.
【答案】B
【分析】以B为原点,直线BC为x轴,建立平面直角坐标系,设D(c,0),C(2c,0),P(x,0),A(a,b),B(0,0),通过坐标运算即可求解.
【解答】解:以B为原点,直线BC为x轴,建立如图平面直角坐标系,
设D(c,0),C(2c,0),P(x,0),A(a,b),B(0,0),
则|PA|2+|PC|2=(x﹣a)2+b2+(x﹣2c)2=2x2﹣(2a+4c)x+a2+b2+4c2,
上式为开口向上的二次函数,当时,
因为|DA|2+|DC|2=(c﹣a)2+b2+c2=a2+b2﹣2ac+2c2,
又因为|PA|2+|PC|2≥|DA|2+|DC|2,
所以,
解得,即a2≤0,故a=0,
所以A,B两点的横坐标相同,故AB⊥BC,
所以△ABC为直角三角形.
故选:B.
【点评】本题考查的知识点:基本不等式,平面直角坐标系,两点间的距离公式,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
5.(2025春 广东校级期中)设点M是△ABC所在平面内一点,则下列说法不正确的是( )
A.若,则△ABC的形状为等边三角形
B.在△ABC中,,若,则△ABC为钝角三角形
C.已知点O是平面上的一个定点,并且A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足,则点P的轨迹一定通过△ABC的内心
D.已知与的夹角为锐角,实数λ的取值范围是
【考点】平面向量数量积的性质及其运算;平面向量的基本定理.
【专题】计算题;整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】利用向量减法法则判断A;求出向量夹角判断B;利用向量加法的平行四边形法则推理判断C;举例说明判断D.
【解答】解:设点M是△ABC所在平面内一点,
对于A选项,根据平面向量的减法法则可得,则△ABC为等边三角形,故A选项正确;
对于B选项,在△ABC中,,若,
则,得,则C为钝角,故B选项正确;
对于C选项,已知点O是平面上的一个定点,并且A,B,C是平面上不共线的三个点,
由分别表示向量方向上的单位向量,
得的方向与∠BAC的角平分线方向一致,由,
得,又λ∈(0,+∞),则向量的方向与∠BAC的角平分线方向一致,
因此点P的轨迹一定通过△ABC的内心,故C选项正确;
对于D选项,已知与的夹角为锐角,
当λ=0时,,此时与同向,夹角不是锐角,故D选项错误.
故选:D.
【点评】本题考查了向量的减法法则、向量加法的平行四边形法则和平面向量数量积的运算,属于中档题.
6.(2025春 广陵区校级期中)已知,(k,﹣4),(m,3),则下列结论不正确的是( )
A.若,则k=﹣2
B.若,则m=﹣6
C.若,则m=1或m=﹣3
D.若与的夹角为钝角,则k<3且k≠﹣2
【考点】数量积表示两个平面向量的夹角;数量积判断两个平面向量的垂直关系;平面向量共线(平行)的坐标表示.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】D
【分析】直接利用向量的坐标运算,向量共线的充要条件,向量的模的运算求出结果.
【解答】解:已知,(k,﹣4),(m,3),
对于A:则,整理得﹣4﹣2k=0,解得k=﹣2,故A正确;
对于B:由于2,故,解得m=﹣6;故B正确;
对于C:,所以(m+1)2+25=29,解得m=1或﹣3,故C正确;
对于D:由于和的坐标中含有k和m,故求不出结果,故D错误.
故选:D.
【点评】本题考查的知识点:向量的坐标运算,向量共线的充要条件,向量的数量积运算,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
7.(2025春 东城区校级期中)已知正方形ABCD的边长为,PD=1,则的取值范围是( )
A.[﹣2,2] B.[0,2] C. D.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】转化思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】A
【分析】建立平面直角坐标系,由题设,结合数量积的坐标运算即可求解.
