
1、明確模擬練習(xí)的目的。不但檢測知識的全面性、方法的熟練性和運算的準確性,更是訓(xùn)練書寫規(guī)范,表述準確的過程。
2、查漏補缺,以“錯”糾錯。每過一段時間,就把“錯題筆記”或標記錯題的試卷有側(cè)重的看一下。查漏補缺的過程也就是反思的過程,逐漸實現(xiàn)保強攻弱的目標。
3、嚴格有規(guī)律地進行限時訓(xùn)練。特別是強化對解答選擇題、填空題的限時訓(xùn)練,將平時考試當作高考,嚴格按時完成,并在速度體驗中提高正確率。
4、保證常規(guī)題型的堅持訓(xùn)練。做到百無一失,對學(xué)有余力的學(xué)生,可適當拓展高考中難點的訓(xùn)練。
5、注重題后反思總結(jié)。出現(xiàn)問題不可怕,可怕的是不知道問題的存在,在復(fù)習(xí)中出現(xiàn)的問題越多,說明你距離成功越近,及時處理問題,爭取“問題不過夜”。
6、重視每次模擬考試的臨考前狀態(tài)的調(diào)整及考后心理的調(diào)整。以平和的心態(tài)面對高考。
專題22 平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用
【考點預(yù)測】
一.平面向量的數(shù)量積
(1)平面向量數(shù)量積的定義
已知兩個非零向量與,我們把數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),
記作,即=,規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.
(2)平面向量數(shù)量積的幾何意義
①向量的投影:叫做向量在方向上的投影數(shù)量,當為銳角時,它是正數(shù);當為鈍角時,它是負數(shù);當為直角時,它是0.
②的幾何意義:數(shù)量積等于的長度與在方向上射影的乘積.
二.數(shù)量積的運算律
已知向量、、和實數(shù),則:
①;
②;
③.
三.數(shù)量積的性質(zhì)
設(shè)、都是非零向量,是與方向相同的單位向量,是與的夾角,則
①.②.
③當與同向時,;當與反向時,.
特別地,或.
④.⑤.
四.數(shù)量積的坐標運算
已知非零向量,,為向量、的夾角.
結(jié)論
幾何表示
坐標表示
模
數(shù)量積
夾角
的充要
條件
的充要
五、向量中的易錯點
(1)平面向量的數(shù)量積是一個實數(shù),可正、可負、可為零,且.
(2)當時,由不能推出一定是零向量,這是因為任一與垂直的非零向量都有.
當時,且時,也不能推出一定有,當是與垂直的非零向量,是另一與垂直的非零向量時,有,但.
(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即,這是因為是一個與共線的向量,而是一個與共線的向量,而與不一定共線,所以不一定等于,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選項,一般都是錯誤選項.
(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當且僅當且(或,且
【方法技巧與總結(jié)】
(1)在上的投影是一個數(shù)量,它可以為正,可以為負,也可以等于0.
(2)數(shù)量積的運算要注意時,,但時不能得到或,因為時,也有.
(3)根據(jù)平面向量數(shù)量積的性質(zhì):,,等,所以平面向量數(shù)量積可以用來解決有關(guān)長度、角度、垂直的問題.
(4)若、、是實數(shù),則();但對于向量,就沒有這樣的性質(zhì),即若向量、、滿足(),則不一定有,即等式兩邊不能同時約去一個向量,但可以同時乘以一個向量.
(5)數(shù)量積運算不適合結(jié)合律,即,這是由于表示一個與共線的向量,表示一個與共線的向量,而與不一定共線,因此與不一定相等.
【題型歸納目錄】
題型一:平面向量的數(shù)量積運算
題型二:平面向量的夾角
題型三:平面向量的模長
題型四:平面向量的投影、投影向量
題型五:平面向量的垂直問題條件
與
的關(guān)系
(當且僅當時等號成立)
題型六:建立坐標系解決向量問題
【典例例題】
題型一:平面向量的數(shù)量積運算
例1.(2022·全國·模擬預(yù)測(理))在中,,為的外心,,,則( )
A.2B.C.4D.
