内容正文:
第02讲 平面向量的数量积及其应用
目录
01 常考题型过关练
题型01 求平面向量的数量积
题型02 辨析数量积的运算律
题型03 模长综合计算
题型04 夹角综合计算
题型05 垂直综合计算
题型06 求投影向量
题型07 求参数值或范围的综合计算
题型08 数量积范围的综合问题
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 求平面向量的数量积
1.已知 ,向量 的夹角为,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
2.已知向量,,其中,若,则( )
A.40 B.48 C.51 D.62
3.正方形ABCD的中心为O,边长为2,点P在BD上,则( )
A. B.2 C. D.4
4.已知正方形的边长为2,若,则( )
A.2 B. C.4 D.
5.已知△ABC是边长为1的正三角形,是BN上一点且,则( )
A. B. C. D.1
02 辨析数量积的运算律
6.已知非零平面向量,,那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
7.已知为不共线的两个单位向量,为非零实数,设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
8.已知平面向量和,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
9.已知是两个不共线的单位向量,向量().“,且”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
10.设均为非零向量,则“”是“对于任意的实数,都有”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
03 模长综合计算
11.已知向量与的夹角为,且,,则( ).
A. B. C.4 D.2
12.已知向量,,且,则( )
A. B. C. D.8
13.已知,向量,若,则实数( )
A. B. C.-2 D.2
14.已知向量,满足,,则( )
A.1 B. C.2 D.
15.已知为单位向量,且在上的投影向量为,则( )
A.2 B.3 C. D.
16.已知向量在向量上的投影向量为,且,则的值为( )
A. B. C. D.
17.已知向量,且,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
18.向量,满足,,则( )
A. B. C. D.
04 夹角综合计算
19.若向量,,则与的夹角等于( )
A. B. C. D.
20.已知,,在上的投影向量为,则向量与夹角余弦值为( )
A. B. C. D.
21.已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
22.设,向量,且,则( )
A. B. C. D.
23.若,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
24.已知单位向量,满足,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
05 垂直综合计算
25.已知向量,且,则( )
A. B. C.6 D.8
26.已知平面向量,若,则( )
A. B. C. D.
27.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
28.已知向量,,若,则实数( )
A. B. C.1 D.2
29.已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
30.已知向量,,若当时,,当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
06 求投影向量
31.已知平面向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
32.若是两个相互垂直的单位向量,,则在上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
33.已知向量与的夹角为,,设在上的投影向量为,则( )
A. B. C. D.
34.已知平面向量满足,且,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
35.已知向量,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B.2 C. D.
36.已知,若与的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
07 求参数值或范围的综合计算
37.已知为单位向量,,,当取到最大值时,等于( )
A. B. C. D.
38.已知点G为三角形ABC的重心,且,当取最大值时,( )
A. B. C. D.
39.已知中,,且为的外心.若在上的投影向量为,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
08 数量积范围的综合问题
40.键线式可以简洁直观地描述有机物的结构,在有机化学中极其重要.有机物萘可以用左图所示的键线式表示,其结构简式可以抽象为右图所示的图形.已知与为全等的正六边形,且,点为该图形边界(包括顶点)上的一点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
41.已知圆:,过点的直线与轴交于点,与圆交于,两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
42.平面四边形ABCD中,,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
43.已知向量是单位向量,向量满足,向量满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
1.若对于向量,,满足,则称为的绝对增值向量,若为的绝对增值向量,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.已知与共线的一个向量的坐标为,若点为原点,点在第三象限,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.在2025年春晚的舞台设计中,工程师设计了一个三角形装饰灯架用于悬挂灯光设备.已知灯架的两边米,米,且.为了加固结构,需从边的中点到顶点安装一条加固杆,则加固杆的长度为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
4.已知,,定义新运算,记,,满足,则( )
A. B. C. D.
5.为了发展旅游业,方便游客观赏湖面盛开的睡莲和湖里游动的锦鲤,唐山南湖公园拟修建观景栈桥.规划如图所示,为规划区域,面积为万平方米,,,,是四条观景木栈桥,其中,,,为观景玻璃栈桥,则的最小值(单位:百米)为( )
A. B.4 C. D.
6.教材中关于数量积有如下性质“,当且仅当时等号成立”,应用该结论可以解决某些函数最值问题,则函数的最大值是( )
A.1 B. C. D.
