内容正文:
第六章 平面向量及其应用(20大易错题型)
【易错必刷一 零向量与单位向量】
1.(23-24高一下·广东汕尾·阶段练习)已知向量,是单位向量,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高一·全国·课后作业)模为0的向量叫做零向量,记作: .
3.(24-25高一上·上海·课前预习)如果把所有的单位向量都平移到相同的起点,那么其终点有什么特征?
【易错必刷二 相等向量】
4.(23-24高一下·河南·期中)在四边形中,与交于点,且,则 ( )
A. B.四边形是梯形
C.四边形是菱形 D.四边形是矩形
5.(24-25高二上·上海·课前预习)如果两个向量和 ,那么它们是相等的向量,记作.
6.(24-25高一上·上海·课后作业)设点为正八边形的中心,分别写出与、、、相等的向量.
【易错必刷三 平行向量(共线向量)】
7.(24-25高二上·甘肃临夏·阶段练习)判断下列各命题的真假:①向量与平行,则与的方向相同或相反;②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;③零向量是没有方向的;④有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高一上·上海·课前预习)相等的向量:模 且方向 的向量.
负向量:模 ,方向 的向量.
9.(24-25高一·上海·随堂练习)在平行四边形ABCD中,E、F分别是CD、AB的中点,如图所示.
(1)写出与向量平行的向量;
(2)求证:.
【易错必刷四 向量加法的运算律】
10.(22-23高一下·河南·阶段练习)( )
A. B. C. D.
11.(24-25高一上·上海·课前预习)向量加法满足交换律: ;向量加法也满足结合律: .
12.(21-22高一·江苏·课后作业)如图所示,求:
(1);
(2);
(3);
(4).
【易错必刷五 向量减法的运算律】
13.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
14.(21-22高二·全国·单元测试)空间任意四点A、B、C、D,则 .
15.(21-22高一下·广西·期中)(1)画图象:已知函数.请用“五点法”列表,并在下图中作出函数在上的简图
(2)求下列未知向量;
【易错必刷六 向量数乘的有关计算】
16.(24-25高三上·北京朝阳·阶段练习)如图,在中,是的中点.若,则( )
A. B. C. D.
17.(24-25高三上·北京石景山·期末)向量在正方形网格中的位置如图所示. 若向量与共线,则实数 .
18.(24-25高一上·上海·课前预习)在中,已知D是的中点,G是的重心,记,,试用、表示、、.
【易错必刷七 平面向量的混合运算】
19.(2024高一下·全国·专题练习)化简:( )
A. B. C. D.
20.(24-25高一上·上海·随堂练习)化简下列向量:
(1) ;
(2) .
21.(22-23高一下·河北邯郸·阶段练习)(1)
(2)
【易错必刷八 数量积的运算律】
22.(24-25高三下·湖南·开学考试)已知非零向量满足,且,则( )
A. B. C.1 D.
23.(24-25高三上·天津·期末)在矩形ABCD中在AD上取一点M,在AB上取一点P,使得过M点作交BC于N点,若线段MN上存在一动点E,线段CD上存在一动点
(1)若用向量表示向量 ;
(2)若则的最小值为 .
24.(24-25高一下·全国·课堂例题)如图,在平面四边形中,,,,,若点为CD上的动点,求的最小值.
【易错必刷九 已知数量积求模】
25.(广东省华附、省实、广雅、深中四校2025届高三上学期期末联考数学试题)已知向量满足,则( )
A.2 B.7 C. D.
26.(23-24高一下·天津·阶段练习)已知,,,则 ;
27.(23-24高一下·陕西西安·期中)已知,是两个单位向量,且与的夹角为
(1)求;
(2)求.
【易错必刷十 向量夹角的计算】
28.(23-24高一下·天津·阶段练习)在中,若且,则为( )
A.三边均不相等的三角形 B.直角三角形
C.等腰非等边三角形 D.等边三角形
29.(24-25高三上·安徽亳州·期末)已知向量,为两个相互垂直的单位向量,则 .
30.(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)如图,在平行六面体中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱的长度为4,且.
(1)的长
(2)直线与AC所成角的余弦值
【易错必刷十一 用基底表示向量】
31.(24-25高一上·北京房山·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,则( )
A. B.
C. D.
32.(2025高一·全国·专题练习)如图,△ABO中,已知,,,,则用向量,表示= .
