内容正文:
平面向量的基本运算
目录
题型一:平面向量的线性运算 1
题型二:平面向量的数量积 6
题型三:极化恒等式与等和线 10
题型四:奔驰定理与三角形四心 17
题型五:平面向量的综合应用 23
多选题练习 33
题型一:平面向量的线性运算
1.设是非零向量,则是成立的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分、必要条件,以及向量共线等知识确定正确答案.
【详解】对于非零向量,
若,则同向,不一定有;
若,则同向,此时.
所以是成立的必要不充分条件.
故选:C
2.下列说法不正确的是( )
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点也相同
B.零向量的方向是任意的
C.若,则四边形ABCD不一定是平行四边形
D.若,,则
【答案】D
【分析】利用相等向量的意义判断A;零向量的意义判断B;利用共线向量的定义性质逐项判断CD.
【详解】对于A,两个相等向量,若它们的起点相同,则终点也相同,A正确;
对于B,零向量的方向是任意的,B正确;
对于C,由,得,不一定平行,则四边形ABCD不一定是平行四边形,C正确;
对于D,若,,当时,可以不共线,即不一定成立,D错误.
故选:D
3.如图,平行四边形中,与交于点,为的中点,为的重心,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据平行四边形、三角形重心等性质结合平面向量的线性运算即可得所求.
【详解】在平行四边形中,因为为的重心,所以,
则,且,
所以:.
故选:A.
4.已知点为内一点,满足,若,则( )
A.-2 B. C. D.2
【答案】B
【分析】根据向量的线性运算,利用三角形相似及三角形面积的关系求解即可.
【详解】如图,
设,作平行四边形,对角线与底边相交于点,
则,则共线,
因为,故,则,
又,故,则,
,即,
故选:B
5.在中,为三角形所在平面内一点,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】取的中点,取的三等分点,根据向量的运算法则,得到,得出点在边的中位线上,结合,即可求解.
【详解】如图所示,在中,为三角形所在平面内一点,且,
取的中点,取靠近的三等分点,可得,
由向量的平行四边形法则,可得,
所以点在边的中位线上,所以.
故选:D.
6.已知向量不共线,,则 是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【分析】利用向量平行的充要条件结合充分条件、必要条件的概念分析即可.
【详解】因为向量不共线,可知均非零向量,
由,可知,则,满足充分性;
若,则,即,所以,解得,
满足必要性,
所以是“”的充要条件.
故选:C
7.在平行四边形 中, 分别是 的中点,点 在线段 上,且 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合图形,利用向量加减、数乘的定义用表示出即可求解.
【详解】如下图,结合题设易知,,
则
,
,则,,
所以.
故选:A
8.在平行四边形中,点是边上的点,,点是线段的中点,若,则( )
A. B.1 C. D.
【答案】D
【分析】以向量为一组基底,利用向量的加法和数乘运算表示出即可.
【详解】由题可得,向量不共线,则以向量为一组基底,
所以,则.
故选:D.
9.已知向量是两个单位向量,则“”是“为锐角”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】B
【分析】由得,所以为0或锐角,结合充分条件和必要条件的定义判断即可.
【详解】因为为单位向量,所以两边平方得,
所以,而,所以为0或锐角,
所以“”是“为锐角”的必要不充分条件.
故选:B.
题型二:平面向量的数量积
1.已知为单位向量,且,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】首先求解出向量的模长,再根据向量的夹角公式进行求解即可.
【详解】已知,由于,
可得:,
又,可得:.
故选:D
2.已知是单位向量,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【分析】由为单位向量,可得,结合向量数量积公式计算即可得.
【详解】由为单位向量,则,
故.
故选:C.
3.在四边形中,,,.若四边形的面积为,则实数的值为( ).
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量的模长及数量积为0,可得四边形为直角梯形,然后结合模长关系利用面积建立方程求解即可.
【详解】因为,,,所以四边形为梯形,
又,所以,即,
所以四边形为直角梯形,则,
又四边形的面积为,所以,
所以,
所以.
故选:C
4.单位向量满足,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题意知,对两边平方即可求出的值,进而求出的值,从而得出与的夹角.