7.已知线段AB是的一条直径,的半径为R(),点P是上的一点且,则( )
A.R B. C.1 D.无法确定
8.正六边形在中国传统文化中象征着 “六合” 与 “六顺” , 这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒、古建筑的窗户、古井口等. 已知 6 个边长均为 2 的正六边形的摆放位置如图所示, 是这 6 个正六边形内部 (包括边界) 的动点,则 的最大值为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
9.如图,是以为直径的半圆和围成的区域内一动点(含边界),若,且,则的最大值为( )
A.8 B.12 C.18 D.24
10.已知在△ABC中,.P是其内部一点,满足最小.设.则t的最小值为( )
A.7 B.6 C. D.
1.(2024·全国甲卷·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.1
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.1 D.2
4.(2023·全国乙卷·高考真题)正方形的边长是2,是的中点,则( )
A. B.3 C. D.5
5.(2023·全国甲卷·高考真题)已知向量,则( )
A. B. C. D.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
7.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
8.(2023·全国乙卷·高考真题)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
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第02讲 平面向量的数量积及其应用
目录
01 常考题型过关练
题型01 求平面向量的数量积
题型02 辨析数量积的运算律
题型03 模长综合计算
题型04 夹角综合计算
题型05 垂直综合计算
题型06 求投影向量
题型07 求参数值或范围的综合计算
题型08 数量积范围的综合问题
02 核心突破提升练
03 真题溯源通关练
01 求平面向量的数量积
1.已知 ,向量 的夹角为,则 ( )
A. B.1 C.2 D.
【答案】C
【详解】 ;
故选:C.
2.已知向量,,其中,若,则( )
A.40 B.48 C.51 D.62
【答案】C
【详解】因为,,且,
所以,解得或,
又,所以,此时,,
所以,所以.
故选:C.
3.正方形ABCD的中心为O,边长为2,点P在BD上,则( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【详解】以正方形ABCD的中心为原点,AC与BD分别为轴、轴建立直角坐标系.
因为正方形边长为,对角线长度为.
则,,.
由于点在BD上,设,.
,.
根据向量数量积公式.
故选:A.
4.已知正方形的边长为2,若,则( )
A.2 B. C.4 D.
【答案】B
【详解】以点为坐标原点建立平面直角坐标系,如下图所示:
由可得为的中点,所以,
易知,可得,
所以.
故选:B
5.已知△ABC是边长为1的正三角形,是BN上一点且,则( )
A. B. C. D.1
【答案】A
【详解】由,得,且,
而三点共线,则,即,
所以,
所以.
故选:A.
02 辨析数量积的运算律
6.已知非零平面向量,,那么“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【详解】在向量非零向量的情况下,
若,即,
即有,即.
又,故,
又,所以,即方向相反,故,
即“”是“”的必要条件;
若,则共线,但与的方向可能相同也可能相反,
所以由推不出,故充分性不成立;
综上所述,“”是“”的必要而不充分条件.
故选:B.
7.已知为不共线的两个单位向量,为非零实数,设,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】已知为不共线的两个单位向量,为非零实数,设,
则此时
,
而向量夹角范围是,当时,严格单调递减,
从而,
综上所述,在题设条件下“”是“”的充要条件.
故选:C.
8.已知平面向量和,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】两边平方得出,展开等价变形得出,根据充分条件和必要条件的定义进行判断即可.
【详解】
则“”是“”的充分必要条件
故选:C
【点睛】本题主要考查了充要条件的证明,涉及了向量运算律的应用,属于中档题.
9.已知是两个不共线的单位向量,向量().“,且”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【详解】当,且时,
,充分性满足;
当时,
,当,时,
是可以大于零的,
即当时,可能有,,必要性不满足,
故“,且”是“”的充分而不必要条件.
故选:A.
10.设均为非零向量,则“”是“对于任意的实数,都有”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【详解】由,则,即,
当时,可得,此时恒成立,
即充分性成立;
当对于任意的实数恒成立时,
可得,又,
所以,即必要性成立,
综上可得,“”是“对于任意的实数,都有”的充分必要条件.
故选:C.
03 模长综合计算
11.已知向量与的夹角为,且,,则( ).
A. B. C.4 D.2
【答案】D
【详解】由得,,
又,则.
故选:D.
12.已知向量,,且,则( )
A. B. C. D.8
【答案】A
【详解】因为所以,所以,
因为,所以.
故选:A.
13.已知,向量,若,则实数( )
A. B. C.-2 D.2
【答案】D
【详解】由
可得
,因为,所以.