33.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为,,取作为一组基,对于平面内的任意一个向量,可以用表示成什么?
【易错必刷十二 平面向量有关概念的坐标表示】
34.(23-24高一下·天津·阶段练习)已知向量与的夹角为,且,若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
35.(24-25高一上·上海·课前预习)以点为起点,点为终点的向量的坐标为 ,记作.
36.(23-24高一·全国·课后作业)设x,y为实数,已知点A(l,2),B(3,2),向量与相等,求x,y的值.
【易错必刷十三 线段的定比分点】
37.(22-23高一下·江苏苏州·期末)已知,,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.或
38.(22-23高一下·湖北·期中)已知在平面直角坐标系中,点,当P是线段靠近的一个四等分点时,点P的坐标为 .
39.(22-23高一·湖南·课后作业)如图,已知A(-2,1),B(1,3).
(1)求线段AB的中点M的坐标;
(2)若点P是线段AB的一个三等分点,求点P的坐标.
【易错必刷十四 由坐标解决三点共线问题】
40.(24-25高二上·河北石家庄·期中)若三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
41.(23-24高二下·贵州贵阳·期末)已知向量.若三点共线,则 .
42.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为坐标原点,在中,向量,,且,,.求、、三点的坐标,并判断、、三点是否共线.
【易错必刷十五 已知向量垂直求参数】
43.(23-24高一下·广东湛江·期末)已知向量,,若,则m的值为( )
A.2 B.1 C. D.
44.(2024·黑龙江大庆·一模)已知向量,,,则的值为 .
45.(23-24高一下·北京通州·期中)已知向量,,,
(1)求;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)若向量与互相垂直,求实数的值.
【易错必刷十六 向量在几何中的其他应用】
46.(23-24高一下·湖南常德·期中)在中,,,则的形状为( )
A.等腰直角三角形 B.三边均不相等的三角形
C.等边三角形 D.等腰(非直角)三角形
47.(24-25高一·上海·随堂练习)已知平行四边形中,A、B、C的坐标分别为,则点D的坐标为 .
48.(23-24高一·上海·课堂例题)在四边形中,向量,,.求证:四边形为梯形.
【易错必刷十七 速度、位移的合成】
49.(22-23高一下·山西·阶段练习)如果一架飞机向西飞行,再向东飞行,记飞机飞行的路程为,位移为,那么( )
A. B. C. D.
50.(22-23高一下·河南省直辖县级单位·阶段练习)已知船在静水中的速度大小为,且知船在静水中的速度大小大于水流的速度大小,河宽为,船垂直到达对岸用的时间为,则水流的速度大小为 .
51.(23-24高一下·山东滨州·阶段练习)一条河宽为800 m,一船从A处出发垂直到达河正对岸的B处,船速为20 km/h,水速为12 km/h,则船到达B处所需时间为多少小时(h)
【易错必刷十八 余弦定理边角互化的应用】
52.(23-24高一下·河南漯河·期末)三角形中,内角的对边分别为,若,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
53.(23-24高一下·山西运城·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则 .
54.(23-24高一下·福建莆田·期末)设的内角所对的边分别为.
(1)证明:;
(2)若,,,求.
【易错必刷十九 正弦定理边角互化的应用】
55.(2025·江西·一模)的内角的对边分别为.已知,则( )
A. B. C.1 D.2
56.(24-25高三下·山东·开学考试)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
57.(24-25高三下·福建福州·开学考试)在中,角的对边分别为.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【易错必刷二十 正余弦定理与三角函数性质的结合应用】
58.(22-23高一下·黑龙江双鸭山·期末)设的内角A、B、C的对边分别是a,b,c,,且B为钝角.的取值范围( )
A. B. C. D.
59.(2024·四川成都·二模)平面四边形中,,则的最大值为 .
60.(2024·全国·模拟预测)如图,已知平面四边形中,.
(1)若四点共圆,求;
(2)求四边形面积的最大值.
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第六章 平面向量及其应用(20大易错题型)
【易错必刷一 零向量与单位向量】
1.(23-24高一下·广东汕尾·阶段练习)已知向量,是单位向量,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据单位向量的概念进行分析即可.
【详解】单位向量的模长都为,方向不一定相同,所以正确,
故选:C.
