2026届高考数学二轮专题高频考点梳理:平面向量与多学科综合问题
2026-05-21
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摘要:
**基本信息**
以平面向量为工具,系统整合几何、函数、解析几何综合问题,提炼坐标法、等和线等跨模块解题策略,构建“概念-原理-应用”逻辑链条。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础应用|单选1-7、填空11-13|坐标法、向量数量积运算、几何性质转化|向量概念→数量积公式→几何图形性质应用|
|综合拓展|多选8-10、解答15-18|方程联立+韦达定理、等和线定理、内切圆面积公式|向量工具→解析几何(抛物线/椭圆)→函数图像综合|
|创新探究|解答19|递推关系证明、放缩法|向量坐标运算→数列递推→不等式证明|
内容正文:
2026年高考数学二轮专题高频考点梳理:
平面向量与多学科综合问题
一、单选题
1.已知是边长为的等边三角形,点,分别是边,的中点,连接并延长到点,使得,则的值为( )
A. B. C. D.
2.已知,,是平面内一动点,且,若,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知为坐标原点,抛物线的焦点为F,,过点M的直线l与C交于A,B两点,且,直线BN与C的另一个交点为P,若直线AN与PM的斜率满足,则 ( )
A. B. C. D.
4.如图,在中,为上一点,且满足,若,则的最小值是( )
A.2 B.4 C. D.
5.已知向量满足,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
6.已知中,,,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
7.已知函数的部分图象如图所示,为图象与轴交点且满足为等边三角形,则( )
A.1 B. C. D.2
二、多选题
8.已知向量,则( )
A. B.
C.若,则 D.
9.已知为抛物线的焦点,点在上,过作的切线交轴于点,则下列说法正确的是( )
A.的斜率为
B.若圆被截得弦长为,则
C.
D.若平行的直线与相切于点,则
10.在平面直角坐标系中,已知点是曲线上任意一点,过点向圆引两条切线,这两条切线与的另一个交点分别为,则下列结论正确的有( )
A.
B.直线与圆相切
C.的周长的最小值为
D.的面积的最小值为
三、填空题
11.已知函数的部分图象如图所示,的图象与轴交于点C,且,,,则 .
12.在平面直角坐标系中,为直线上在第一象限内的点,,以为直径的圆与直线交于另一点.若,则点的横坐标为 .
13.在中,,,为所在平面内的动点,且,则的最小值为 .
14.已知为抛物线上一点,为的焦点,直线的方程为,过直线上一点(点不在轴上)作抛物线的两条切线,切线分别交轴于A,B两点,则外接圆的面积的最小值为 .
四、解答题
15.已知抛物线的顶点在坐标原点,椭圆的顶点分别为,,,,其中点为抛物线的焦点,如图所示.
(1)求抛物线的标准方程;
(2)若过点的直线与抛物线交于,两点,且,求直线的方程.
16.如图,已知在中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A的值;
(2)若,M为边BC上一点,且,求AM的长.
17.在,角所对的边分别为,已知.
(1)证明:;
(2)是否存在内一点使得且?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
18.已知椭圆,,A是的右顶点.
(1)若的焦点,求离心率e;
(2)若,且上存在一点P,满足,求m;
(3)已知AM的中垂线l的斜率为2,l与交于C、D两点,为钝角,求a的取值范围.
19.如图,已知点列与满足,且,其中,.
(1)求;
(2)求与的关系式;
(3)证明:.
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
A
C
B
D
C
ABD
ACD
BD
1.A
【分析】通过建立直角坐标系,根据题意求出向量的坐标,利用数量积的坐标运算求的值即可.
【详解】如图,以所在直线为轴,为坐标原点,所在直线为轴,建立直角坐标系,
由题意可得,,,,
则,
设,由得,,
所以
所以,所以,
所以.
故选:A.
2.B
【分析】解法一:根据题意,先求出点的轨迹方程为,由题意可设,,根据向量相等坐标关系得解;解法二:根据题意,先求出点的轨迹方程为,设斜率为且与圆相切的直线方程为,根据圆心到直线的距离为半径,结合等和线定理即可求解.
【详解】解法一:设,则,
整理得,即,
由题意可设,,得,
又,,
由,得,
则,,
得,
所以的取值范围为.
解法二:(等和线)设,则,
整理得,即,
因为直线的斜率为,
设斜率为且与圆相切的直线方程为,
所以,所以,
所以的取值范围为.
故选:B.
3.A
【分析】由题意得,则可设直线,直线,分别与抛物线方程联立,设,由韦达定理可得,,结合,可解得的值,从而可得的值,再利用弦长公式即可求解.
【详解】由题意得,
,
,
设直线,直线,
联立,得,
设,则,
联立,得,则,
则,则,故,
由,得,解得,
则,故.
故选:.
4.C
【分析】设,从而得到,结合已知有,应用三角形面积公式得,最后由向量数量积的运算律、基本不等式求向量模长的最值.
【详解】设,则,
所以,解得,
,则,
,当且仅当时,等号成立,
的最小值为.