故选:D
14.已知向量,满足,,则( )
A.1 B. C.2 D.
【答案】D
【详解】解:由,可得,①
由,可得,
整理得,
代入①得,
解得
故选:D.
15.已知为单位向量,且在上的投影向量为,则( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】C
【详解】设的夹角为,由题意得,,
所以,
故选:C
16.已知向量在向量上的投影向量为,且,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设向量与向量的夹角为,因为,
所以向量在向量上的投影向量为,则,
所以
.
故选:D.
17.已知向量,且,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】D
【详解】由,,
由,得,
所以,得.
故选:D
18.向量,满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】因为 .
因为 ,所以.
故选:C
04 夹角综合计算
19.若向量,,则与的夹角等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】 ,
又因为,所以,即与的夹角等于.
故选:D
20.已知,,在上的投影向量为,则向量与夹角余弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】在上的投影向量为,故,
而,故,故,
故即,
故选:A.
21.已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由已知,
所以,
得,又,
所以.
故选:C.
22.设,向量,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
又,所以,得到,
所以,得到,
所以.
故选:D
23.若,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
即,所以,
所以,
又,
所以向量与的夹角为.
故选:B.
24.已知单位向量,满足,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知:,
因为,解得,
则,即,
,
可得,
且,所以与的夹角为.
故选:D.
05 垂直综合计算
25.已知向量,且,则( )
A. B. C.6 D.8
【答案】C
【详解】解:∵向量,
,
则m=6,
故选:C.
【点睛】方法点睛:判断向量垂直或平行的方法:
(1)若,则;
(2)若,则.
26.已知平面向量,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,得,
即,得,即,
又,
所以,解得,
故选:D.
27.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】,,
解得:.
故选:D.
28.已知向量,,若,则实数( )
A. B. C.1 D.2
【答案】C
【详解】由题意可知,且,所以,解得.
故选:C.
29.已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,,
由可得,,
即,整理得:.
故选:D.
30.已知向量,,若当时,,当时,,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【详解】当时,由可知与方向相同,得,解得;
当时,,即,解得.
故选:C
06 求投影向量
31.已知平面向量,则向量在向量上的投影向量是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】向量在向量上的投影向量为.
故选:C.
32.若是两个相互垂直的单位向量,,则在上的投影向量为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】
,
即在上的投影向量为.
故选:C.
33.已知向量与的夹角为,,设在上的投影向量为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】在上的投影向量为, 即,
则有,
又向量与的夹角为,,
所以.
故选:C.
34.已知平面向量满足,且,则在方向上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由已知,
在方向上的投影向量为.
故选:A.
35.已知向量,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B.2 C. D.
【答案】D
【详解】由,则,
所以向量在向量上的投影向量.
故选:D.
36.已知,若与的夹角为,则在上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,与的夹角为,
所以,
则,
所以在上的投影向量为.
故选:B.
07 求参数值或范围的综合计算
37.已知为单位向量,,,当取到最大值时,等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意:与共线,点位于的等分点处(靠近点)
解法一:欲使最大,根据“米勒最大角定理”,此时以为弦圆与相切,根据切割弦定理:,故 .
解法二:设,则,有=
,
当且仅当时成立.
故选:A
38.已知点G为三角形ABC的重心,且,当取最大值时,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由题意,所以,
即,所以,所以,
又,,
则,
所以,即,
由,,,
所以,
所以,当且仅当时等号成立,
又在上单调递减,,
所以当取最大值时, .
故选:A
【点睛】关键点点睛:此题考查向量的数量积运算及余弦定理的应用,解题的关键是结合三角形重心的性质和余弦定理可得,然后利用基本不等式求解,考查转化思想,属于较难题.
39.已知中,,且为的外心.若在上的投影向量为,且,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】
因为,
则,所以,即B,O,C三点共线.
因为为的外心,即有,
所以为直角三角形,因此,为斜边的中点.因为,所以为锐角.
如图,过点作,垂足为.
因为在上的投影向量为 ,所以,
所以在上的投影向量为.
又因为,所以.
因为,所以,
故的取值范围为.
故选:A.