2.(23-24高一·全国·课后作业)模为0的向量叫做零向量,记作: .
【答案】
【分析】根据零向量中的定义及表示写出表示方式即可.
【详解】由零向量的定义及表示可知:零向量记为.
故答案为:
3.(24-25高一上·上海·课前预习)如果把所有的单位向量都平移到相同的起点,那么其终点有什么特征?
【答案】其终点在以起点为圆心的单位圆的圆周上.
【详解】如果把所有的单位向量都平移到相同的起点,那么其终点在以起点为圆心的单位圆的圆周上.
【易错必刷二 相等向量】
4.(23-24高一下·河南·期中)在四边形中,与交于点,且,则 ( )
A. B.四边形是梯形
C.四边形是菱形 D.四边形是矩形
【答案】D
【分析】由题意,根据相等向量的概念和向量的模,结合矩形的判定定理即可求解.
【详解】由,
知四边形的对角线相互平分且相等,
所以四边形为矩形.
故选:D
5.(24-25高二上·上海·课前预习)如果两个向量和 ,那么它们是相等的向量,记作.
【答案】方向相同且模相等
【分析】由向量相等的条件填空,
【详解】相等的向量,方向相同且模相等,
故答案为:方向相同且模相等
6.(24-25高一上·上海·课后作业)设点为正八边形的中心,分别写出与、、、相等的向量.
【答案】,,,.
【分析】根据正八边形的性质及相等向量的定义判断即可.
【详解】依题意可得,,,.
【易错必刷三 平行向量(共线向量)】
7.(24-25高二上·甘肃临夏·阶段练习)判断下列各命题的真假:①向量与平行,则与的方向相同或相反;②两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同;③零向量是没有方向的;④有向线段就是向量,向量就是有向线段.其中假命题的个数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据零向量的定义及共线向量的定义判断即可得.
【详解】对①:因为零向量的方向是任意的且零向量与任何向量共线,
故当与中有一个为零向量时,其方向是不确定的,故为假命题;
对②:两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同,故为真命题;
对③:零向量也是向量,故也有方向,只是方向是任意的,故为假命题;
对④:向量可用有向线段来表示,但并不是有向线段,故为假命题.
故选:B.
8.(24-25高一上·上海·课前预习)相等的向量:模 且方向 的向量.
负向量:模 ,方向 的向量.
【答案】 相等 相同 相等 相反
【分析】略
【详解】略
9.(24-25高一·上海·随堂练习)在平行四边形ABCD中,E、F分别是CD、AB的中点,如图所示.
(1)写出与向量平行的向量;
(2)求证:.
【答案】(1),,;
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据平行向量的定义即可求解;
(2)根据相等向量的定义即可证明.
【详解】(1)与向量平行的向量有,,.
(2)在平行四边形ABCD中,,,
因为E,F分别是CD,AB的中点,
所以且,
所以四边形BFDE是平行四边形,
故.
【易错必刷四 向量加法的运算律】
10.(22-23高一下·河南·阶段练习)( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据平面向量的线性运算法则,即可求解.
【详解】根据向量的线性运算法则,可得.
故选:D.
11.(24-25高一上·上海·课前预习)向量加法满足交换律: ;向量加法也满足结合律: .
【答案】
【详解】略.
12.(21-22高一·江苏·课后作业)如图所示,求:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)(2)(3)(4)按照向量加法法则直接计算即可.
【详解】(1);
(2);
(3);
(4).
【易错必刷五 向量减法的运算律】
13.(23-24高一下·四川成都·阶段练习)下列各式中不能化简为的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】利用向量加减法法则化简各式,即可得答案.
【详解】A:,不符合题意;
B:因为,,
若,即,可得,
即点与点重合,显然这不一定成立,
所以与不一定相等,符合题意;
C:,不符合题意;
D:,不符合题意;
故选:B
14.(21-22高二·全国·单元测试)空间任意四点A、B、C、D,则 .
【答案】
【分析】利用向量的加减法运算可得答案.
【详解】.
故答案为:.
15.(21-22高一下·广西·期中)(1)画图象:已知函数.请用“五点法”列表,并在下图中作出函数在上的简图
(2)求下列未知向量;
(3)化简下列式子
【答案】(1)答案见解析
(2)
(3)
【分析】(1)根据正弦函数的五点法完成表格并画出图象即可:
(2)根据向量运算律计算可得答案;
(3)根据向量运算律化简可得答案.
