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(浙江专用)2020版高考数学一轮总复习专题5平面向量与解三角形5.2平面向量的数量积及其应用检测

来源:要发发知识网
5.2 平面向量的数量积及其应用

挖命题 【考情探究】

5年考情

预测热

考点

内容解读

考题示例

考向 关联考点 1.理解平面向量数量积的

平面向量的模的

平面向量的模的最

2018浙江,9

含义及其物理意义. 求法

2.掌握向量夹角概念及其

平面向量的数量积

平面向量的数量

范围,掌握向量长度的表2017浙江,10

积的计算

示.

大小比较 平面向

3.了解平面向量的数量积

平面向量的数量

平面向量的数量

量的数

2016浙江,15

与向量投影的关系.

积的计算

积的最大值

量 积

4.掌握平面向量的数量积

平面向量的模的

2015浙江文,13

数量积的计算

的坐标表达式,会进行平面求法 向量的数量积的运算.

平面向量的模的

5.理解平面向量的数量积2014浙江,8

向量模的大小比较

求法

的性质,并能灵活运用. 1.会运用数量积解决两向

平面向量的模、夹平面向量的模的最

2018浙江,9

量的夹角问题和长度问题.

向量的2.会用数量积判断两个向2017浙江,15

综合应量的平行与垂直关系.

平面向量的模的

3.会用向量方法解决某些

2016浙江,15,文15

求法

简单的平面几何问题、力学问题以及一些实际问题.

分析解读 1.向量的数量积是高考命题的热点,主要有以下几个方面:(1)平面向量的运算、化简、证明及其几何意义;(2)平面向量垂直的充要条件及其应用;(3)平面向量的综合应用,向量的坐标是代数与几何联系的桥梁,它融数、形于一体,具有代数形式和几何形式的双重身份,是中学数学知识的重要交汇点,常与平面几何、解析几何、三角函数等内容交叉渗透. 2.预计2020年高考试题中,向量的数量积仍是高考的热点,应高度重视.

1

度 ★★

★★

破考点 【考点集训】

考点一 平面向量的数量积

1.(2018浙江温州二模(3月),9)已知向量a,b满足|a|=1,且对任意实数x,y,|a-xb|的最小

值为,|b-ya|的最小值为,则|a+b|=( ) A.

B.

C.或 D.答案 C

2.(2017浙江名校(杭州二中)交流卷三)已知向量a=(cosA,-sinA),b=其中A为△ABC的最小内角,且a·b=-,则角A等于 ( ) A. B. C. D.或答案 C

考点二 向量的综合应用

1.(2018浙江名校协作体期初,12)在△ABC中,AB=3,BC=,AC=2,且O是△ABC的外心,则·

= ,

·

= .

22

,

答案 2;-

2.(2018浙江绍兴高三3月适应性模拟,16)已知正三角形ABC的边长为4,O是平面ABC上的动点,且∠AOB=,则

·

的最大值为 .

答案

炼技法 【方法集训】

方法1 利用数量积求长度和夹角的方法

1.(2017浙江镇海中学模拟卷三,13)已知向量a,b满足|a-b|=1且|a|=2|b|,则a·b的最小值为 ,此时a与b的夹角是 .

2

答案 -;π

2.(2018浙江“七彩阳光”联盟期初联考,16)若向量a,b满足a+a·b+b=1,则|a+b|的最大值为 .

2

2

答案

方法2 利用向量解决几何问题的方法

1.(2018浙江新高考调研卷二(镇海中学),9)已知点P在边长为2的正方形ABCD的边上,点M在以P为圆心,1为半径的圆上运动,则A.2 B.1+ C.1+2 D.2+2 答案 C

2.(2018浙江杭州二中期中,16)在半径为1的扇形AOB中,∠AOB=60°,C为弧AB上的动点,AB与OC交于点P,则

·

的最小值是 .