【解答】解:建立平面直角坐标系,如图所示:
由正方形ABCD边长为,
可得A(0,0),,,,
由点P满足PD=1,可知点P在以为圆心,半径为1的圆上,
即点P坐标满足,
设,θ∈[0,2π),
则,,
故
∈[﹣2,2],
则的取值范围是[﹣2,2].
故选:A.
【点评】本题考查平面向量数量积的性质及运算,属中档题.
8.(2025春 镇江期中)如图,在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,,AC=1,AD与CE交于点O,,则实数t的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】D
【分析】由平面向量数量积的运算,结合平面向量的线性运算求解即可.
【解答】解:已知在△ABC中,D是BC的中点,E在边AB上,BE=2EA,,AC=1,AD与CE交于点O,
设,
则,
又E、O、C三点共线,
则,
则,
则,,
则,
则,
又,
则t=6.
故选:D.
【点评】本题考查了平面向量数量积的运算,重点考查了平面向量的线性运算,属中档题.
二.多选题(共4小题)
(多选)9.(2025春 萍乡期中)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,其面积为S,若4S=3(bsinC+csinB),则下列说法正确的有( )
A.若,b=2,则△ABC有两组解
B.若,b=2,则△ABC有一组解
C.若,则BC边的中线长为
D.若,则BC边的中线长为3
【考点】解三角形;正弦定理与三角形解的存在性和个数.
【专题】计算题;转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】BC
【分析】利用三角形的面积公式,正弦定理化简已知等式可求a=3,
对于选项A、B:利用正弦定理与三角形解的存在性和个数即可判断;
对于选项C、D:利用平面向量数量积,余弦定理以及三角形中线长定理即可求解.
【解答】解:因为4S=3(bsinC+csinB),,
所以4absinC=3(bsinC+csinB),可得2absinC=3bsinC+3csinB,
因为,可得c,
所以2absinC=3bsinC+3sinB ,化简得a=3,
选项A、B分析:当,b=2时,由正弦定理得,可得sinB0.577,此时B仅有一个有效解(锐角),钝角解会导致角C<0,矛盾,因此选项B正确,选项A错误;
选项C、D分析:当时,由,结合余弦定理,代入得:,
若a=3,则,由中线公式可得:,因此选项C正确,选项D错误.
故选:BC.
【点评】本题考查了三角形的面积公式,正弦定理,平面向量数量积,余弦定理以及三角形中线长定理在解三角形中的应用,考查了转化思想,属于中档题.
(多选)10.(2025春 礼泉县期中)已知向量,,,则可能是( )
A.(4,﹣8) B.(2,﹣4) C.(﹣4,﹣8) D.(﹣4,8)
【考点】平面向量的平行向量(共线向量).
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】AD
【分析】设,由向量模长的坐标运算可构造方程求得λ,由此即可求解.
【解答】解:向量,,,
∵,∴设,∴.
∵,∴λ2+(﹣2λ)2=5λ2=16×[12+(﹣2)2]=80,即λ2=16,解得λ=±4.
∴或.
故选:AD.
【点评】本题考查的知识点:向量的坐标运算,向量的数量积运算,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
(多选)11.(2025春 安徽期中)已知向量,,则下列说法正确的是( )
A.
B.
C.若与的夹角为锐角,则k的取值范围为
D.与夹角的余弦值为
【考点】平面向量的平行向量(共线向量);平面向量数量积的性质及其运算;数量积表示两个平面向量的夹角;数量积判断两个平面向量的垂直关系.
【专题】计算题;转化思想;综合法;空间向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】ABD
【分析】根据向量的加法的坐标运算和模长公式可判断A;根据垂直的坐标运算可判断B;利用夹角余弦及向量共线计算判断C;利用向量坐标求模公式及求向量夹角公式即可判断选项D.
【解答】解:对于A,由题意,则 ,故A正确;
对于B,因为 ,故B正确;
对于C,,若与的夹角为锐角,
则得,且与不共线(同向),
,解得:且k≠1
则k的取值范围为:,故C错误;
对于D,,,
,
所以与夹角的余弦值为:,故D正确.