【详解】由题意,,
则,
解得,即,
又,所以的夹角为,
故选:C.
5.已知向量,,若,则( )
A. B. C.5 D.6
【答案】C
【分析】先根据向量的线性坐标运算求得,然后利用数量积的夹角坐标公式列方程求解即可.
【详解】因为,所以,
由题意得,所以,
所以,解得.
故选:C.
6.向量,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件求出、、的值,再根据向量夹角余弦值公式计算即可.
【详解】解析:因为,所以,
所以,即,
即,所以
又,,
所以,
,
,
所以.
故选:D.
7.在菱形中,,,E为边上的动点(包括端点),F为的中点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,由,,结合数量积的运算律即可求解.
【详解】设,
则,
由为的中点,得,
在菱形中,,,
所以,,
所以,
故选:D
8.在空间中,若三个非零向量满足,则的形状一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
【答案】A
【分析】根据已知条件推出,得为锐角.同理可得也为锐角.由此可得答案.
【详解】,
,
,
所以,即知为锐角.
同理可知也为锐角.
故为锐角三角形.
故选:.
9.如图,已知的半径为为该圆的两条切线,为切点,那么的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】设,,求出,令,求出,求出关于和的方程,求出即可求解.
【详解】设,,
则,,,
所以,
令,则,
即,
因为是实数,所以,整理得,
解得或,
故,此时.
故选:D.
10.已知边长为2的菱形中,,点满足,则 .
【答案】
【分析】应用向量的加减法及数乘运算,最后应用数量积公式及运算律计算求解.
【详解】边长为2的菱形中,,点满足,
则.
因为,
所以.
故答案为:.
题型三:极化恒等式与等和线
1.设正方形的边长为4,动点在以为直径的上,如图,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】取的中点,连结,根据极化恒等式求解即可.
【详解】取的中点,连结,
在内使用极化恒等式得
易知,故.
故答案为:
2.如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆为圆上任一点,若,则的最大值为 .
【答案】
【分析】解法一:以为坐标原点,过点平行于的直线为轴,建立平面直角坐标系,根据已知条件得出三角形顶点坐标,结合等边三角形性质得出外接圆半径,由点在的外接圆上,设得出,联立构建关于的关系求解.
解法二:过点P作的平行线,与直线相交于点,与直线相交于点,设,则,设,结合图形讨论得出,结合和k构建关于的关系求解.
【详解】解法一:
如图,以为坐标原点,过点平行于的直线为轴,建立平面直角坐标系,
由题意可得,,.
因为是边长为2的等边三角形,所以其外接圆的半径为,
由点在的外接圆上,可设,其中,
则.
又,
所以,
所以,
当,即时,取得最大值,
所以的最大值为.
解法二:
如图,过点P作的平行线,与直线相交于点,与直线相交于点,
设,则,
由,可设,
当过点且与圆相切时,取最小值0,
当点位于与同侧,且与圆相切于点时,取最大值,
所以,
所以,
所以,
所以,
所以的最大值为.
故答案为:
3.已知是边长为6的等边三角形,若点满足,且,其中,则的取值范围为 .
【答案】
【分析】如图,令,则,其中,,由知点在线段上(不含端点),因此,其中是边上的高,即可得解.
【详解】如图,令,则,
即,其中,,
由知点在线段上(不含端点).
由于在中,,,,且点在线段上(不含端点),
因此,其中是边上的高.
由可得,
由可得,
所以.
再由可知.
故答案为:
4.已知在中,,若的最小值是2,则对于内一点的最小值是 .
【答案】
【分析】根据题意和已知条件列出等式并化简,作出相应的图形,然后结合图形将表示出来,进而求得最小值.
【详解】,其中,由条件知该式的最小值是2.
设,则点在直线上,
又,故当长度最小时,为的中点,,如图,得.
取的中点,连结,取的中点,连结,
则,
当点与点重合时,上式有最小值,此时.
故答案为:.
5.直角梯形中,,,,点,为的中点,在边上运动(包含端点),则的取值范围为 .
【答案】
【分析】建立平面直角坐标系,再利用向量的数量积的坐标运算即可求解.