·

的最大值是( )

答案 -

过专题 【五年高考】

A组 自主命题·浙江卷题组

考点一 平面向量的数量积

1.(2017浙江,10,4分)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I1=

·

,I2=

·

,I3=

·

,则( )

A.I12.(2014浙江,8,5分)记max{x,y}=A.min{|a+b|,|a-b|}≤min{|a|,|b|}

3

B.I1min{x,y}=设a,b为平面向量,则( )

B.min{|a+b|,|a-b|}≥min{|a|,|b|} C.max{|a+b|,|a-b|}≤|a|+|b| D.max{|a+b|,|a-b|}≥|a|+|b| 答案 D

3.(2016浙江文,15,4分)已知平面向量a,b,|a|=1,|b|=2,a·b=1.若e为平面单位向量,则|a·e|+|b·e|的最大值是 . 答案

2

2

2

2

2

2

2

2

4.(2015浙江文,13,4分)已知e1,e2是平面单位向量,且e1·e2=,若平面向量b满足b·e1=b·e2=1,则|b|= .

答案

考点二 向量的综合应用

1.(2018浙江,9,4分)已知a,b,e是平面向量,e是单位向量.若非零向量a与e的夹角为,向量b满足b-4e·b+3=0,则|a-b|的最小值是( ) A.-1 B.+1 C.2 D.2- 答案 A

2.(2017浙江,15,6分)已知向量a,b满足|a|=1,|b|=2,则|a+b|+|a-b|的最小值是 ,最大值是 . 答案 4;2

3.(2016浙江,15,4分)已知向量a,b,|a|=1,|b|=2.若对任意单位向量e,均有|a·e|+|b·e|≤,则a·b的最大值是 . 答案

B组 统一命题、省(区、市)卷题组

考点一 平面向量的数量积

1.(2018课标全国Ⅱ理,4,5分)已知向量a,b满足|a|=1,a·b=-1,则a·(2a-b)=( ) A.4 B.3 C.2 D.0 答案 B

4

2

2.(2017课标全国Ⅱ,12,5分)已知△ABC是边长为2的等边三角形,P为平面ABC内一点,则·(A.-2

+

)的最小值是( )

B.- C.- D.-1

答案 B

3.(2016课标全国Ⅱ,3,5分)已知向量a=(1,m),b=(3,-2),且(a+b)⊥b,则m=( ) A.-8

B.-6

C.6 D.8

答案 D

4.(2018北京文,9,5分)设向量a=(1,0),b=(-1,m).若a⊥(ma-b),则m= . 答案 -1

5.(2017课标全国Ⅰ理,13,5分)已知向量a,b的夹角为60°,|a|=2,|b|=1,则|a+2b|= . 答案 2

6.(2015广东,16,12分)在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos

x),x∈.

(1)若m⊥n,求tan x的值; (2)若m与n的夹角为,求x的值.

解析 (1)因为m⊥n,所以m·n=sin x-cos x=0.

即sin x=cos x,又x∈,所以tan x=

=1.

(2)易求得|m|=1,|n|==1.

因为m与n的夹角为,

所以cos==,

则sin x-cos x=sin=.

5

又因为x∈,所以x-∈.

所以x-=,解得x=.

考点二 向量的综合应用

1.(2018北京理,6,5分)设a,b均为单位向量,则“|a-3b|=|3a+b|”是“a⊥b”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 C

2.(2018天津文,8,5分)在如图的平面图形中,已知OM=1,ON=2,∠MON=120°,

=2

,

=2

,则

·

的值为( )

A.-15 B.-9 答案 C

3.(2018天津理,8,5分)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( )

C.-6

D.0

A. B. C. D.3 答案 A

4.(2016四川,10,5分)在平面内,定点A,B,C,D满足|

|=|

|=|

|,

·

=

·

=

·

=-2,动点P,M满足|

|=1,

=

,则|

|的最

2

大值是( ) A. B.