故选:C
5.B
【分析】令,为线段的中点,则,从而将转化为,将转化为椭圆上点与点的距离问题求解即可.
【详解】令,为线段的中点,则,
∴转化为,且,
∴点P的轨迹是以为焦点的椭圆,
半焦距,长半轴长,短半轴长,
,
为椭圆上点与点的距离,则,即,
则的取值范围是.
故选:B.
6.D
【分析】由正弦定理求外接圆半径,在其外接圆中连接,由,讨论的位置情况确定范围.
【详解】由题设,外接圆半径为,
如下图,外接圆中连接,可得,,
所以,
当反向共线时最小,最小值为;当同向共线时最大,最大值为20,
所以.
故选:D
7.C
【分析】根据给定条件,求出相邻两条对称轴方程,进而求出值.
【详解】观察图象得,正的高为,则,又,因此,
线段中垂线方程分别为,即是函数图象相邻两条对称轴,
则函数的最小正周期,所以.
故选:C
8.ABD
【分析】根据平面向量的数量积的坐标表示、模长公式、共线的坐标表示及三角恒等变换公式判断各选项即可.
【详解】由题意,
对于A,,故A正确;
对于B,,故B正确;
对于C,若,则,即,即,所以,故C错误;
对于D,,所以,故D正确.
故选:ABD.
9.ACD
【分析】对于A,设出抛物线在处的切线方程,联立切线方程与抛物线方程后结合判别式为零可求斜率判断正误;对于B,根据弦长公式计算后可判断其正误;对于C,利用向量的数量积的坐标形式计算后可判断正误;对于D,同A的方法求出的坐标,再结合向量的坐标运算可判断其正误.
【详解】由题设,切线的斜率存在且不为零,且,
当,设,联立,
所以,则,可得,
所以,此时的斜率为,
同理,当时的斜率为,A对;
由对称性,取,此时切线方程为,
所以到的距离为,可得,B错;
若切线为,则,而,取,
所以,结合抛物线对称性可知C对;
同C分析,设,该点处切线方程为,
联立,得,且,
所以,则,故切线斜率为,
所以,即,
所以,则,D对.
故选:ACD
10.BD
【分析】分别对直线,的斜率是否存在进行讨论,对各种情况下各选项的内容进行判断即可.
【详解】如图,不妨设点位于第一象限,直线在圆的左边,直线在圆的右边.
首先,若直线的斜率不存在,则,,
设直线的方程为:即.
因为直线与圆相切,所以,
此时直线:与曲线只有1个交点,不合题意;
其次,若直线的斜率不存在,则,,
设直线的方程为:即.
因为直线与圆相切,所以,
此时直线:,所以.
此时:,,,.
所以,故A不成立;
直线:,由得直线与圆相切,故B成立;
因为,所以的周长为,满足C选项;
,满足D选项.
最后,直线,的斜率都存在时:
设(且),,.
所以,
所以直线的方程为:,即.
因为直线与圆相切,所以:.
同理可得:.
所以为方程的两根.
所以:,.
又直线的方程为:,
点到直线的距离为:.
所以直线与圆相切,故B正确;
又,
又,点到直线的距离为:.
所以.
令,,
.
设
当时,恒成立.
所以当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,所以.
所以在和上单调递增,在上单调递减.
又因为,,所以.
所以,符合D.
综上可知,的面积的最小值为,故D正确.
又的内切圆半径为1,所以,
所以.
即周长的最小值为,故C错误.
故选:BD.
【点睛】方法点睛:若的内切圆半径为,三边长分别为,则,故求周长的最小值,可以利用三角形面积的最小值来求.
11.
【分析】根据B、D点横坐标可确定周期得出,再把代入可求的值,利用得到A即可求解.
【详解】由题干图象可知,则,所以,所以,
由,得,,即,,
因为,所以,则.
又,则,又,,
,解得(负根舍去),
所以,所以.
故答案为:.
12.3
【分析】方法一:先根据条件确定圆方程,再利用方程组解出交点坐标,最后根据平面向量的数量积求出结果.
【详解】[方法一]:【通性通法】直译法
设,则由圆心为中点得易得,与联立解得点的横坐标
所以.所以,
由得
即,解得:或,因为,所以
故答案为:3.
[方法二]:【最优解】几何法
如图3,因为为直径,所以,,.
设,则,
所以,即.
所以,A点的坐标为,则点A的横坐标为3.
[方法三]: 数形结合
如图4,由已知,得,则,所以的方程为.
由解得.
设,则,从而.
所以,解得或.
又,所以.即点A的横坐标为3.
[方法四]:数形结合+斜率公式
由,得,又C是的中点,所以.
又,所以.设直线l的倾斜角为,则,从而.
设,则,解得.即点A的横坐标为3.
[方法五]: 数形结合+解三角形
由方法四,知,则.
在中,.
在等腰中,.
设,则,解得或.
又,所以.即点A的横坐标为3.
[方法六]:数形结合+解三角形
设直线l的倾斜角为,则,则.
由方法四知,于是.
