摘要:
**基本信息**
聚焦平面向量与三角应用,通过基础题与综合题梯度设计,考查几何直观、运算推理及模型意识,适配高一期末复习需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题(单选)|8/40|向量概念、夹角、解三角形形状|第3题正方形中点向量表示,体现几何直观|
|选择题(多选)|3/18|向量共线、投影、三角形性质|第11题线段比例与向量关系,考查推理能力|
|填空题|3/15|向量夹角、几何图形向量运算|第13题几何图形交点向量计算,强化空间观念|
|解答题|5/77|向量运算、三角面积、实际应用|第18题正三角形中面积范围求解,突出模型意识与创新应用|
内容正文:
2025-2026年高一数学人教A版必修第二册期末复习
第六章平面向量及其应用
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知单位向量,,,满足,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
2.已知和的夹角为60°,且,则( )
A.1 B. C.3 D.
3.如图,在正方形中,为的中点,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
4.已知分别为三个内角的对边,且,则的形状为( )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.直角三角形或等腰三角形
5.如果平面向量,那么下列结论中正确的是( )
A. B.
C.与的夹角为 D.在上的投影向量为
6.一辆汽车在一条水平的公路上行驶,如图,在处时测得公路右侧一座楼阁屋顶仰角为,向前行驶60米到达处时又测得楼阁屋顶仰角为,继续向前行驶60米到达处时再次测得楼阁屋顶仰角为.则该楼阁的高度( )
A.米 B.米 C.米 D.米
7.如图所示,半圆的直径,为圆心,为半圆上不同于的任意一点,若为半径上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
8.在中,角所对应的边分别为,设的面积为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若且,则
C.的最大值为
D.若在上的投影向量为,则向量与的夹角为
10.的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A.若,则是等边三角形
B.已知 ,,若有两解,则的取值范围是
C.在中,若,,且满足条件,则动点经过的重心
D.若,则
11.在中,D是BC的中点,E是线段AD上的点,过E作一直线分别与AB,AC交于点M,N,设,,,其中,则下列结论正确的是( )
A.若,,则
B.若,则是等边三角形
C.若,,则
D.若,则的最小值为
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.向量,,若向量与的夹角为锐角,则实数的取值范围为_______________.
13.如图所示,已知,点,满足,,与交于点,交于点,,则的值为____________.
14.已知在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则_______;若,则面积的取值范围为_______.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知向量与的夹角,且
(1)求;
(2)求在方向上的数量投影;
(3)求在方向上的投影向量.
16.已知向量,.
(1)若,求实数的值;
(2)设向量,点是直线上的一个动点,当取最小值时,求的坐标.
17.在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求;
(3)若为锐角三角形,,求的取值范围.
18.如图,在边长为2的正三角形ABC中,D为BC的中点,O为AD的中点,过点O的直线交边AB于点M,交边AC于点N.
(1)用,表示;
(2)若,,求的值;
(3)求面积的取值范围.
19.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B;
(2)已知的外接圆的圆心为O,半径.
(ⅰ)作角的平分线交于,,求的面积;
(ⅱ)求的取值范围.
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2025-2026年高一数学人教A版必修第二册期末复习
第六章平面向量及其应用
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分(选择题 共58分)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.已知单位向量,,,满足,则,的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】直接根据向量的数量积的性质可得,再由夹角公式可得,再结合向量夹角范围可得.
【详解】因为都是单位向量,所以.
由,移项得,两边同时平方得: ,
所以,,整理得.
设夹角为,由夹角公式,
因为,所以,因此,的夹角为.
2.已知和的夹角为60°,且,则( )
A.1 B. C.3 D.
【答案】C
【详解】因为和的夹角为60°,且,
所以.
3.如图,在正方形中,为的中点,为的中点,则等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】在中和中,根据向量三角形加法法则建立等量关系即可表示出.
【详解】解:由向量三角形加法法则可知,在中,,
在中,,又为的中点,为的中点,
所以,,因此,
又因为,所以.
4.已知分别为三个内角的对边,且,则的形状为( )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.直角三角形或等腰三角形
【答案】D
【分析】使用正弦定理或余弦定理化简,从而判断三角形的形状.
【详解】方法一:
由于,
根据正弦定理可得,,
即,
,
化简,得,
所以,,或,而为三角形内角,
所以,,或
所以,的形状为直角三角形或等腰三角形.
方法二:
根据余弦定理可得,
化简,得 ,
即
所以,,或
所以,的形状为直角三角形或等腰三角形.