【详解】(1)画图象:已知函数.请用“五点法”列表,并在下图中作出函数在上的简图
0
1
0
0
1
1
3
1
(2)由得,所以;
(3).
【易错必刷六 向量数乘的有关计算】
16.(24-25高三上·北京朝阳·阶段练习)如图,在中,是的中点.若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平面向量的线性运算可得答案.
【详解】因为是的中点,,,
所以
.
故选:C.
17.(24-25高三上·北京石景山·期末)向量在正方形网格中的位置如图所示. 若向量与共线,则实数 .
【答案】2
【分析】由图得,根据向量与共线,结合共线向量基本定理设,即可解得实数的值.
【详解】由图可知,,
因为向量与共线,所以根据共线向量基本定理可设:,
即,则,
所以,解得.
故答案为:2.
18.(24-25高一上·上海·课前预习)在中,已知D是的中点,G是的重心,记,,试用、表示、、.
【答案】
【分析】画图运用向量的线性运算法则,结合重心性质计算即可.
【详解】如图所示,;
根据重心性质知道,,则.
.
【易错必刷七 平面向量的混合运算】
19.(2024高一下·全国·专题练习)化简:( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量的线性运算法则计算即可得到答案.
【详解】原式.
故选:D.
20.(24-25高一上·上海·随堂练习)化简下列向量:
(1) ;
(2) .
【答案】
【分析】(1)由向量的加减法运算可得;
(2)由向量的加减法运算可得.
【详解】(1);
(2)
.
故答案为:;.
21.(22-23高一下·河北邯郸·阶段练习)(1)
(2)
【答案】(1);(2).
【分析】(1)(2)利用向量线性运算计算即得.
【详解】(1).
(2)
.
【易错必刷八 数量积的运算律】
22.(24-25高三下·湖南·开学考试)已知非零向量满足,且,则( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】利用给定条件结得到,再结合向量数量积的定义求解即可.
【详解】由题意得,两边平方得,
整理得,由向量数量积的公式得,
而,故,
因为,所以,即,故B正确.
故选:B
23.(24-25高三上·天津·期末)在矩形ABCD中在AD上取一点M,在AB上取一点P,使得过M点作交BC于N点,若线段MN上存在一动点E,线段CD上存在一动点
(1)若用向量表示向量 ;
(2)若则的最小值为 .
【答案】
【分析】(1)根据矩形的性质、平面向量的线性运算法则,求出用向量表示向量的式子;
(2)由结合算出然后根据向量的模的公式算出的最小值.
【详解】解:(1)根据题意,可得且所以可得
结合、可得;
(2)因为所以
观察图形可得:当时等号成立,
所以可得即的最小值为
故答案为:;
24.(24-25高一下·全国·课堂例题)如图,在平面四边形中,,,,,若点为CD上的动点,求的最小值.
【答案】
【分析】取AB的中点,根据数量积可得,可知当最小时取最小值,根据几何性质分析求解.
【详解】如图,取AB的中点,连接EF,
则.
可知当最小时取最小值,
分别过F,B作CD的垂线,垂足分别为H,G,
当点与重合时,EF取得最小值,易知HF为梯形的中位线,
由已知得,,,
则,
所以的最小值为.
【易错必刷九 已知数量积求模】
25.(广东省华附、省实、广雅、深中四校2025届高三上学期期末联考数学试题)已知向量满足,则( )
A.2 B.7 C. D.
【答案】D
【分析】先根据向量的运算化简,再平方应用数量积公式计算求出模长即可.
【详解】因为,则,
左右两边平方得,计算得,
又因为,
所以,
所以.
故选:D.
26.(23-24高一下·天津·阶段练习)已知,,,则 ;
【答案】5
【分析】利用平面向量的数量积求模.
【详解】因为,所以.
由.
所以.
故答案为:5
27.(23-24高一下·陕西西安·期中)已知,是两个单位向量,且与的夹角为
(1)求;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用数量积的定义直接求解即可;
(2)结合数量积的运算律,利用向量模的性质求解即可.