【详解】
建立平面直角坐标系如图,则,,,,
点,为的中点,,,
,,,
在边上运动(包含端点),设,
,,
,
,,
的取值范围为.
故答案为:.
6.已知圆,过点的直线与圆交于两点.则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】求出夹角的最小值和最大值,再利用向量的数量积公式求解即可.
【详解】圆:,圆心为,半径.
记点为点,
因为,所以点在圆内,
,
当点为的中点时,的夹角最小,此时,,
所以,所以,所以,
即夹角的最小值为;
当线段是圆的一条直径时,的夹角最大,最大值为.
所以,,
所以.
故选:A.
题型四:奔驰定理与三角形四心
1.设是的外心,点满足,则是的( )
A.内心 B.任意一点
C.垂心 D.重心
【答案】C
【详解】由题可得,
由于是的外心,设为线段的中点,
故且,即,
所以,同理,,故是的垂心.
故选:C.
2.中,、、的对边分别为、、,若且,则的形状是( )
A.顶角为的等腰三角形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.直角三角形
【答案】C
【分析】由推导得的平分线垂直于边,进而得,再由给定面积导出得解.
【详解】如图所示,在边、上分别取点、,使、,
以、为邻边作平行四边形,则,显然,
因此平行四边形为菱形,平分,而,
所以,即,于是得是等腰三角形,即,
令直线交于点,则是边的中点,,
而,因此,从而得,
综上,是等腰直角三角形.
故选:C
3.已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三个点不共线.若则直线BD一定经过三角形ABC的( )
A.垂心 B.内心
C.重心 D.外心
【答案】A
【分析】先将整理,得到,再利用平面向量的三角形法则,求出,得到,从而得到直线BD一定经过三角形ABC的垂心.
【详解】,,
,,,
是三角形的高线,直线BD一定经过三角形ABC的垂心.
故选:A.
4.若,,分别表示,的面积,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】作出辅助线,得到,所以三点共线,根据面积关系得到.
【详解】如图,设分别是的中点.
因为,所以,
即,所以三点共线,
又,故,
为的中位线,故,故,
又,,
所以.
故选:D
5.设点是面积为4的内部一点,且有,则的面积为( )
A.1 B. C. D.
【答案】C
【分析】由,确定点位置,将面积问题转化成边长之比,进而可求解.
【详解】如图,,,
设,则,故点,,三点共线,
,.
故选:C
6.已知点是非等边的外心,是平面内的一点且,则是的( )
A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心
【答案】A
【分析】由点是非等边的外心可得,又因为平面内满足,所以,设D为中点,得到,,从而得到,在边的高线上.同理可得在边高线上,在边高线上,故为高线交点,即为垂心.
【详解】
因为点是非等边的外心,
所以.
因为平面内满足,
所以,
设D为中点,则有
,
所以,
所以在边的高线上.
同理可得,在边高线上,在边高线上.
故点P是高线的交点,即为的垂心.
故选:A.
7.为平面内一定点,该平面内一动点满足,则的( )一定属于集合.
A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心
【答案】A
【分析】根据题意画出图形,根据正弦定理得出,代入关系式由向量的加减法化简,得出与共线,由此得出点P的轨迹,得出答案.
【详解】
中,根据正弦定理,
,即.
设,,
所以,
,
,
设D为中点,则,故,
所以共线,
点的轨迹为射线(不含端点).
的重心一定属于集合.
故选:A.
8.已知为线段上一点,为直线外一点,满足,,,为上一点,且,则的值为( ).
A. B.2 C. D.0
【答案】C
【分析】根据题意分析得出平分,为的内心,以及在双曲线上,利用数量关系,由切线长定理求出在上的投影.
【详解】设因为,
则,,平分;
而,,
又因为分别表示方向上的单位向量,
以这两个单位向量为邻边的平行四边形为菱形,故在的角平分线上;
由为上一点,则为的内心;作各边的垂线,如图所示,
由内心的性质可知,设,,,
由,,则,
解得,则.
故选:C.