故选:ABD.
【点评】本题考查的知识点:向量的坐标运算,向量的数量积运算,向量的模,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
(多选)12.(2025春 金安区校级期中)设点M是△ABC所在平面内一点,则下列说法正确的是( )
A.若,则点M,B,C三点共线
B.在△ABC中,若,则△ABC为等腰三角形
C.若点M是△ABC的重心,则
D.若且,则△MBC的面积是△ABC面积的
【考点】平面向量数量积的性质及其运算;平面向量的平行向量(共线向量).
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】BCD
【分析】根据共线向量基本定理的推论可判断A;根据向量数量积的定义结合条件可判断B;画出图形,结合向量加法法则及重心的概念及性质可判断C;根据向量的线性运算的几何表示结合图形可得到△MBC的面积与△ABC面积底相同,高线之比为2:3,从而得到可判断D.
【解答】解:已知点M是△ABC所在平面内一点,
A选项,因为,
又3﹣4=﹣1≠1,
所以点M,B,C三点不共线,
A错误;
B选项,因为,
所以cos∠ACB=cos∠ABC,
又0<∠ACB<π,0<∠ABC<π,
故∠ACB=∠ABC,
即△ABC为等腰三角形,
B正确;
C选项,如图,取BC中点H,连接AH,若点M是△ABC的重心,
则点M在AH上,且,
又,则,
C正确;
D选项,由于,
而,
所以,其中3x+3y=1,
不妨设,
则Q点在直线BC上,
由于△MBC与△ABC同底,而高线之比等于MQ与AQ的比,即比值为2:3,
所以△MBC的面积是△ABC面积的,
D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查了平面向量数量积的运算,重点考查了平面向量的线性运算,属中档题.
三.填空题(共4小题)
13.(2025 唐山二模)已知△ABC的面积为S,M,N分别为边AB,AC的中点,设,则P取得最大值时,cos∠BAC= .
【考点】解三角形.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】.
【分析】由M,N为中点,可得BN,CM的向量表示,并求出BN2,CM2的表达式,再求出面积的表达式,可得函数P的表达式,换元,求导可得P取到最大值时cosA的值.
【解答】解:由题意如图所示:
因为M,N分别为边AB,AC的中点,可得,
所以222 22﹣|| ||cosA,
同理可得222 22﹣|| ||cosA,
因为|| ||=|| ||,22,
所以22(22)﹣2|| ||cosA,
即BN2+CM2(AB2+AC2)﹣2AB ACcosA(c2+b2)﹣2bccosA,
S△ABCAB ACsinAcbsinA,
所以P,当且仅当b=c时取等号,
设f(A),则f'(A),
令f'(A)=0,可得cosA,
当cosA时,f'(A)<0,
当cosA时,f'(A)>0,
可得cosA时,f(A)最大,即此时P最大,
故答案为:.
【点评】本题考查用向量的方法表示中线的平方,换元,求导的方法求函数的最大值,属于中档题.
14.(2025春 海州区期中)在锐角△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,S为△ABC的面积,且,则的取值范围为 .
【考点】余弦定理.
【专题】计算题;转化思想;综合法;三角函数的求值;解三角形;逻辑思维;运算求解.
【答案】.
【分析】由余弦定理结合面积公式化简得,利用辅助角公式求出,由正弦定理得,根据正切函数的性质求得,,最后利用对勾函数的单调性求解即可.
【解答】解:由于,
由余弦定理可知2bccosA=b2+c2﹣a2,
由面积公式可得,代入到已知条件可得:
,
因为bc≠0,化简可得,所以,
根据恒等变换可得,
因为锐角△ABC,
所以,则,所以可得,即,
所以,
则,
因为锐角△ABC,所以,,
则,又tanx在单调递增,
则,令,所以,
所以,
由对勾函数的单调性知在单调递减,在(1,2)单调递增,
当t=1时,取到最小值y=2,当或t=2时,最大值,
则.