6

C. D.

答案 B

5.(2017江苏,12,5分)如图,在同一个平面内,向量夹角为α,且tan α=7,

的夹角为45°.若

=m,

,+n

的模分别为1,1,,

(m,n∈R),则m+n= .

答案 3

6.(2014江西,14,5分)已知单位向量e1与e2的夹角为α,且cos α=,向量a=3e1-2e2与b=3e1-e2的夹角为β,则cos β= .

答案

C组 教师专用题组

考点一 平面向量的数量积

1.(2016北京,4,5分)设a,b是向量,则“|a|=|b|”是“|a+b|=|a-b|”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 D

2.(2016天津,7,5分)已知△ABC是边长为1的等边三角形,点D,E分别是边AB,BC的中点,连接DE并延长到点F,使得DE=2EF,则

·

的值为( )

A.- B. C. D. 答案 B

3.(2016山东,8,5分)已知非零向量m,n满足4|m|=3|n|,cos=.若n⊥(tm+n),则实数t的值为( ) A.4 B.-4 答案 B

C. D.-

7

4.(2015福建,9,5分)已知⊥,||=,||=t.若点P是△ABC所在平面内的一点,且

=A.13

+,则B.15

·的最大值等于( )

D.21

C.19

答案 A

5.(2015山东,4,5分)已知菱形ABCD的边长为a,∠ABC=60°,则A.- a B.- a C. a 答案 D

6.(2015安徽,8,5分)△ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a,b满足则下列结论正确的是( )

A.|b|=1 B.a⊥b C.a·b=1 答案 D

D.(4a+b)⊥

=2a,

=2a+b,

2

2

2

·=( )

D. a

2

7.(2015重庆,6,5分)若非零向量a,b满足|a|=为 ( ) A. B. C.答案 A

D.π

|b|,且(a-b)⊥(3a+2b),则a与b的夹角

8.(2014大纲全国,4,5分)若向量a、b满足:|a|=1,(a+b)⊥a,(2a+b)⊥b,则|b|=( )

A.2 B. C.1 D.答案 B

9.(2014四川,7,5分)平面向量a=(1,2),b=(4,2),c=ma+b(m∈R),且c与a的夹角等于c与b的夹角,则m=( ) A.-2

B.-1

C.1 D.2

答案 D

10.(2014天津,8,5分)已知菱形ABCD的边长为2,∠BAD=120°,点E,F分别在边BC,DC上,BE=λBC,DF=μDC.若

·=1,·=-,则λ+μ=( )

8

A. B. C. D. 答案 C

11.(2014课标Ⅱ,3,5分)设向量a,b满足|a+b|=A.1 B.2 C.3 D.5 答案 A

12.(2017课标全国Ⅲ文,13,5分)已知向量a=(-2,3),b=(3,m),且a⊥b,则m= . 答案 2

13.(2017北京文,12,5分)已知点P在圆x+y=1上,点A的坐标为(-2,0),O为原点,则的最大值为 . 答案 6

14.(2017山东理,12,5分)已知e1,e2是互相垂直的单位向量.若e1-e2与e1+λe2的夹角为60°,则实数λ的值是 .

2

2

,|a-b|=,则a·b=( )

·

答案

2

2

2

15.(2016课标全国Ⅰ,13,5分)设向量a=(m,1),b=(1,2),且|a+b|=|a|+|b|,则m= . 答案 -2

16.(2016江苏,13,5分)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 .

答案

17.(2015湖北,11,5分)已知向量答案 9

18.(2015天津,14,5分)在等腰梯形ABCD中,已知AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°.动点E和F分别在线段BC和DC上,且

,

=

,则

·

的最小值为 .

,|

|=3,则

·

= .

9

答案

=3

,

·

=2,则

19.(2014江苏,12,5分)如图,在平行四边形ABCD中,已知AB=8,AD=5,·

的值是 .

答案 22

20.(2014安徽,15,5分)已知两个不相等的非零向量a,b,两组向量x1,x2,x3,x4,x5和y1,y2,y3,y4,y5均由2个a和3个b排列而成.记S=x1·y1+x2·y2+x3·y3+x4·y4+x5·y5,Smin表示S所有可能取值中的最小值.则下列命题正确的是 (写出所有正确命题的编号).