题型五:平面向量的综合应用
1.在中,为的中点,为平面内一点,且,则( )
A.的最大值为
B.的最大值为
C.的最大值为
D.的最大值为
【答案】A
【分析】以为坐标原点,,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,为以为圆心,半径为圆上一点,根据向量运算的几何意义逐选项判断即可.
【详解】
以为坐标原点,,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,
所以,设,
所以,
因为,
所以,即,即,
所以为以为圆心,半径为圆上一点,
对于A,,所以,几何意义为到原点的距离,
所以的最大值为到原点的距离的最大值,
最大值为原点到圆心距离加上半径,即,故A正确;
对于B,,,几何意义为到的距离,
所以的最大值为到的距离的最大值,
最大值为到圆心距离加上半径,即,故B错误;
对于C,,令,即,
即,当与圆相切时有最值,即,
解得,所以的最大值为,即的最大值为5,故C错误;
对于D,,因为为以为圆心,半径为圆上一点,
所以的最大值为,所以的最大值为,故D错误,
故选:A.
2.已知向量,且,则 .
【答案】2
【分析】根据数量积的坐标表示结合三角恒等变换可得,结合诱导公式可得,即可得模长.
【详解】因为向量,
则,
即,可得,
则,
,
可知向量,且,
所以.
故答案为:2.
3.椭圆的长轴的顶点为,动点在椭圆内,且,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】由题意可得点的轨迹方程为,根据题意可得,结合数量积的坐标运算可求的取值范围.
【详解】由椭圆,得,解得,所以,,
设,则,所以,
由,得,
两边平方得,
所以,
所以,即,
所以点的轨迹方程为,
又因为动点在椭圆内,所以,即,
故.
故答案为:.
4.平面内互不重合的点、、、、、,若,,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】设O为的重心,由重心性质化简可得,则在以点O为圆心,为半径的圆上,以点O为坐标原点建立平面直角坐标系,进而利用数形结合可求得的最大值与最小值,可得结论.
【详解】设O为的重心,则,
,
因为,所以,设,
则在以点O为圆心,为半径的圆上,
以点O为坐标原点建立平面直角坐标系,
则,
当且仅当都在线段上时,等号成立,
,
当且仅当O在线段上,且在线段上时,等号成立,
综上所述,的取值范围是.
故答案为:.
5.已知菱形的边长为,,点分别在直线上,,.若,,则模的最小值为 .
【答案】
【分析】将求向量的模的最小值转换为求向量的平方的最小值,进而用的代数式表示,最后利用配方法求解.
【详解】
进而化简得
将代入上式,
得.
又因为,故,代入上式化简,
得
故当时,取最小值,即模的最小值为.
故答案为:.
6.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,,且,则 ;若在线段AB上存在动点P使得,则xy的最大值为 .
【答案】 4
【分析】根据正弦定理边角互化,以及数量积的定义可得,,进而结合余弦定理可求解,建立平面直角坐标系,设,根据与得到的等量关系,可求得的最大值.
【详解】由可得,又,故,所以,
由和正弦定理可得,即,,故,
又,故,
联立可得,且故,
以为原点、所在直线分别为轴建立平面直角坐标系,如图:
则,,,设,
设得,,,
则
由得,,,,,,得,的最大值为,当且仅当时取等号.
故答案为:4,
7.已知分别为三个内角的对边,向量,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据向量数量的坐标表示和正弦定理得到,再结合辅助角公式即可求解;
(2)由条件得到,通过平方求得,再由面积公式即可求解.
【详解】(1)
由正弦定理得,,
化简得,
即,
,即,
又,故,即;
(2),
,
则,
由(1)知,,
,
,
或(舍去),
故.
8.在中,角、、的对边分别为,,,向量,,且.
(1)求角的值;
(2)若,是边上的中线,,求的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题意利用正弦定理边化角,再结合三角恒等变换运算求解,
(2)利用向量法结合中线长公式求出边的值,再利用三角形面积公式求解
【详解】(1)因为,所以,所以,
所以,由正弦定理得,即,
且,则,可得,
因为,所以,
(2)由题意得,则,
即有,且,解得:,所以,
故的面积为.
9.已知向量,,记函数.