例2.(2022·河南安陽·模擬預(yù)測(理))已知是斜邊上的高,,點M在線段上,滿足,則( )
A.B.C.2D.4
例3.(2022·全國·高三專題練習(xí)(理))已知向量滿足,則( )
A.B.C.1D.2
例4.(2022·四川省瀘縣第二中學(xué)模擬預(yù)測(文))如圖,正六邊形ABCDEF中,,點P是正六邊形ABCDEF的中心,則______.
例5.(2022·安徽·合肥市第八中學(xué)模擬預(yù)測(理))已知向量滿足,則_________.
例6.(2022·陜西·模擬預(yù)測(理))已知向量,,若,則__________
例7.(2022·上海徐匯·二模)在中,已知,,,若點是所在平面上一點,且滿足,,則實數(shù)的值為______________.
例8.(2022·陜西·交大附中模擬預(yù)測(理))已知在平行四邊形中,,則值為__________.
例9.(2022·福建省福州第一中學(xué)三模)過點的直線與交于A,B兩點,當M為線段中點時,___________.
例10.(2022·全國·模擬預(yù)測(理))已知向量與不共線,且,,若,則___________.
例11.(2022·全國·高三專題練習(xí)(理))設(shè)向量,的夾角的余弦值為,且,,則_________.
例12.(2022·江蘇·徐州市第七中學(xué)模擬預(yù)測)如圖是第24屆國際數(shù)學(xué)家大會的會標,它是根據(jù)中國古代數(shù)學(xué)家趙爽的弦圖設(shè)計的,大正方形ABCD是由4個全等的直角三角形和中間的小正方形EFGH組成的.若大正方形的邊長為,E為線段BF的中點,則______.
【方法技巧與總結(jié)】
(1)求平面向量的數(shù)量積是較為常規(guī)的題型,最重要的方法是緊扣數(shù)量積的定義找到解題思路.
(2)平面向量數(shù)量積的幾何意義及坐標表示,分別突出了它的幾何特征和代數(shù)特征,因而平面向量數(shù)量積是中學(xué)數(shù)學(xué)較多知識的交匯處,因此它的應(yīng)用也就十分廣泛.
(3)平面向量的投影問題,是近幾年的高考熱點問題,應(yīng)熟練掌握其公式:向量在向量方向上的投影為.
(4)向量運算與整式運算的同與異(無坐標的向量運算)
同:;;公式都可通用
異:整式:,僅僅表示數(shù);向量:(為與的夾角),使用范圍廣泛,通常是求?;蛘邐A角.
,通常是求最值的時候用.
題型二:平面向量的夾角
例13.(2022·甘肅·高臺縣第一中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知非零向量,滿足,,則與夾角為______.
例14.(2022·安徽·合肥一六八中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知向量,向量,且,則向量的夾角為___________.
例15.(2022·湖北武漢·模擬預(yù)測)兩不共線的向量,,滿足,且,,則( )
A.B.C.D.
例16.(2022·云南師大附中模擬預(yù)測(理))已知向量,,若向量與向量的夾角為鈍角,則的取值范圍為( )
A.B.
C.D.
例17.(2022·廣東深圳·高三階段練習(xí))已知向量,,則與夾角的余弦值為_________.
例18.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知向量,若,則( )
A.B.C.5D.6
例19.(2022·湖南·長沙市明德中學(xué)二模)已知非零向量、滿足,,則向量與向量夾角的余弦值為( )
A.B.C.D.
例20.(2022·遼寧·大連市一0三中學(xué)模擬預(yù)測)已知單位向量,滿足,則與的夾角為( )
A.30°B.60°C.120°D.150°
例21.(2022·北京市大興區(qū)興華中學(xué)三模)已知為單位向量,向量,且,則( )
A.B.C.D.
