内容正文:
小题基准考法(三)——平面向量的基本运算及应用
命题点一 平面向量的线性运算
[一练而过]
1.(2022·新课标Ⅰ卷)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记=m,=n,则=( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.2m+3n
解析:选B 因为BD=2DA,所以=3,所以=+=+3=+3(-)=-2+3=-2m+3n.故选B.
2.若向量=(-5,1),=(2,2),=(m,2m+1),且∥ ,则m=( )
A.- B. C.-1 D.1
解析:选A 由题意得=+=(-3,3).因为∥,所以-3(2m+1)=3m,解得m=-.
3.(2023·赤峰模拟)在△ABC中,G满足++=0,点M满足=3,则( )
A.=+ B.=+
C.=+ D.=-+
解析:选B 因为G满足++=0,
∴G为△ABC的重心.
∴=×(+)=(+).
又∵=3,
∴=+=+
=+×(+)=-+
=+=+.
4.已知||=1,||=,·=0,点C在∠AOB内,且∠AOC=30°.设=m+n(m,n∈R),则等于( )
A. B.3 C. D.
解析:选B 因为||=1,||=,·=0,
所以⊥.又因为点C在∠AOB内,且∠AOC=30°,建立如图所示的坐标系,
则=(1,0),=(0,).又因为=m+n(m,n∈R),
所以=(m,n).所以tan 30°==,所以=3.
5.在平行四边形ABCD中,=λ,=μ,λμ>0,且E,C,F三点共线,则λ+μ的最小值为________.
解析:因为=+=+,又E,C,F三点共线,所以+=1.又λμ>0,所以λ>0,
μ>0.所以λ+μ=(λ+μ)=2++≥2+2=4,当且仅当=,即λ=μ=2时取等号.
答案:4
[一站补给]
知识的“盲点”
(1)O为△ABC的重心的充要条件是++=0.
(2)若a,b为非零向量,a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2-x2y1=0;a⊥b的充要条件是x1x2+y1y2=0,两者勿混淆
方法的“疑点”
进行向量的线性运算时,要尽可能地将向量转化到同一个平行四边形或三角形中,利用平行四边形法则、三角形法则求解
思想的“高点”
在平面向量的运算中注意应用数形结合的思想方法,如应用平面几何知识,如三角形中位线、相似三角形的性质等可以简化运算
结论的“妙点”
=λ+μ(λ,μ为实数),若A,B,C三点共线,则λ+μ=1
命题点二 平面向量的数量积
[真题导向]
1.(2023·新课标Ⅰ卷)已知向量a=(1,1),b=(1,-1),若(a+λb)⊥(a+μb),则( )
A.λ+μ=1 B.λ+μ=-1
C.λμ=1 D.λμ=-1
解析:选D 因为a=(1,1),b=(1,-1),所以a+λb=(1+λ,1-λ),a+μb=(1+μ,1-μ).因为(a+λb)⊥(a+μb),所以(a+λb)·(a+μb)=0.所以(1+λ)(1+μ)+(1-λ)(1-μ)=0,整理得λμ=-1.故选D.
2.(2022·新课标Ⅱ卷)已知向量a=(3,4),b=(1,0),c=a+tb,若〈a,c〉=〈b,c〉,则t=( )
A.-6 B.-5
C.5 D.6
解析:选C 由题意,得c=a+tb=(3+t,4).所以a·c=3×(3+t)+4×4=25+3t,b·c=1×(3+t)+0×4=3+t.因为〈a,c〉=〈b,c〉,所以cos〈a,c〉=cos〈b,c〉,即=,即=3+t,解得t=5,故选C.
3.(2021·新课标Ⅰ卷)[多选]已知O为坐标原点,点P1(cos α,sin α),P2(cos β,-sin β),P3(cos(α+β),sin(α+β)),A(1,0),则( )
A.||=||
B.||=||
C.·=·
D.·=·
解析:选AC 因为||==1,||==1,所以A项正确.
因为||=,||==,当α=,β=时,||≠||,所以B项错误.
因为=(1,0),=(cos(α+β),sin(α+β)),=(cos α,sin α),=(cos β,-sin β),所以·=cos(α+β),·=cos αcos β-sin αsin β=cos(α+β),所以C项正确.
因为·=cos α,·=cos βcos(α+β)-sin βsin(α+β)=cos(β+α+β)≠cos α,所以D项错误.故选A、C.
4.(2023·新课标Ⅱ卷)已知向量a,b满足|a-b|=,|a+b|=|2a-b|,则|b|=____________.
解析:由|a-b|=,得a2-2a·b+b2=3,即2a·b=a2+b2-3 ①.由|a+b|=|2a-b|,得