(1)若为偶函数,求的最小值;
(2)把图象向右平移个单位长度,得到函数图象.若函数在区间内恰有20个零点,求的最小值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)应用数量积坐标公式计算化简,再应用函数是偶函数得出即可得出最小值;
(2)应用平移得出,再应用零点得出,进而应用个数得出的最小值.
【详解】(1),
因为为偶函数,
所以,,
因此当时,.
(2)把图象向右平移个单位长度,
得到函数,,
令,则.
所以,或,,
解得,或,.
函数的每个周期内有2个零点,
函数在一个周期内有两个零点,20个零点即10对,
为使区间长度最小,该区间应从第1个零点延续到第20个零点,
所以的最小值为.
10.已知的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,且,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用正弦定理进行边化角,再运用辅助角公式,即可得解;
(2)由三角形面积可得,再将用与进行表示,表示出后,利用基本不等式进行求解即可.
【详解】(1)由正弦定理,可转化为,
在三角形中,恒成立,两边同除,得,
即,则,则或,
则或(舍去),
故.
(2)
由题可知,为的中点,为的三等分点,且.
又,
.
由,可得.
,
当且仅当时,即时,等号成立.
故的最小值为.
多选题练习
1.下列四个命题中,说法不正确的是( )
A.空间任意两个单位向量必相等
B.对于非零向量,由,则
C.是共线的充分不必要条件
D.若向量满足,则
【答案】ABD
【分析】根据单位向量、相等向量、共线向量、向量的数量积等逐项进行分析判断即可.
【详解】选项A:单位向量的模长均为1,但方向任意,而相等向量需要模长和方向都相同,因此空间任意两个单位向量不一定相等,A错误.
选项B:因为为非零向量,所以可化为,故,无法推出,B错误.
选项C:若,则,即,
所以,说明反向共线;
当共线时,①同向时,,②反向时,,
所以不一定等于. 因此是共线的充分不必要条件,C正确.
选项D:向量是既有大小又有方向的量,不能直接比较大小,故D错误.
故选:ABD.
2.下列说法错误的有( )
A.如果非零向量与的方向相同或相反,且,那么的方向必与或的方向相同
B.若向量,方向相反,且,则向量的方向与向量的方向相反
C.若,则A,B,C一定为一个三角形的三个顶点
D.若,均为非零向量,则
【答案】BCD
【分析】直接利用向量的概念,向量的线性运算,三角形法则,向量的模的应用逐项判断.
【详解】对于A,因为向量与的方向相同或相反且,所以的方向必与或的方向相同,故A正确;
对于B,因为,的方向相反,且,可知的方向与的方向相同,故B错误;
对于C,当A,B,C三点共线时,也可以满足,故C错误;
对于D,当,反向时,,等式不成立,故D错误.
故选:BCD.
3.下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,且,则 D.若非零向量,满足,则
【答案】BD
【分析】对A,若,则与不一定平行;对B,由向量相等的定义判断;对C,利用向量数量积的运算性质判断;对D,根据数量积的运算律及垂直的向量表示判断.
【详解】对于A,若,满足,,但与不一定平行,故A错误;
对于B,由向量相等的定义可知B正确;
对于C,若,即,但不一定成立,故C错误;
对于D,由,则,即,
整理得,又是非零向量,所以,故D正确.
故选:BD.
4.下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.空间中所有的单位向量的模都相等
B.空间中两个向量相等,则它们的起点与终点相同
C.若两个非零向量,与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则,共线
D.设是空间中任意一点,若,则,,,四点共面
【答案】ACD
【分析】结合空间向量的基本概念依次判断即可.
【详解】对于A项,空间中所有的单位向量的模都为1,故A项正确;
对于B项,若两个非零向量方向相同且长度相等则它们是相等向量,
但它们的起点与终点可以不相同,故B项错误;
对于C项,若两个非零向量,不共线,
则它们可以确定一个平面,此时一定可以找到一个向量不在此平面内,
使得,,不共面,从而构成空间的一个基底,
这与题设“与任何一个向量都不能构成空间的一个基底”矛盾,
故假设不成立,所以,共线,故C项正确;
对于D项,因为,所以,,,四点共面,故D项正确.