故答案为:.
【点评】本题考查的知识点:正弦定理,余弦定理,三角形的面积,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
15.(2025春 阆中市校级期中)已知,若与的夹角为钝角,则λ的范围为 .
【考点】数量积表示两个平面向量的夹角.
【专题】计算题;转化思想;综合法;平面向量及应用;逻辑思维;运算求解.
【答案】.
【分析】根据题意,利用,求得,再由向量与共线时,列出方程,求得,进而得到实数λ的取值范围.
【解答】解:由已知条件可得,解得,
当向量与共线时,可得﹣5λ﹣2×3=0,解得,
所以向量与的夹角为钝角时,λ的取值范围为.
故答案为:.
【点评】本题考查的知识点:向量的数量积运算,向量的夹角运算,主要考查学生的运算能力,属于中档题.
16.(2025春 无锡校级期中)在△ABC中,,sinB=2cosA sinC,△ABC的外接圆为圆O,P为圆O上的点,则的取值范围是 .
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】整体思想;综合法;平面向量及应用;运算求解.
【答案】.
【分析】求出三角形外接圆的半径,建立坐标系,设cosθ,sinθ),求出,的坐标,代入数量积公式得到关于θ的三角函数,利用正弦函数的性质得出.
【解答】解:因为,
所以,
所以,
因为A是△ABC的内角,
所以,
因为sinB=2cosA sinC,
所以sinB=sinC,
所以B=C,
所以△ABC是等边三角形,且边长为2,外接圆的半径为,
以三角形的外接圆圆心为原点建立平面直角坐标系.
设,,cosθ,sinθ).
则cosθ,sinθ),cosθ,1sinθ),
∴(1﹣cosθ) (﹣2cosθ﹣1)sinθ(1sinθ)
,
∴.
故答案为:.
【点评】本题考查向量知识的运用,考查三角形面积的计算,属于中档题.
四.解答题(共4小题)
17.(2025春 清远期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别为a,b,c.AD为BC边上的中线,点E,F分别为边AB,AC上的动点,EF交AD于点G.已知c=1,且2csinAcosB=asinA﹣bsinBbsinC.
(1)求b;
(2)若cos∠BAD,求cos∠BAC;
(3)在(2)的条件下,若S△ABC=4S△AEF,求的取值范围.
【考点】解三角形;平面向量数量积的性质及其运算;正弦定理.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(1)b=2;
(2);
(3).
【分析】(1)根据余弦定理即可求解;
(2)根据向量法则即可求解;
(3)根据(2)的条件即可求解.
【解答】解:(1)由已知,由正弦定理可得,
由余弦定理可得啊啊啊啊啊啊啊啊,整理可得,即b=2c,
因为c=1,所以b=2;
(2)因为D为BC中点,所以,设,的夹角为θ,
则|,
又,
所以,
整理可得28cos2θ+12cosθ﹣13=0,解得或,
又,所以,1+2cosθ>0,
所以,所以;
(3)由已知可设,,(k,λ,μ∈[1,+∞)),
因为,所以,
由可得,即,
由G,E,F三点共线,得,即λ+μ=2k,
由(2)可得,
所以
,
因为,所以λ≤4,即λ∈[1,4],所以λ2+4∈[5,20],
所以,所以,
所以,所以,
所以,所以的取值范围为.
【点评】本题考查了解三角形,属于中档题.
18.(2025春 浙江期中)在平行四边形ABCD中,,AB=2,AD=1,M,N分别为AB和BC上的动点,且,.
(1)若,,请用,表示;
(2)若,AN与DM相交于点G,求的值;
(3)若λ+μ=1,求的取值范围.
【考点】平面向量数量积的性质及其运算.
【专题】转化思想;综合法;函数的性质及应用;平面向量及应用;运算求解.
【答案】(1),;
(2);
(3)[﹣2,3].