①S有5个不同的值;②若a⊥b,则Smin与|a|无关; ③若a∥b,则Smin与|b|无关;④若|b|>4|a|,则Smin>0; ⑤若|b|=2|a|,Smin=8|a|,则a与b的夹角为. 答案 ②④

考点二 向量的综合应用

2

1.(2016课标全国Ⅲ,3,5分)已知向量A.30° B.45° C.60° D.120° 答案 A

=,=,则∠ABC=( )

2.(2015湖南,8,5分)已知点A,B,C在圆x+y=1上运动,且AB⊥BC.若点P的坐标为(2,0),则|

+

+

|的最大值为( )

22

A.6 B.7 C.8 D.9 答案 B

3.(2017课标全国Ⅰ文,13,5分)已知向量a=(-1,2),b=(m,1).若向量a+b与a垂直,则m= . 答案 7

10

4.(2015江苏,14,5分)设向量ak=cos的值为 . 答案 9

,sin+cos(k=0,1,2,…,12),则(ak·ak+1)

【三年模拟】

一、选择题(每小题4分,共24分)

1.(2019届浙江温州普通高中适应性测试,9)已知向量a,b满足|a|=2,a+2a·b+2b=8,则a·b的取值范围是( ) A.[2-2,2+2] B.[-2-2,2-2] C.[-1,+1] 答案 B

2.(2019届衢州、湖州、丽水三地教学质量检测,8)如图,△OA1B1,△A1A2B2,△A2A3B3是边长相等的等边三角形,且O,A1,A2,A3四点共线.若点P1,P2,P3分别是边A1B1,A2B2,A3B3上的动点(不含端点),记I1=

·

,I2=

·

,I3=

·

,则( )

D.[--1,-1]

2

2

A.I1>I2>I3 C.I2>I1>I3 答案 B

3.(2018浙江嵊州第一学期期末质检,10)如图,已知矩形ABCD中,AB=3,BC=2,该矩形所在的平面内一点P满足|

|=1,记I1=

·

,I2=

·

,I3=

·

,则( )

B.I2>I3>I1 D.I3>I1>I2

A.存在点P,使得I1=I2 B.存在点P,使得I1=I3 C.对任意的点P,有I2>I1

11

D.对任意的点P,有I3>I1 答案 C

4.(2018浙江台州第一学期期末质检,9)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.4 D.5

答案 B

5.(2018浙江台州第一次调考(4月),9)已知单位向量e1,e2,且e1·e2=-,若向量a满足(a-e1)·(a-e2)=,则|a|的取值范围为( )

A. B.

C. D.

答案 B

6.(2018浙江杭州第二次教学质量检测(4月),9)记 M 的最大值和最小值分别为 Mmax 和 Mmin.若平面向量a,b,c 满足|a|=|b|=a·b=c·(a+2b-2c)=2,则( )

A.|a-c|max= B.|a+c|max=

C.|a-c|min=答案 A

D.|a+c|min=

二、填空题(单空题4分,多空题6分,共16分)

7.(2019届浙江名校新高考研究联盟第一次联考,16)已知向量a,b满足|a|=2|b|,|a-b|=2,则a·b的取值范围为 .

答案

8.(2019届台州中学第一次模拟,14)已知向量a,b满足|a|=2,|b|=1,a,b的夹角为,则a与a-2b的夹角为 . 答案

9.(2019届镇海中学期中,15)已知两个不共线的非零向量a,b满足|a|=2,|a-b|=1,则向量a,b的夹角的最大值是 .

12

答案 30°

10.(2018浙江金华十校第一学期期末调研,17)已知平面向量a,b,c满足|a|≤1,|b|≤1,|2c-(a+b)|≤|a-b|,则|c|的最大值为 . 答案

13

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