故选:ACD
5.已知向量,,与不共线,向量,OC平分,则下列结论一定正确的是( )
A.
B.
C.向量,在上的投影向量相等
D.
【答案】BC
【分析】利用向量的加法、减法法则作出图象,利用OC平分,得到四边形为菱形,对每一个选项进行判断,即可得到答案.
【详解】对于A,因为平分,所以四边形为菱形,
不一定垂直,所以A错误;
对于B,因为平分,所以四边形为菱形,所以,
又因为,,所以,所以B正确;
对于C,设与的交点为,如图,
向量在上的投影向量为,
向量在上的投影向量也为,所以C正确;
对于D,,,与不一定相等,所以D错误.
故选:BC.
6.已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为,则
D.若与方向相反,则在上的投影向量的坐标是
【答案】ABD
【分析】选项A,用向量平行的坐标条件,求;选项B,用向量垂直的数量积为0求.选项C,先由夹角求数量积,再用向量差的模长公式计算验证.选项D,先由相反向量得坐标,再用投影向量公式计算验证.
【详解】选项A,若,则,
即,(),得=,所以A正确。
选项B,若,则
即,得,所以B正确。
选项C,若与的夹角为,
又因为,而,
代入得:,所以C错误。
选项D,若与方向相反,则(),且,
,由,得,
故,在上的投影向量公式为:
,计算,,
代入得:,D正确.
故选:ABD.
7.在中,角均不为直角,角的对边分别为,是一动点,则下列命题正确的是( )
A.
B.若,则过的垂心
C.若,则过的重心
D.若,则过的外心
【答案】AB
【分析】利用余弦定理结合向量数量积的定义计算可判断A;利用向量数量积的运算律计算得,可说明,即可判断B;假设过的重心,可设,根据平面向量基本定理计算化简可得,此式不一定成立,由此可判断C;将原式变形为,可得过的内心,即可判断D.
【详解】对于A,根据余弦定理,,则,故A正确;
对于B,,
,即,则过的垂心,故B正确;
对于C,假设过的重心,则与边上的中线共线,可设,
,
,
则,即,
由正弦定理可得,即时,过的重心,故此式不一定成立,
所以不一定过的重心,故C错误;
对于D,,
其中表示角的平分线所在向量,所以过的内心,故D错误.
故选:AB.
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平面向量的基本运算
目录
题型一:平面向量的线性运算 1
题型二:平面向量的数量积 3
题型三:极化恒等式与等和线 4
题型四:奔驰定理与三角形四心 5
题型五:平面向量的综合应用 6
多选题练习 8
题型一:平面向量的线性运算
1.设是非零向量,则是成立的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
2.下列说法不正确的是( )
A.两个相等向量,若它们的起点相同,则终点也相同
B.零向量的方向是任意的
C.若,则四边形ABCD不一定是平行四边形
D.若,,则
3.如图,平行四边形中,与交于点,为的中点,为的重心,则( )
A. B.
C. D.
4.已知点为内一点,满足,若,则( )
A.-2 B. C. D.2
5.在中,为三角形所在平面内一点,且,则等于( )
A. B. C. D.
6.已知向量不共线,,则 是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
7.在平行四边形 中, 分别是 的中点,点 在线段 上,且 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
8.在平行四边形中,点是边上的点,,点是线段的中点,若,则( )
A. B.1 C. D.
9.已知向量是两个单位向量,则“”是“为锐角”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
题型二:平面向量的数量积
1.已知为单位向量,且,若,则( )
A. B. C. D.
2.已知是单位向量,则的最大值为( )
A.4 B.5 C.6 D.7
3.在四边形中,,,.若四边形的面积为,则实数的值为( ).
A.3 B. C. D.
4.单位向量满足,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
5.已知向量,,若,则( )
A. B. C.5 D.6
6.向量,,且,则( )
A. B. C. D.
7.在菱形中,,,E为边上的动点(包括端点),F为的中点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.在空间中,若三个非零向量满足,则的形状一定是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.无法判断
9.如图,已知的半径为为该圆的两条切线,为切点,那么的最小值为( ).