例22.(2022·全國·模擬預(yù)測(理))已知平面向量與互相垂直,模長之比為2:1,若,則與的夾角的余弦值為( )
A.B.C.D.
例23.(多選題)(2022·福建省福州格致中學(xué)模擬預(yù)測)已知單位向量的夾角為,則以下說法正確的是( )
A.B.
C.D.與可以作為平面內(nèi)的一組基底
例24.(多選題)(2022·江蘇·模擬預(yù)測)已知向量,,,,則( )
A.若,則
B.若,則
C.的最小值為
D.若向量與向量的夾角為銳角,則的取值范圍是
例25.(2022·河南·通許縣第一高級中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知,是單位向量,,,若,則,的夾角的余弦值為( )
A.B.C.D.
例26.(2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(理))非零向量滿足,則與的夾角為( )
A.B.C.D.
例27.(2022·內(nèi)蒙古·海拉爾第二中學(xué)模擬預(yù)測(文))已知向量,為單位向量,,則與的夾角為( )
A.B.C.D.
【方法技巧與總結(jié)】
求夾角,用數(shù)量積,由得,進而求得向量的夾角.
題型三:平面向量的模長
例28.(2022·福建省廈門集美中學(xué)模擬預(yù)測)已知向量、、滿足,,,則______.
例29.(2022·遼寧沈陽·三模)已知平面向量滿足,則_______.
例30.(2022·全國·高三專題練習(xí)(文))已知向量,則( )
A.2B.3C.4D.5
例31.(2022·江蘇·揚中市第二高級中學(xué)模擬預(yù)測)已知 與為單位向量,且⊥,向量滿足,則||的可能取值有( )
A.6B.5C.4D.3
例32.(2022·江蘇·南京市天印高級中學(xué)模擬預(yù)測)已知平面向量,滿足,,且與的夾角為,則( )
A.B.C.D.3
例33.(2022·河南·開封市東信學(xué)校模擬預(yù)測(理))已知非零向量,的夾角為,,則___________.
例34.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知三個非零平面向量,,兩兩夾角相等,且,,,求.
例35.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知,,與的夾角為,求及的值.
例36.(2022·福建泉州·模擬預(yù)測)已知向量,,若的夾角為,則=___________.
【方法技巧與總結(jié)】
求模長,用平方,.
題型四:平面向量的投影、投影向量
例37.(2022·新疆克拉瑪依·三模(理))設(shè),是兩個非零向量,,,過的起點和終點,分別作所在直線的垂線,垂足分別為,,得到,則叫做向量在向量上的投影向量.如下圖,已知扇形的半徑為1,以為坐標原點建立平面直角坐標系,,,則弧的中點的坐標為________;向量在上的投影向量為________ .
例38.(2022·江西鷹潭·二模(文))已知向量,則在方向上的投影為_________
例39.(2022·江西·南昌市八一中學(xué)三模(理))已知向量,,且在上的投影等于,則___________.
例40.(2022·江蘇淮安·模擬預(yù)測)已知,在上的投影為1,則在上的投影為( )
A.-1B.2C.3D.
例41.(2022·四川成都·三模(理))在中,已知,,,則向量在方向上的投影為( ).
A.B.2C.D.
例42.(2022·廣西桂林·二模(文))已知向量,則在方向上的投影為( )
A.B.C.1D.2
例43.(2022·內(nèi)蒙古呼和浩特·二模(理))非零向量,,滿足,與的夾角為,,則在上的正射影的數(shù)量為( )
A.B.C.D.
例44.(2022·遼寧·渤海大學(xué)附屬高級中學(xué)模擬預(yù)測)已知單位向量滿足,則在方向上的投影向量為( )
A.B.C.D.
例45.(2022·海南華僑中學(xué)模擬預(yù)測)已知平面向量,的夾角為,且,,則在方向上的投影向量為( )
A.B.C.D.
題型五:平面向量的垂直問題
例46.(2022·海南海口·二模)已知向量,的夾角為45°,,且,若,則______.