【分析】(1)根据平行四边形的性质,结合平面向量的线性运算法则算出用,表示的式子;
(2)设k,可得k,运用平面向量的线性运算法则算出k(1),,根据向量平行的条件列式算出k的值,可得答案;
(3)根据平面向量数量积的定义与运算性质,算出4λ+λμ﹣1﹣μ,结合λ+μ=1化简得λ2+6λ﹣2,然后利用二次函数的性质求出的取值范围,即可得到本题的答案.
【解答】解:(1)若,,则,.
(2)若,则M、N分别是AB、BC的中点,
AN与DM相交于点G,设k,则kk(),所以k(1).
因为,且∥,所以,解得k,即的值为.
(3)根据题意,可得 || ||cos1.
因为μμ,λ.
所以(μ) (λ)=λ||2+(λμ﹣1) μ||2=4λ+λμ﹣1﹣μ,
结合λ+μ=1,化简得λ2+6λ﹣2,
因为λ∈[0,1],关于λ的函数f(λ)=﹣λ2+6λ﹣2在[0,1]上是增函数,
所以的最小值为f(0)=﹣2,最大值为f(1)=3,可得的取值范围是[﹣2,3].
【点评】本题主要考查平面向量的线性运算法则、向量数量积的定义与运算性质、二次函数的性质等知识,考查了计算能力、逻辑推理能力,属于中档题.
19.(2025春 金溪县校级期中)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,已知.
(1)求C;
(2)若点D在边AB上,∠ADC=∠ACB,AD=2BD=2,求△ABC的面积.
【考点】三角形中的几何计算.
【专题】方程思想;综合法;解三角形;运算求解.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用正弦定理角化边,结合余弦定理可得,可求解C;
(2)由△ADC~△ACB,可求得,进而由(1)可求得a,利用三角形面积公式可求面积.
【解答】解:(1)在△ABC中,角A,B,C所对的边分别是a,b,c,
已知,
结合正弦定理,可得sinA,sinB,sinC(R为三角形的外接圆的半径),
即有,
整理得a2﹣c2=ab﹣b2,由余弦定理可得,
又0<C<π,所以;
(2)因为∠ADC=∠ACB,∠CAD=∠BAC,所以△ADC~△ACB,
由相似可知,又因为AD=2BD=2,所以BD=1,AB=3,
所以AC2=AD AB=2×3=6,所以,
由(1)得a2﹣c2=ab﹣b2,所以,
解得或(舍去),
所以△ABC的面积为.
【点评】本题考查三角形的正弦定理、余弦定理和面积公式,考查方程思想和运算能力,属于中档题.
20.(2025春 金安区校级期中)在△ABC中,.
(1)若a+b=8,△ABC的面积为,求c;
(2)若c=4,
①求的值:
②求△ABC面积的最大值;
③求△ABC周长的取值范围.
【考点】解三角形.
【专题】转化思想;综合法;解三角形;逻辑思维;运算求解.
【答案】(1);
(2)①;②;③(8,12].
【分析】(1)由余弦定理得a2+b2﹣c2=ab,应用余弦定理有,进而有,再由面积公式得ab=12,结合已知即可求边长;
(2)①应用正弦定理有,结合合比性质即可得;
②③应用基本不等式求ab,a+b的范围,即可得面积最值和周长范围.
【解答】解:(1)因为,
所以,
所以a2+b2﹣c2=ab,则c2=(a+b)2﹣3ab,
所以由余弦定理得:,
所以,
又因为,解得ab=12,
因为a+b=8,且c2=(a+b)2﹣3ab,所以;
(2)①由(1)知,,
则由正弦定理有:,
所以;
②由c2=a2+b2﹣ab=16≥ab,当且仅当a=b=4时取等号,
所以,
所以△ABC面积最大值为;
③由,
所以c=4<a+b≤8,当且仅当a=b=4时取等号,
所以△ABC周长a+b+c∈(8,12].
【点评】本题考查利用正、余弦定理和三角形的面积公式解三角形,属于中档题.
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