5.如果平面向量,那么下列结论中正确的是( )
A. B.
C.与的夹角为 D.在上的投影向量为
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用坐标求模判断A;利用数量积的坐标表示判断B;求出向量夹角判断C;求出投影向量判断D.
【详解】对于A,,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,而,则,C错误;
对于D,在上的投影向量为,D正确.
故选:D
6.一辆汽车在一条水平的公路上行驶,如图,在处时测得公路右侧一座楼阁屋顶仰角为,向前行驶60米到达处时又测得楼阁屋顶仰角为,继续向前行驶60米到达处时再次测得楼阁屋顶仰角为.则该楼阁的高度( )
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】D
【分析】设该楼阁的高度米,根据题意得,,,,再结合,根据余弦定理求得即可得答案.
【详解】设该楼阁的高度米,
根据题意,,,
所以,,,
因为,
所以,
因为,
,
所以,即,
整理得,解得米,即该楼阁的高度米.
7.如图所示,半圆的直径,为圆心,为半圆上不同于的任意一点,若为半径上的动点,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由向量加法的几何意义得,从而化为求的范围,根据已知及向量数量积的运算律、二次函数的性质求范围.
【详解】因为点是线段的中点,所以向量,
所以,又向量方向相反,且,
所以.
8.在中,角所对应的边分别为,设的面积为,则的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据三角形面积公式和余弦定理,可得,利用不等式和三角函数的运算,即可求解.
【详解】根据三角形面积公式,,
所以,
又由余弦定理,得,
代入得
,
令,则有解,
因,其中,
故有,解得,故.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.已知向量,,则下列结论正确的是( )
A.若,则
B.若且,则
C.的最大值为
D.若在上的投影向量为,则向量与的夹角为
【答案】ABD
【分析】对于A,利用向量垂直的坐标表示化简即可判断;对于B,利用向量平行的坐标表示化简即可判断;对于C,利用代入向量的数量积计算即可求解;对于D,利用投影向量公式化简即可求解.
【详解】已知,,,.
选项A:若,则,得,A正确.
选项B:若,则,得,又 ,所以 ,B正确.
选项C:,最大值为,C错误.
选项D:在上的投影向量为,得,,,D正确.
10.的内角,,的对边分别为,,,则下列说法正确的是( )
A.若,则是等边三角形
B.已知 ,,若有两解,则的取值范围是
C.在中,若,,且满足条件,则动点经过的重心
D.若,则
【答案】ABD
【分析】对A,根据条件,利用正弦定理得,即可求解;对B,根据条件得,即可求解;对C,过A作于,根据条件得,即可求解;对于D,根据条件,利用正弦定理及正弦的和角公式,即可求解.
【详解】对于A,因为,则,所以,
则,又,则,所以,即,
又,所以,即,
同理可知,所以,故A正确,
对于B,因为,且有两解,则,又,所以,故B正确,
对于C,方法一:如图,过作于,则,
由,得到,
当为中点时,与中线共线,此时动点经过的重心,所以C错误.
方法二:由,得到,
所以,
所以,所以,
所以动点经过的垂心,C错误;
对于D,因为,则,
又,则,所以,又,,所以D正确.
11.在中,D是BC的中点,E是线段AD上的点,过E作一直线分别与AB,AC交于点M,N,设,,,其中,则下列结论正确的是( )
A.若,,则
B.若,则是等边三角形
C.若,,则
D.若,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】利用平面向量的线性运算,以及数量积公式,基本不等式依次求解即可.
【详解】因为,
则,即,
则,所以,A正确;
因为,
所以,
所以,同理,点是的垂心,
又是边的中点,,易知是等腰三角形,
无法确定是等边三角形,B错误;
由题意知,,
所以,
又三点共线,则,
所以,
即,解得,C正确;
,
又三点共线,则,
因此,
当且仅当时取等号,
所以的最小值为,D正确.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.向量,,若向量与的夹角为锐角,则实数的取值范围为_______________.
【答案】
【分析】通过数量积表示出角度余弦值后求解范围.
【详解】因为,,
所以,,
.
因为夹角为锐角,所以两向量数量积大于0且不共线同向
,解得.
共线时,解得.
综上所述.
13.如图所示,已知,点,满足,,与交于点,交于点,,则的值为____________.
【答案】
【详解】由共线,存在使
,
由共线,存在使,
联立系数相等:
,解得:,,
,
由于,且在上,故设,
则,
结合得,解得.
14.已知在锐角中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,则_______;若,则面积的取值范围为_______.
