内容正文:
考点5-2 向量基底、模与数量积
1.(2020·山东·高考真题)已知平行四边形,点,分别是,的中点(如图所示),设,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
利用向量的线性运算,即可得到答案;
【详解】
连结,则为的中位线,
,
故选:A
2.(2022·北京·高考真题)在中,.P为所在平面内的动点,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
依题意建立平面直角坐标系,设,表示出,,根据数量积的坐标表示、辅助角公式及正弦函数的性质计算可得;
【详解】
解:依题意如图建立平面直角坐标系,则,,,
因为,所以在以为圆心,为半径的圆上运动,
设,,
所以,,
所以
,其中,,
因为,所以,即;
故选:D
3.(2022·全国·高考真题(理))已知向量满足,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【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.
4.(2022·全国·高考真题(理))设向量,的夹角的余弦值为,且,,则_________.
【答案】
【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:.
5.(2021·全国·高考真题)已知向量,,,_______.
【答案】
【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.(2023·河南·洛宁县第一高级中学一模(文))设向量,夹角的余弦值为,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据向量的数量积公式及向量的数量积的运算律即可求解.
【详解】
因为向量,夹角的余弦值为,且,,
所以.
所以.
故选:B.
7.(2023·全国·高三专题练习)已知是平面内两个不共线向量,,,A,B,C三点共线,则m=( )
A.- B. C.-6 D.6
【答案】C
【分析】
根据向量共线定理,列方程求即可.
【详解】
因为A,B,C三点共线,
所以,共线,又是平面内两个不共线向量,
所以可设,因为,,
所以,
所以,
所以,
故选:C.
8.(2022·全国·高三专题练习)在平行四边形中,设,,为的中点,与交于,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据题意得,再分析求解即可.
【详解】
如下图所示,连接与交于,则为的中点,因为为的中点,
所以为三角形的重心,所以.
故选:B.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知△ABC的面积为S满足,且,与的夹角为θ.则与夹角的取值范围_________.
【答案】.
【分析】
由题,结合面积公式,向量点乘定义,可得,进一步讨论θ的取值范围即可
【详解】
由题,,∴,
,,θ为锐角,
∵,即,又,
∴,即,∴,
,
故答案为:
10.(2022·上海·模拟预测)若,且满足,则___________.
【答案】##
【分析】
设,利用数量积定义求出,即可求出.
【详解】
因为,所以,设.
由可得:,
两式相除得:.
又,且
解得:.
因为,所以,解得:.
故答案为:.
11.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量、、满足,则与所成夹角的最大值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
设与夹角为,与所成夹角为,利用平面向量的数量积可得出,并可得出,利用基本不等式可求得的最小值,可得出的取值范围,即可得解.
【详解】
设与夹角为,与所成夹角为,
,
所以,,①
,②
又,③
②与③联立可得,④
①④联立可得,
当且仅当时,取等号,,,则,
故与所成夹角的最大值是,
故选:A.
【点睛】
方法点睛:求平面向量夹角的方法:
(1)定义法:利用向量数量积的定义得,其中两向量的取值范围是;
(2)坐标法:若非零向量、,则.
12.(2023·全国·高三专题练习)已知 与为单位向量,且⊥,向量满足,则||的可能取值有( )
A.6 B.5 C.4 D.3
【答案】D
【分析】
建立平面直角坐标系,由向量的坐标计算公式可得,进而由向量模的计算公式可得,分析可得在以为圆心,半径为2的圆上,结合点与圆的位置关系分析可得答案.
【详解】
根据题意,设,,,
以为坐标原点,的方向为轴正方向,的方向为轴的正方向建立坐标系,
则,,设,则,
若,则有,
则在以为圆心,半径为2的圆上,
设为点,则,则有,
即,
则的取值范围为;
故选:D.
13.(2023·全国·高三专题练习)中,,O是外接圆圆心,是