08 数量积范围的综合问题
40.键线式可以简洁直观地描述有机物的结构,在有机化学中极其重要.有机物萘可以用左图所示的键线式表示,其结构简式可以抽象为右图所示的图形.已知与为全等的正六边形,且,点为该图形边界(包括顶点)上的一点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】取线段的中点,则,
,
由图可知,当点与点重合时,取最小值,且,
由图形可知,当取最大值时,点在折线段上,
连接,则,
同理,
由正六边形的几何性质可知,,
所以,,
则、、三点共线,则,即,
当点在线段上从点运动到点的过程中,在逐渐增大,
同理可知,,
当点在线段上由点到的过程中,在逐渐增大,
所以,当取最大值时,点在折线段上运动,
以线段的中点为坐标原点,所在直线为轴,
线段的垂直平分线所在直线为轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
则、、、、、
、,设点,
(1)当点在线段上运动时,,
直线的方程为,即,
所以,线段的方程为,
则;
(2)当点在线段上运动时,,,则,
所以,;
(3)当点在线段上运动时,,
直线的方程为,即,
所以,线段的方程为,
所以,,
因为函数在上单调递增,
故.
综上所述,的最大值为,故,
故的取值范围是.
故选:B.
【点睛】方法点睛:求两个向量的数量积有三种方法:
(1)利用定义:
(2)利用向量的坐标运算;
(3)利用数量积的几何意义.
具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.
41.已知圆:,过点的直线与轴交于点,与圆交于,两点,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】
如图,取线段的中点,连接,则,
由 ,
因直线经过点,考虑临界情况,
当线段中点与点重合时(此时),弦长最小,此时最长,
为,(但此时直线与轴平行,点不存在);
当线段中点与点重合时,点与点重合,最短为0(此时符合题意).
故的范围为.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于结合圆的弦想到取其中点,将转化为,利用垂径定理,将所求式转化成,而求范围即求弦的长的范围即可.
42.平面四边形ABCD中,,,,,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由,,,
可得,故,
又,所以,
以为直径作圆,则,,,四点共圆,
如图所示,故点的轨迹是以为弦,圆周角为的劣弧(不含,两点),
则,
又表示在上的投影,
由图可知,,,
故(此时点在劣弧的中点位置),
即的最小值为.
故选:D.
【点睛】关键点点睛:①由,得到,,,四点在以为直径的圆上,
②看作是在上的投影,结合图形特征可得投影的取值范围.
43.已知向量是单位向量,向量满足,向量满足,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,,由可得,
化简可得,即.
设,由可得,
故的轨迹是以,为焦点,的椭圆,其方程.
设,的夹角为,则,由圆与椭圆的性质可得,,
,,故当,同向,均往x负半轴时,取得最大值.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:关键在于利用向量的坐标运算把向量问题转化为平面几何问题求解.
1.若对于向量,,满足,则称为的绝对增值向量,若为的绝对增值向量,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】依题意,,即,解得,
所以.
故选:C
2.已知与共线的一个向量的坐标为,若点为原点,点在第三象限,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】由已知,可设,
则,
因为点在第三象限,所以,得,
,
由,得,
则的取值范围为.
故选:A
3.在2025年春晚的舞台设计中,工程师设计了一个三角形装饰灯架用于悬挂灯光设备.已知灯架的两边米,米,且.为了加固结构,需从边的中点到顶点安装一条加固杆,则加固杆的长度为( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】A
【详解】因为是的中点,,,,
所以,
所以,
.
故选:A.
4.已知,,定义新运算,记,,满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】因为,,
根据题中定义可得
,故.
故选:A.
5.为了发展旅游业,方便游客观赏湖面盛开的睡莲和湖里游动的锦鲤,唐山南湖公园拟修建观景栈桥.规划如图所示,为规划区域,面积为万平方米,,,,是四条观景木栈桥,其中,,,为观景玻璃栈桥,则的最小值(单位:百米)为( )
A. B.4 C. D.
【答案】C
【详解】中,设,,由,,
可得,即,所以.
因为,所以,
由,得,即,整理得,
因为,
所以,
而,所以,当且仅当时,即,时,等号成立.
因此,当,时,的最小值为,即的最小值为百米.
故选:C.
6.教材中关于数量积有如下性质“,当且仅当时等号成立”,应用该结论可以解决某些函数最值问题,则函数的最大值是( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】设,由,
可得,当且仅当取等号,
所以,
当且仅当,即时取等号.
所以函数的最大值是.
故选:B.
7.已知线段AB是的一条直径,的半径为R(),点P是上的一点且,则( )
A.R B. C.1 D.无法确定
【答案】C
【详解】
如图所示,过作于,则,,
设,则,
在中,根据勾股定理可得,
代入得,解得,
所以,则.