【详解】(1)因为,是两个单位向量,且与的夹角为,
所以;
(2)
【易错必刷十 向量夹角的计算】
28.(23-24高一下·天津·阶段练习)在中,若且,则为( )
A.三边均不相等的三角形 B.直角三角形
C.等腰非等边三角形 D.等边三角形
【答案】D
【分析】根据可得为等腰三角形,根据可得,由此可得答案.
【详解】∵,∴,其中分别是与方向相同的单位向量.
如图,在边上分别取点,使,
作平行四边形,则,
由得平行四边形为菱形,则为的平分线,
由得,故,
延长交于点,则,故既是高线,又是角平分线,
∴为等腰三角形,且,
∵,∴,
由得,,
∴为等边三角形.
故选:D.
29.(24-25高三上·安徽亳州·期末)已知向量,为两个相互垂直的单位向量,则 .
【答案】
【分析】由向量夹角公式可得答案.
【详解】由题,,
又,
则,又,
则.
故答案为:
30.(24-25高一上·四川自贡·阶段练习)如图,在平行六面体中,底面ABCD是边长为2的正方形,侧棱的长度为4,且.
(1)的长
(2)直线与AC所成角的余弦值
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)使用向量的方法求解线段的长度即可,(2)利用向量数量积求解向量的夹角余弦.
【详解】(1),
.
的长为.
(2),
,
,
,
,
所以直线与AC所成角的余弦值为.
【易错必刷十一 用基底表示向量】
31.(24-25高一上·北京房山·期末)如图,在平行四边形中,是的中点,与交于点,设,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】题意可得,即可得到,再根据平面向量线性运算计算即可.
【详解】依题意在平行四边形中,,
又是的中点,则,
又与交于点,
所以,则,
所以,
又,
所以
故选:A.
32.(2025高一·全国·专题练习)如图,△ABO中,已知,,,,则用向量,表示= .
【答案】
【分析】设,结合已知可得,结合共线可得,求解即可.
【详解】设,因为,,,
所以,
又A,P,N三点共线,B,P,M三点共线,所以,
解得,所以.
故答案为:.
33.(24-25高一下·全国·课前预习)如图,在平面直角坐标系中,设与x轴、y轴方向相同的两个单位向量分别为,,取作为一组基,对于平面内的任意一个向量,可以用表示成什么?
【答案】
【详解】由平面向量基本定理可知,有且只有一对实数x,y,使得.
【易错必刷十二 平面向量有关概念的坐标表示】
34.(23-24高一下·天津·阶段练习)已知向量与的夹角为,且,若点的坐标为,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题设可知,继而得到,由此即可解出点坐标.
【详解】由题意知与的长度相等,方向相反,
所以,
又因为,
设,则,
所以,解得,即,
故选:A
35.(24-25高一上·上海·课前预习)以点为起点,点为终点的向量的坐标为 ,记作.
【答案】
【分析】略
【详解】略
36.(23-24高一·全国·课后作业)设x,y为实数,已知点A(l,2),B(3,2),向量与相等,求x,y的值.
【答案】
【分析】先求得,再根据向量与相等求解.
【详解】因为点A(l,2),B(3,2),
所以,
又因为向量与相等,
所以,
解得.
【易错必刷十三 线段的定比分点】
37.(22-23高一下·江苏苏州·期末)已知,,点在线段的延长线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C. D.或
【答案】B
【分析】根据已知条件及中点坐标公式即可求解.
【详解】由题意得,点为中点,设点,则
,解得,
所以点的坐标为.
故选:B.
38.(22-23高一下·湖北·期中)已知在平面直角坐标系中,点,当P是线段靠近的一个四等分点时,点P的坐标为 .
【答案】/
【分析】根据平面向量共线的坐标表示公式进行求解即可.
【详解】因为P是线段靠近的一个四等分点,
所以,设,
则有,
故答案为:
39.(22-23高一·湖南·课后作业)如图,已知A(-2,1),B(1,3).
(1)求线段AB的中点M的坐标;
(2)若点P是线段AB的一个三等分点,求点P的坐标.
【答案】(1);
(2)或.
【分析】(1)根据中点坐标公式进行求解即可;
(2)根据平面共线向量的性质进行求解即可.
【详解】(1)设,
因为A(-2,1),B(1,3),
所以,即;
(2)设,
当时,有;
当时,有.