【答案】 2
【分析】根据二倍角公式及正弦定理得到,再结合同角三角函数的关系,两角和的正弦公式,诱导公式,正弦定理,及余弦定理即可求出的值;依题意可得,结合余弦定理,三角形面积公式,同角三角函数的关系,三角形边的关系,及二次函数的性质即可求出面积的取值范围.
【详解】由,
由二倍角公式得,
所以正弦定理得,
又在锐角中,有,
则
;
若,则,
则由余弦定理有,
所以,
又因为是锐角三角形,则有,
又,解得,
又,所以,
则,所以,
故面积的取值范围为.
四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。
15.已知向量与的夹角,且
(1)求;
(2)求在方向上的数量投影;
(3)求在方向上的投影向量.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)∵ 向量与的夹角,且,,
∴ .
,
代入数值可得.
(2)根据向量数量投影的定义:
在方向上的数量投影为,
由(1)知.
先计算,
又∵ ,
∴ 所求数量投影为.
(3)由(1)知.
根据投影向量的定义:
在方向上的投影向量为,
代入数值可得所求投影向量为.
16.已知向量,.
(1)若,求实数的值;
(2)设向量,点是直线上的一个动点,当取最小值时,求的坐标.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据向量线性运算的坐标表示及向量垂直的坐标表示求解即可.
(2)法一,设,根据题意得到,即,根据向量数量积的坐标表示及二次函数性质求解即可.
法二,设,则,根据向量数量积的坐标表示及二次函数性质求解即可.
【详解】(1),,
因为,所以.
即,解得.
(2)(法一)设,P是直线上的一个动点,所以,即.
又,,
所以
,
所以当时,最小值为,此时点P的坐标为.
(法二)设,则.
则,
所以当时,最小值为,此时点P的坐标为.
17.在中,内角,,所对的边分别为,,,已知.
(1)求角;
(2)若,的面积为,求;
(3)若为锐角三角形,,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)通过正弦定理将角的关系转化为边的关系,再利用余弦定理求解角;
(2)结合三角形面积公式求出的值,再通过完全平方公式和余弦定理计算边;
(3)利用正弦定理将边转化为角的正弦形式,结合锐角三角形条件确定角的范围,再通过辅助角公式化简,求出的取值范围.
【详解】(1)由正弦定理得,展开并整理得.
结合余弦定理,可得,又,故.
(2)由三角形面积公式,代入、,得,解得.
由,得.
结合余弦定理,代入得,故(负值舍去).
(3)由正弦定理,,故,.
由,得.
因为锐角三角形,故,解得.
则,展开并化简得.
由,得,故,因此.
18.如图,在边长为2的正三角形ABC中,D为BC的中点,O为AD的中点,过点O的直线交边AB于点M,交边AC于点N.
(1)用,表示;
(2)若,,求的值;
(3)求面积的取值范围.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)利用向量加法的平行四边形法则及中点性质求解;
(2)利用三点共线的充要条件建立方程求解;
(3)利用三角形面积公式表示面积,再求解范围.
【详解】(1)因为是中点,所以 ,又因为是中点,
所以,所以;
(2)已知,,
将其代入 (1)的结论
所以三点共线,所以 ,得;
(3)正三角形边长为,,由(2)知,,
面积是,
由,得,
在线段上,在线段上,,代入:
解不等式,
,,得;
,结合,得,
综上参数范围:,,
令,,由得,所以,
由对勾函数性质:在与处取最大值,在处取最小值,
时,;
或时,,所以,
因为,因此,所以面积的取值范围是 .
19.已知的内角A,B,C的对边分别为a,b,c,且满足.
(1)求角B;
(2)已知的外接圆的圆心为O,半径.
(ⅰ)作角的平分线交于,,求的面积;
(ⅱ)求的取值范围.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据题意,由正弦定理化简得到,再由余弦定理得,即可求解;
(2(ⅰ)根据题意,得到,由,求得,再由余弦定理,得到,设,得到,求得,结合面积公式,即可求解;
(ⅱ)由向量的数量积的运算公式和正弦定理得到,得到,又由,化简得到,结合三角函数的性质,即可求解.
【详解】(1)解:因为,
由正弦定理得,整理得,
又由余弦定理得,
又因为,所以.
(2)解:(ⅰ)因为的外接圆的圆心为O,且半径,
所以,
又因为为角的平分线,可得,
因为,且,
可得,
所以,即,
又由余弦定理得,
即,
设,则,代入可得,即,
解得或(舍去),所以,
所以的面积为.
(ⅱ)由向量的数量积的运算公式,可得,
因为,所以,
又因为的外接圆的半径,可得,
所以,
因为且,所以,
所以
,
因为,可得,所以,
所以,即的取值范围为.
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