A. B. C. D.
10.已知边长为2的菱形中,,点满足,则 .
题型三:极化恒等式与等和线
1.设正方形的边长为4,动点在以为直径的上,如图,则的取值范围是 .
2.如图,边长为2的等边三角形的外接圆为圆为圆上任一点,若,则的最大值为 .
3.已知是边长为6的等边三角形,若点满足,且,其中,则的取值范围为 .
4.已知在中,,若的最小值是2,则对于内一点的最小值是 .
5.直角梯形中,,,,点,为的中点,在边上运动(包含端点),则的取值范围为 .
6.已知圆,过点的直线与圆交于两点.则的取值范围为( )
A. B. C. D.
题型四:奔驰定理与三角形四心
1.设是的外心,点满足,则是的( )
A.内心 B.任意一点
C.垂心 D.重心
2.中,、、的对边分别为、、,若且,则的形状是( )
A.顶角为的等腰三角形 B.等边三角形
C.等腰直角三角形 D.直角三角形
3.已知平面上四个点A,B,C,D,其中任意三个点不共线.若则直线BD一定经过三角形ABC的( )
A.垂心 B.内心
C.重心 D.外心
4.若,,分别表示,的面积,则( )
A. B. C. D.
5.设点是面积为4的内部一点,且有,则的面积为( )
A.1 B. C. D.
6.已知点是非等边的外心,是平面内的一点且,则是的( )
A.垂心 B.重心 C.内心 D.外心
7.为平面内一定点,该平面内一动点满足,则的( )一定属于集合.
A.重心 B.垂心 C.外心 D.内心
8.已知为线段上一点,为直线外一点,满足,,,为上一点,且,则的值为( ).
A. B.2 C. D.0
题型五:平面向量的综合应用
1.在中,为的中点,为平面内一点,且,则( )
A.的最大值为
B.的最大值为
C.的最大值为
D.的最大值为
2.已知向量,且,则 .
3.椭圆的长轴的顶点为,动点在椭圆内,且,则的取值范围是 .
4.平面内互不重合的点、、、、、,若,,则的取值范围是 .
5.已知菱形的边长为,,点分别在直线上,,.若,,则模的最小值为 .
6.在中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,满足,,且,则 ;若在线段AB上存在动点P使得,则xy的最大值为 .
7.已知分别为三个内角的对边,向量,且.
(1)求;
(2)若,求的面积.
8.在中,角、、的对边分别为,,,向量,,且.
(1)求角的值;
(2)若,是边上的中线,,求的面积.
9.已知向量,,记函数.
(1)若为偶函数,求的最小值;
(2)把图象向右平移个单位长度,得到函数图象.若函数在区间内恰有20个零点,求的最小值.
10.已知的内角的对边分别为,且.
(1)求;
(2)若的面积为,且,求的最小值.
多选题练习
1.下列四个命题中,说法不正确的是( )
A.空间任意两个单位向量必相等
B.对于非零向量,由,则
C.是共线的充分不必要条件
D.若向量满足,则
2.下列说法错误的有( )
A.如果非零向量与的方向相同或相反,且,那么的方向必与或的方向相同
B.若向量,方向相反,且,则向量的方向与向量的方向相反
C.若,则A,B,C一定为一个三角形的三个顶点
D.若,均为非零向量,则
3.下列命题中正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,且,则 D.若非零向量,满足,则
4.下列关于空间向量的命题中,正确的是( )
A.空间中所有的单位向量的模都相等
B.空间中两个向量相等,则它们的起点与终点相同
C.若两个非零向量,与任何一个向量都不能构成空间的一个基底,则,共线
D.设是空间中任意一点,若,则,,,四点共面
5.已知向量,,与不共线,向量,OC平分,则下列结论一定正确的是( )
A.
B.
C.向量,在上的投影向量相等
D.
6.已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若与的夹角为,则
D.若与方向相反,则在上的投影向量的坐标是
7.在中,角均不为直角,角的对边分别为,是一动点,则下列命题正确的是( )
A.
B.若,则过的垂心
C.若,则过的重心
D.若,则过的外心
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