【易错必刷十四 由坐标解决三点共线问题】
40.(24-25高二上·河北石家庄·期中)若三点,,在同一条直线上,则的值为( )
A.4 B.5 C.6 D.8
【答案】C
【分析】由三点共线可得,结合求解即可.
【详解】因为、、三点共线,所以,
又因为,,
所以,解得.
故选:C.
41.(23-24高二下·贵州贵阳·期末)已知向量.若三点共线,则 .
【答案】
【分析】求出的坐标,根据可得.
【详解】因为,所以,
又三点共线,所以,
所以,解得.
故答案为:
42.(23-24高一·上海·课堂例题)已知为坐标原点,在中,向量,,且,,.求、、三点的坐标,并判断、、三点是否共线.
【答案】,,,、、三点共线
【分析】根据平面向量线性运算的坐标运算表示出,,,即可求出、、三点的坐标,再求出,,即可判断三点共线.
【详解】因为,,则,所以;
又,,则,所以;
又,所以;
因为,,
所以,即,又直线与直线有公共点,
所以、、三点共线.
【易错必刷十五 已知向量垂直求参数】
43.(23-24高一下·广东湛江·期末)已知向量,,若,则m的值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】D
【分析】由向量垂直的坐标表示列方程等于零求解,可得结论.
【详解】根据题意知,,,
则,解之可得
故选:D
44.(2024·黑龙江大庆·一模)已知向量,,,则的值为 .
【答案】
【分析】首先求出的坐标,依题意可得,根据数量积的坐标运算得到方程,解得即可.
【详解】因为,,
所以,
又,所以,解得.
故答案为:
45.(23-24高一下·北京通州·期中)已知向量,,,
(1)求;
(2)求与夹角的余弦值;
(3)若向量与互相垂直,求实数的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据向量的数量积坐标表示即可;
(2)根据向量夹角余弦值的坐标表示即可;
(3)计算出,再利用向量垂直的坐标表示即可得到方程,解出即可.
【详解】(1)因为,
.
(2),,
.
(3)因为向量,
所以,
因为,
所以,解得.
【易错必刷十六 向量在几何中的其他应用】
46.(23-24高一下·湖南常德·期中)在中,,,则的形状为( )
A.等腰直角三角形 B.三边均不相等的三角形
C.等边三角形 D.等腰(非直角)三角形
【答案】A
【分析】由数量积的运算律得到,即可得到,再由数量积的定义求出,即可判断.
【详解】因为,即,即,
所以,即,则,
又表示与同向的单位向量,表示与同向的单位向量,
所以,又,所以,
所以,
所以是等腰直角三角形.
故选:A
47.(24-25高一·上海·随堂练习)已知平行四边形中,A、B、C的坐标分别为,则点D的坐标为 .
【答案】
【分析】设,由题意可得,列出关于的方程组可求得答案.
【详解】设,则,,
因为四边形是平行四边形,
所以,则,
解得,,所以,
故答案为:.
48.(23-24高一·上海·课堂例题)在四边形中,向量,,.求证:四边形为梯形.
【答案】证明见解析
【分析】根据给定条件,利用向量的线性运算及共线向量即可证明.
【详解】证明:因为,
所以且,
所以四边形为梯形.
【易错必刷十七 速度、位移的合成】
49.(22-23高一下·山西·阶段练习)如果一架飞机向西飞行,再向东飞行,记飞机飞行的路程为,位移为,那么( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据路程、位移的概念分别求出、即可得解.
【详解】因为一架飞机向西飞行,再向东飞行,
则飞机飞行的路程,
位移为向东,所以,
所以.
故选:A
50.(22-23高一下·河南省直辖县级单位·阶段练习)已知船在静水中的速度大小为,且知船在静水中的速度大小大于水流的速度大小,河宽为,船垂直到达对岸用的时间为,则水流的速度大小为 .
【答案】3
【分析】根据向量的加法运算,确定船行驶的方向与水流方向和船实际的方向之间的关系,进而解三角形可得.
【详解】设船在静水中的速度为,船的实际速度为,水流速度为,如图所示,
∵,
∴,即水流的速度大小为.
故答案为:3.
51.(23-24高一下·山东滨州·阶段练习)一条河宽为800 m,一船从A处出发垂直到达河正对岸的B处,船速为20 km/h,水速为12 km/h,则船到达B处所需时间为多少小时(h)
【答案】船到达B处所需时间为小时
【分析】由题得实际,求出|实际|=16,即得解.