例47.(2022·廣東茂名·二模)已知向量(t,2t),=(﹣t,1),若(﹣)⊥(+),則t=_____.
例48.(2022·青海玉樹·高三階段練習(xí)(理))已知向量,,若,則______.
例49.(2022·河南開封·模擬預(yù)測(理))已知兩個單位向量與的夾角為,若,,且,則實數(shù)( )
A.B.C.D.
例50.(2022·河南安陽·模擬預(yù)測(文))已知向量,其中,若,則___________.
例51.(2022·全國·模擬預(yù)測(文))設(shè)向量,,若,則___________.
【方法技巧與總結(jié)】
題型六:建立坐標系解決向量問題
例52.(2022·山東淄博·三模)如圖在中,,為中點,,,,則( )
A.B.C.D.
例53.(2022·貴州貴陽·模擬預(yù)測(理))在邊長為2的正方形中,是的中點,則( )
A.2B.C.D.4
例54.(2022·江蘇·模擬預(yù)測)如圖,在平面四邊形中,,分別為,的中點,,,,若,則實數(shù)的值是( )
A.B.C.D.
例55.(2022·四川南充·三模(理))在中,,,,,,CN與BM交于點P,則的值為( )
A.B.
C.D.
例56.(多選題)(2022·山東聊城·三模)在平面四邊形中,,,則( )
A.B.
C.D.
例57.(多選題)(2022·湖南·長郡中學(xué)模擬預(yù)測)已知向量滿足,則可能成立的結(jié)果為( )
A.B.
C.D.
例58.(多選題)(2022·湖南·長郡中學(xué)模擬預(yù)測)如圖甲所示,古代中國的太極八卦圖是以同圓內(nèi)的圓心為界,畫出相等的兩個陰陽魚,陽魚的頭部有眼,陰魚的頭部有個陽殿,表示萬物都在相互轉(zhuǎn)化,互相涉透,陰中有陽,陽中有陰,陰陽相合,相生相克,蘊含現(xiàn)代哲學(xué)中的矛盾對立統(tǒng)一規(guī)律,其平面圖形記為圖乙中的正八邊形,其中,則( )
A.B.
C.D.
例59.(2022·江蘇南京·模擬預(yù)測)在中,,,,為的重心,在邊上,且,則______.
例60.(2022·北京·北大附中三模)已知正方形的邊長為是的中點,點滿足,則___________;___________.
例61.(2022·天津市西青區(qū)楊柳青第一中學(xué)模擬預(yù)測)如圖,在菱形中,,,E,F(xiàn)分別為,上的點,,,若線段上存在一點M,使得,則__________,若點N為線段上一個動點,則的取值范圍為__________.
【方法技巧與總結(jié)】
邊長為的等邊三角形 已知夾角的任意三角形 正方形 矩形
平行四邊形 直角梯形 等腰梯形 圓
建系必備(1)三角函數(shù)知識;(2)向量三點共線知識.
【過關(guān)測試】
一、單選題
1.(2022·山東濰坊·模擬預(yù)測)定義:,其中為向量與的夾角.若,,,則等于( )
A.B.C.D.
2.(2022·全國·哈師大附中模擬預(yù)測(文))已知中,,,點D,E分別是邊AB,BC的中點,連接DE并延長到點F,使得,則的值為( )
A.B.C.D.
3.(2022·江蘇·揚州中學(xué)模擬預(yù)測)已知向量,,若,則( )
A.B.2C.8D.
4.(2022·北京·潞河中學(xué)三模)已知菱形的邊長為,則( )
A.B.C.D.
5.(2022·內(nèi)蒙古赤峰·模擬預(yù)測(理))若向量,滿足,,,則與的夾角為( )
A.B.C.D.
6.(2022·內(nèi)蒙古·滿洲里市教研培訓(xùn)中心三模(文))若,,下列正確的是( )
A.B.
C.方向上的投影是D.