故选:C.
8.正六边形在中国传统文化中象征着 “六合” 与 “六顺” , 这种形状常被用于各种传统装饰和建筑中,如首饰盒、古建筑的窗户、古井口等. 已知 6 个边长均为 2 的正六边形的摆放位置如图所示, 是这 6 个正六边形内部 (包括边界) 的动点,则 的最大值为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
【答案】C
【详解】
过C作交延长线于E点,则,
因为 6 个正六边形边长均为 2,如图,当C位于D点时,取得最大值,
此时,
,
故选:C.
9.如图,是以为直径的半圆和围成的区域内一动点(含边界),若,且,则的最大值为( )
A.8 B.12 C.18 D.24
【答案】C
【详解】
取中点为,由,
因为,所以,
若在围成的区域内一动点(含边界),当与重合时取到最大值,,
若在以为直径的半圆区域内一动点(含边界),
此时,当P为直线OM与半圆的交点时等号成立,
因为,
所以,
故的最大值为,
故选:C.
10.已知在△ABC中,.P是其内部一点,满足最小.设.则t的最小值为( )
A.7 B.6 C. D.
【答案】C
【详解】先证:费马点:如图1,点为内任意一点,连接,当与三个顶点连线的夹角为120°时,的值最小.
注意:上述结论成立的条件是的最大的角要小于,若最大的角大于或等于,此时费马点就是最大角的顶点.(通常只考查三角形的最大顶角小于)
证明:如图2,以为一边向外作等边三角形,将绕点逆时针旋转得到,连接.∵为等边三角形,∴,.而,
∴.
在与,
∵,∴△AMB≌△ENB(SAS).
连接.由△AMB≌△ENB知,.
∵,,∴为等边三角形.
∴.∴.
∴当四点共线时,的值最小.
此时,;;得证;
由已知可得,
即,
所以,整理得,
所以由正弦定理可得,
所以.
所以三个内角都小于,
则由费马点的定义可知,
设,,, ,
则由得,
由余弦定理可得,
,
,
所以由得,
即,
则,且,令,则,
所以,
当且仅当即时,取等号.
所以的最小值为.
故选:C
1.(2024·全国甲卷·高考真题)设向量,则( )
A.“”是“”的必要条件 B.“”是“”的必要条件
C.“”是“”的充分条件 D.“”是“”的充分条件
【答案】C
【详解】对A,当时,则,
所以,解得或,即必要性不成立,故A错误;
对C,当时,,故,
所以,即充分性成立,故C正确;
对B,当时,则,解得,即必要性不成立,故B错误;
对D,当时,不满足,所以不成立,即充分性不立,故D错误.
故选:C.
2.(2024·新课标Ⅱ卷·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.1
【答案】B
【详解】因为,所以,即,
又因为,
所以,
从而.
故选:B.
3.(2024·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B. C.1 D.2
【答案】D
【详解】因为,所以,
所以即,故,
故选:D.
4.(2023·全国乙卷·高考真题)正方形的边长是2,是的中点,则( )
A. B.3 C. D.5
【答案】B
【详解】方法一:以为基底向量,可知,
则,
所以;
方法二:如图,以为坐标原点建立平面直角坐标系,
则,可得,
所以;
方法三:由题意可得:,
在中,由余弦定理可得,
所以.
故选:B.
5.(2023·全国甲卷·高考真题)已知向量,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】因为,所以,
则,,
所以.
故选:B.
6.(2023·全国甲卷·高考真题)已知向量满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,
即,即,所以.
如图,设,
由题知,是等腰直角三角形,
AB边上的高,
所以,
,
.
故选:D.
7.(2023·新课标Ⅰ卷·高考真题)已知向量,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】因为,所以,,
由可得,,
即,整理得:.
故选:D.
8.(2023·全国乙卷·高考真题)已知的半径为1,直线PA与相切于点A,直线PB与交于B,C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】如图所示,,则由题意可知:,
由勾股定理可得
当点位于直线异侧时或PB为直径时,设,
则:
,则
当时,有最大值.
当点位于直线同侧时,设,
则:
,
,则
当时,有最大值.
综上可得,的最大值为.
故选:A.
【点睛】本题的核心在于能够正确作出示意图,然后将数量积的问题转化为三角函数求最值的问题,考查了学生对于知识的综合掌握程度和灵活处理问题的能力.
学科
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