【详解】依题意知,如图所示
实际船水,
|实际|.
所需时间.
船到达B处所需时间为小时.
【易错必刷十八 余弦定理边角互化的应用】
52.(23-24高一下·河南漯河·期末)三角形中,内角的对边分别为,若,则三角形的形状是( )
A.等腰三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等腰或直角三角形
【答案】A
【分析】根据余弦定理进行转化,判断三角形的形状.
【详解】由余弦定理,,
因为,所以.
故选:A
53.(23-24高一下·山西运城·阶段练习)已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,则 .
【答案】1
【分析】利用余弦定理即可求解.
【详解】由余弦定理得.
故答案为:.
54.(23-24高一下·福建莆田·期末)设的内角所对的边分别为.
(1)证明:;
(2)若,,,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)或
【分析】(1)直接使用余弦定理即可证明;
(2)先得到,然后分情况讨论的取值.
【详解】(1)由余弦定理即得.
(2)由已知有,故.
若,则;
若,则,解得或(舍去).
所以或.
【易错必刷十九 正弦定理边角互化的应用】
55.(2025·江西·一模)的内角的对边分别为.已知,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据正弦定理求解即可.
【详解】由正弦定理,得,
所以,
又,所以,所以.
故选:A.
56.(24-25高三下·山东·开学考试)记的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且,则 .
【答案】/
【分析】根据给定条件,利用正弦定理边化角化简得解.
【详解】在中,由及正弦定理,得,而,
所以.
故答案为:
57.(24-25高三下·福建福州·开学考试)在中,角的对边分别为.
(1)求;
(2)若的面积为,求的周长.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)解法一:利用正弦定理边化角,结合两角和差正弦公式可化简求得,由此可得;解法二:利用余弦定理角化边,进而利用余弦定理求出,由此可得;
(2)由三角形面积公式可求得,利用余弦定理可构造方程求得,由此可得三角形周长.
【详解】(1)解法一:
因为,
由正弦定理得,
所以,
,
即,
因为,所以,
因为,所以.
解法二:
因为,
由余弦定理得,
即,
即,
所以,
所以,
因为,所以.
(2)解法一:因为的面积,
所以,
因为,所以,
由(1)得,
所以,故,
解得,
所以的周长.
解法二:
由(1)得,
因为,
所以,整理得,
即,又,所以为等边三角形,
即,
因为的面积,
所以,
所以的周长为6
解法三:
(2)由(1)得,
所以,
当且仅当时取”,
因为,
所以,
因为的面积,
所以,
所以的周长为6.
【易错必刷二十 正余弦定理与三角函数性质的结合应用】
58.(22-23高一下·黑龙江双鸭山·期末)设的内角A、B、C的对边分别是a,b,c,,且B为钝角.的取值范围( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由正弦定理的边化角公式化简得出,,,最后由结合正弦函数的性质得出的取值范围.
【详解】由以及正弦定理得,所以
即,又B为钝角,所以,故
于是
,因为,所以
由此,即的取值范围是
故选:A
59.(2024·四川成都·二模)平面四边形中,,则的最大值为 .
【答案】4
【分析】根据题意,设,且, 在中,利用余弦定理,求得,即,再在中,利用余弦定理,化简得到
,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】如图所示,因为,设,且,
在中,可得 ,
即,可得,
在中,可得,
所以,
当时,即时,取得最大值,最大值为,
所以的最大值为.
故答案为:.
60.(2024·全国·模拟预测)如图,已知平面四边形中,.
(1)若四点共圆,求;
(2)求四边形面积的最大值.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由于四点共圆,所以, 因此,然后在两个三角形中分别用这两角余弦定理建立等式即可求解;
(2)利用三角形面积公式可得:,然后结合第一问的可得出含四边形面积的表达式,再结合三角形内角的范围及余弦函数的性质得到结果.
【详解】(1)在中,由余弦定理得:,
在中,由余弦定理得:,
由于四点共圆,所以, 因此,
上述两式相加得:,
得.
(2)由(1)得:,
化简得,①
四边形的面积:,
整理得,②
①②两边分别平方然后相加得:
由于,,
因此当时,取得最小值,
此时四边形的面积最大,由,得,
故四边形面积的最大值为.
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