内容正文:
第6章 平面向量及其应用(压轴30题专练)
一、单选题
1.(2021·安徽·高一阶段练习)若向量满足,,且当时,的最小值为,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量数量积的运算律可得到,根据二次函数性质,利用的最小值构造方程可求得,根据数量积的运算律求得后可得结果.
【详解】,
由二次函数性质知:当时,取得最小值,
,解得:,
,
.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题考查利用平面向量数量积的运算律求解向量的模长的问题,解题关键是能够通过平方运算,结合二次函数的性质确定取得最小值时的值.
2.(2021·甘肃·天水市第一中学高一期末)已知向量的夹角为,,向量,且,则向量夹角的余弦值的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得,,
令,则,
通过换元可得,所以,当时,可得的 最小值.
【详解】依题意可得,,则,
,
,则,
所以,,
令,则,
令,由得,
则,所以,故
所以,当时,有最小值.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题关键点是:令,通过换元得到.
3.(2021·福建·厦门一中高一期中)在中,点是上一点,是的中点,与的交点为有下列四个命题:
甲: 乙:
丙: 丁:
如果只有一个假命题,则该命题为( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】D
【分析】假设甲为假,则丙为真,利用面积的关系得到,利用向量的加减法得到,矛盾,判断出甲正确;
甲为真,推导出,得到丙真;
过Q作QN//AB交CP于N,由是的中点,利用平行线分线段成比例定理得到边长的关系,证明出,即可得到和,可判断出乙正确;
由,得到,可判断出不成立,故丁不正确.
【详解】假设甲为假,其余为真,
所以丙为真.
由丙:知,.
因为,而,
所以,
这与甲为假矛盾,所以甲为真;
同理,甲:为真时,即,所以,
所以,所以,即丙为真.
甲:为真时,有.
过Q作QN//AB交CP于N,由是的中点,得到,.
而,所以,所以.
因为QN//AB,所以,
又,所以,所以,
因为,,所以,故乙正确;
由得到,故丁错误.
故选:D
【点睛】在几何图形中进行向量运算:
(1)构造向量加、减法的三角形法则和平行四边形法则;
(2)树立“基底”意识,利用基向量进行线性运算.
4.(2021·福建三明·高一期末)中,若,,点满足,直线与直线相交于点,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题首先可构建直角坐标系,根据题意得出、、,然后根据、、三点共线以及、、三点共线得出,再然后根据向量的运算法则得出、,最后根据即可得出结果.
【详解】如图所示,以点为原点,为轴构建直角坐标系,
因为,,所以,,,
设,
因为、、三点共线,所以,,,
因为,、、三点共线,所以,
联立,解得,,,
因为,,所以,,
因为,
所以,
故选:A.
【点睛】方法点睛:本题考查向量的几何应用,可借助平面直角坐标系进行解题,考查应用向量的数量积公式求夹角,考查向量共线的相关性质,体现了数形结合思想,是难题.
5.(2021·江苏·仪征中学高一阶段练习)在中,分别是的中点,且,若恒成立,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意画出相应的图形,要求的最小值,即要求出的最大值,由的关系,用表示出,由分别是的中点,在中,利用余弦定理表示出,在中,利用余弦定理表示出,并表示出,开方并分离出常数,由为三角形的内角,得到的范围,进而由三角函数的性质可得答案
【详解】解:因为,所以,
因为分别是的中点,所以,
在中,由余弦定理得,
,
在中,由余弦定理得,
所以
所以,
因为当取得最小值时,比值最大,
所以当时,,此时达到最大值,为 ,
则若恒成立,的最小值为,
故选:B
【点睛】关键点点睛:此题考查余弦定理、余弦函数的定义域与值域,以及不等式恒成立时满足的条件,余弦定理建立了三角形的边角关系,熟练掌握余弦定理是解题的关键,考查计算能力,属于较难题
6.(2021·浙江·宁波市北仑中学高一期中)在锐角中,角,,的对边分别为,,,为的面积,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据余弦定理和的面积公式,结合题意求出、的值,再用表示,求出的取值范围,即可求出的取值范围.
【详解】解:在中,由余弦定理得,
且的面积,
由,得,化简得,
又,,联立得,
解得或(舍去),
所以,
因为为锐角三角形,所以,,所以,
所以,所以,所以,
设,其中,所以,
由对勾函数单调性知在上单调递减,在上单调递增,
当时,;当时,;当时,;
所以,即的取值范围是.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:由,所以本题的解题关键点