7.(2022·江蘇蘇州·模擬預(yù)測)在中,,點D在線段上,點E在線段上,且滿足,交于F,設(shè),,則( )A.B.C.D.
8.(2022·全國·二模(理))已知向量,,,若滿足,,則向量的坐標為( )
A.B.C.D.
9.(2022·山東濟南·三模)已知單位向量、、,滿足,則向量和的夾角為( )
A.B.C.D.
10.(2022·河北邯鄲·二模)若向量,滿足,,且,則向量與夾角的余弦值為( ).
A.B.C.D.
11.(2022·全國·模擬預(yù)測)已知平面向量,,若,則與的夾角為( )
A.B.C.D.
12.(2022·河南安陽·模擬預(yù)測(理))如圖,在等腰直角中,斜邊,M為AB的中點,D為AC的中點.將線段AC繞著點D旋轉(zhuǎn)得到線段EF,則( )
A.B.C.D.
13.(2022·河南安陽·模擬預(yù)測(文))在中,點D在邊上,且,若,則( )
A.B.3C.2D.1
14.(2022·湖南·長沙縣第一中學(xué)模擬預(yù)測)已知△ABC中,,AB=4,AC=6,且,,則( )
A.12B.14C.16D.18
二、多選題15.(2022·遼寧實驗中學(xué)模擬預(yù)測)已知平面向量,且,滿足,若﹐則可能的取值為( )
A.4B.8C.12D.16
16.(2022·湖南·長沙一中模擬預(yù)測)已知,,其中,則以下結(jié)論正確的是( )
A.若,則
B.若,則或
C.若,則
D.若,則
17.(2022·全國·高三專題練習(xí))已知為非零平面向量,則下列說法正確的有( )
A.B.
C.若,則D.
18.(2022·全國·模擬預(yù)測)已知向量,,則下列說法正確的是( )
A.若,則B.若,則
C.的最小值為7D.若,則與的夾角為鈍角
19.(2022·遼寧·東北育才學(xué)校二模)對于非零向量,,定義運算“”,.已知兩兩不共線的三個向量,,,則下列結(jié)論正確的是( )
A.若,則B.
C.D.
20.(2022·山東日照·模擬預(yù)測)已知對任意平面向量,把繞其起點A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)角得到向量,叫做把點B繞點A沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)角得到點P.已知平面內(nèi)點,點,把點B繞點A沿順時針方向旋轉(zhuǎn)后得到點,逆時針旋轉(zhuǎn),后分別得到點,則( )
A.B.
C.D.點的坐標為
21.(2022·河北·高三階段練習(xí))若平面向量,則下列說法中正確的是( )
A.若,則
B.若,則
C.若,則或
D.若,則
22.(2022·海南·文昌中學(xué)高三階段練習(xí))如圖,平行四邊形ABCD中,AB=4,AD=2且,M為邊CD的中點,則( )
A.B.
C.6D.在上投影向量的模為2
三、填空題
23.(2022·全國·模擬預(yù)測)已知向量,,若,則______.
24.(2022·貴州·貴陽一中模擬預(yù)測(文))已知向量若則__________.
25.(2022·河北·滄縣中學(xué)模擬預(yù)測)已知向量的夾角為,,,則___________.
26.(2022·安徽師范大學(xué)附屬中學(xué)模擬預(yù)測(文))設(shè)為非零向量,且,則,的夾角為___________.
27.(2022·遼寧·撫順市第二中學(xué)三模)已知半徑為R的圓O內(nèi)有一條長度為2的弦AB,則_______.
28.(2022·河南·模擬預(yù)測(文))若向量滿足,則與的夾角為__________.
29.(2022·海南省直轄縣級單位·三模)已知平面向量,滿足,且,,則__________.
30.(2022·河北·高三期中)如圖,在等腰直角中,斜邊,M為AB的中點,D為AC的中點,將線段AC繞著點D旋轉(zhuǎn)得到線段EF,則_____________.
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