内容正文:
06向量在几何中的应用(用向量解决线段的长度问题)-2024届高考数学重要模型专练(平面向量专题-全国通用)
一、单选题
1.互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,但如果平面坐标系中两条坐标轴不垂直,则这样的坐标系称为“斜坐标系”.如图,在斜坐标系中,过点作两坐标轴的平行线,其在轴和轴上的截距,分别作为点的坐标和坐标,记.若斜坐标系中,轴正方向和轴正方向的夹角为,则该坐标系中和两点间的距离为( )
A.2 B.1 C. D.
2.在平行四边形中,点,满足,,且,设,则( )
A. B. C.2 D.
3.在四边形ABCD中,,且满足 ,则( )
A.2 B. C. D.
4.如图,在中,,,,为边的中点,且,则向量的模为( )
A. B. C.或 D.或
5.已知两个不相等的非零向量,满足,且与的夹角为45°,则的取值范围是( )
A. B. C.(0,2] D.
6.已知中,边上的中线,则=( )
A.2 B.4 C.6 D.8
7.在中,为边上的中点,且,则( )
A. B. C. D.
8.已知平面直角坐标系中有一凸四边形,且不平行于不平行于.设中点中点,且,求的取值范围( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.已知,若存在,使得,,满足,则的值可以是( )
A. B. C. D.
10.如图,在中,,D,E,F分别在边上(与线段端点可重合),且,.则下列结论正确的是( )
A.的值是定值:
B.的范围是;
C.面积的最小值为1;
D.的周长最大值为
11.已知分别是三棱锥的棱,的中点,.若异面直线与所成角的大小为60°,则线段的长为( )
A.3 B.6 C. D.
三、填空题
12.如图,在重,点D是线段上靠近点C的三等分点.若,,,则 ; .
13.如图,在平面四边形中,,,,且,则 ,若是线段上的一个动点,则的取值范围是 .
14.伴随着国内经济的持续增长,人民的生活水平也相应有所提升,其中旅游业带来的消费是居民消费领域增长最快的,因此挖掘特色景区,营造文化氛围尤为重要.某景区的部分道路如图所示,,,,,要建设一条从点到点的空中长廊,则 .
15.四边形的两条对角线与相交于点,且,,过点作,垂足为,若,则四边形的面积为 .
16.如图,在平面四边形中,,.若,则的值为 .
17.如图,在中,,点在线段上,且,则 .
四、解答题
18.在△ABC中,D是边BC上的点,,,AD平分∠BAC,△ABD的面积是△ACD的面积的两倍.
(1)求△ACD的面积;
(2)求△ABC的边BC上的中线AE的长.
19.在中,设.
(1)求证:为等腰三角形;
(2)若且,求的取值范围.
20.如图所示,是某海湾旅游区的一角,其中,为了营造更加优美的旅游环境,旅游区管委会决定在直线海岸和上分别修建观光长廊和AC,其中是宽长廊,造价是元/米,是窄长廊,造价是元/米,两段长廊的总造价为120万元,同时在线段上靠近点的三等分点处建一个观光平台,并建水上直线通道(平台大小忽略不计),水上通道的造价是元/米.
(1) 若规划在三角形区域内开发水上游乐项目,要求的面积最大,那么和的长度分别为多少米?
(2) 在(1)的条件下,建直线通道还需要多少钱?
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【分析】设与x轴方向相同的单位向量为,与y轴方向相同的单位向量为,则可表示出,即可计算出和两点间的距离.
【详解】设与x轴方向相同的单位向量为,与y轴方向相同的单位向量为,
则,,
则,
所以,
所以,
故选:D.
2.B
【分析】由题意可知是线段的中垂线,从而可得结果.
【详解】由得是的中点,
又由得,所以.
故选:B.
3.D
【分析】由向量相等得为平行四边形,利用向量加法法则结合数量积可得,且是的平分线,从而易得对角线的长.
【详解】,则四边形为平行四边形,
设都是单位向量,,则,,,则,所以,
因此由知,且是的平分线,
因此四边形是菱形,而,
∴,
故选:D.
4.B
【解析】由条件可得,然后用、表示出,然后可算出答案.
【详解】因为,,,所以.
因为,
所以
故选:B
5.D
【解析】如图所示,设,,∠CAB=45°,由图可知,当BC⊥AC时,的取值最小,求出最小值,没有最大值,即可得到结果.
【详解】如图所示,设,,∠CAB=45°,
由图可知,当BC⊥AC时,的取值最小,此时,则,
而没有最大值,
故的取值范围为.
故选:D.
【点睛】本题主要考查两个向量的加减法的