在中,由正弦定理知,解得,
故点A的横坐标为.
[方法七]:数形结合+解三角形
因为D为以为直径的圆C上一点,所以,C为的中点.
因为,所以,为等腰直角三角形,即.
在中,.
又,所以.
因为A在第一象限,所以.
又,所以.
【整体点评】方法一:直接根据题意逐句翻译成数学语言,通过运算解出,是该题的通性通法;
方法二:作出简图,利用平面几何知识求解,运算简单,是该题的最优解;
方法三:通过圆的几何性质,利用直线方程联立求点的坐标,简化计算;
方法四:通过圆的几何性质,求出直线的倾斜角,从而得出斜率,根据斜率公解出,是不错的解法;
方法五:同法四,通过圆的几何性质,求出直线的倾斜角,从而得出斜率,再通过解三角形求出;
方法六:基本原理同方法五;
方法七:基本原理同方法五.
13.
【分析】可证,延长至,使得,连接,则为的垂直平分线,根据对称可求得的最小值.
【详解】
因为,故,故,
故,所以,
延长至,使得,连接,则为的垂直平分线,
故,故,当且仅当共线时等号成立,
而,
故的最小值为.
故答案为:.
14.
【分析】通过求抛物线的切线方程,得出点的坐标,再根据向量垂直证明,,,四点共圆且的外接圆直径为,最后根据点到直线的距离公式求出的最小值,进而求出的外接圆面积的最小值.
【详解】设切线,与抛物线分别切于点M,N,设,.
,.
直线,直线.
由得故.
又,,.
故,同理.
,.
,A,F,B四点共圆,且的外接圆的直径为.
即为点到直线的距离,此距离为2.
,即的外接圆半径最小值为1.
故的外接圆面积的最小值为.
故答案为:.
15.(1);(2).
【分析】(1)根据抛物线的焦点,求抛物线方程;(2)首先设出直线的方程为,与抛物线方程联立,并利用韦达定理表示,并利用,求直线的斜率,验证后,即可得到直线方程.
【详解】解:(1)由椭圆可知,,
所以,,则,
因为抛物线的焦点为,可设抛物线方程为,
所以,即.
所以抛物线的标准方程为.
(2)由椭圆可知,,
若直线无斜率,则其方程为,经检验,不符合要求.
所以直线的斜率存在,设为,直线过点,
则直线的方程为,
设点,,
联立方程组,
消去,得.①
因为直线与抛物线有两个交点,
所以,即,
解得,且.
由①可知,
所以,
则,
因为,且,
所以,
解得或,
因为,且,
所以不符合题意,舍去,
所以直线的方程为,
即.
16.(1)
(2)
【分析】(1)由正弦定理边角互化可得答案;
(2)由图可得,后由数量积知识可得答案.
【详解】(1).
由正弦定理,
则,
又在中,,则,
结合,则;
(2)由图,.
又由题,,则
,则AM的长为.
17.(1)证明见解析
(2)不存在
【分析】(1)利用三角恒等变换以及辅助角公式可将原式化为,根据三角函数最值即可得,可得结论;
(2)由(1)可知点在的边的中线上,再由的最小值为可得,可得不成立.
【详解】(1)由题意可知,
即,则,
即,其中;
其中和的最大值为1,故上式只有当时,等号成立;
故,由正弦定理可得,
所以
(2)因为,所以为的重心,
因为,为各边中线的交点,因此;
又因为点在内部,点在内的直线上的动点,如下图所示:
当点与点重合时,取得最小值,即,
所以恒成立,显然与,即矛盾,
故内不存在点使得且同时成立.
18.(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由方程可得,再由焦点坐标得,从而求出得离心率;
(2)设点坐标,由向量关系坐标化可解得坐标,代入椭圆方程可得;
(3)根据中垂线性质,由斜率与中点坐标得直线方程,联立直线与椭圆方程,将钝角条件转化为向量不等式,再坐标化利用韦达定理代入化简不等式求解可得范围.
【详解】(1)由题意知,,则,
由右焦点,可知,则,
故离心率.
(2)由题意,
由得,,
解得,代入,
得,又,解得.
(3)由线段的中垂线的斜率为,所以直线的斜率为,
则,解得,
由得中点坐标为,
故直线,显然直线过椭圆内点,
故直线与椭圆恒有两不同交点,
设,
由消得,
由韦达定理得,
因为为钝角,则,且,
则有,
所以,
即,解得,
又,
故,即的取值范围是.
19.(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由垂直向量的坐标表示和模长公式列出方程组,解方程即可得出答案.
(2)根据垂直向量的坐标表示和模长公式列出方程组,解方程即可得出答案.
(3)要证等价于证明,先证明,再由累加法即可证明.
【详解】(1)因为,,
,,
所以,
得,所以.
(2)由,,
①,
又,则②,
将①代入②得:
即.
(3)要证等价于证明,
当时,
,
因为,
所以
,
,
.
【点睛】关键点点睛:本题(3)的关键点在于将题意转化为证明,先由放缩法证明,再由累加法即可证明.
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