《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 考點(diǎn)規(guī)范練25 平面向量的應(yīng)用》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專用)2020版高考數(shù)學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第五章 平面向量、數(shù)系的擴(kuò)充與復(fù)數(shù)的引入 考點(diǎn)規(guī)范練25 平面向量的應(yīng)用(7頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、考點(diǎn)規(guī)范練25 平面向量的應(yīng)用
基礎(chǔ)鞏固組
1.已知a=(3,4),b=(sin θ,cos θ),若a∥b,則sinθ+cosθsinθ-cosθ=( )
A.7 B.17 C.-17 D.-7
答案D
解析因?yàn)閍∥b,所以3cosθ-4sinθ=0,即tanθ=34,所以sinθ+cosθsinθ-cosθ=tanθ+1tanθ-1=34+134-1=-7.故選D.
2.已知|a|=2|b|,|b|≠0,且關(guān)于x的方程x2+|a|x-a·b=0有兩個(gè)相等的實(shí)數(shù)根,則向量a與b的夾角是( )
A.-π6 B.-π3 C.π3 D.2
2、π3
答案D
解析設(shè)向量a與b的夾角為θ.由已知可得Δ=|a|2+4a·b=0,即4|b|2+4×2|b|2cosθ=0,∴cosθ=-12.又0≤θ≤π,
∴θ=2π3.
3.在△ABC中,已知向量AB與AC滿足AB|AB| +AC|AC| ·BC=0且AB|AB| ·AC|AC| =12,則△ABC為( )
A.三邊均不相等的三角形 B.直角三角形
C.等腰非等邊三角形 D.等邊三角形
答案D
解析設(shè)∠BAC的角平分線為AD,則AB|AB| +AC|AC| =λAD.由已知得AD⊥BC,∴△ABC為等腰三角形.又AB|AB| ·AC|AC| =12,即cosA=12,∴A
3、=60°,∴△ABC為等邊三角形.故選D.
4.
在△ABC中,AB=8,AC=6,AD垂直BC于點(diǎn)D,E,F分別為AB,AC的中點(diǎn),若DE·DF=6,則BC=( )
A.213 B.10
C.237 D.14
答案A
解析令BC=a,則由條件可知,DE·DF=12(DB+DA)·12(DC+DA)=14(DB·DC+DA2)=6.
DA2-DB(BC-DB)=24①,又在Rt△ADC,Rt△ADB中有BD2+DA2=64②,(BC-BD)2+DA2=36③,聯(lián)立①②③解得BC2=52.∴a=213.故選A.
5.已知三個(gè)向量m=a,cosA2,n=b,cosB2,p=c
4、,cosC2共線,其中a,b,c,A,B,C分別是△ABC的三條邊及相對三個(gè)角,則△ABC的形狀是( )
A.等腰三角形 B.等邊三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
答案B
解析∵m=a,cosA2與n=b,cosB2共線,∴acosB2=bcosA2.由正弦定理,得sinAcosB2=sinBcosA2.
∵sinA=2sinA2cosA2,sinB=2sinB2cosB2,
∴2sinA2cosA2cosB2=2sinB2cosB2cosA2,
化簡,得sinA2=sinB2.
又0
5、B2與p=c,cosC2共線得到B=C,
∴在△ABC中,A=B=C,可得△ABC是等邊三角形.
故選B.
6.(2017北京高考)已知點(diǎn)P在圓x2+y2=1上,點(diǎn)A的坐標(biāo)為(-2,0),O為原點(diǎn),則AO·AP的最大值為 .?
答案6
解析AO·AP=|AO|·|AP|cosθ≤|AO|·|AP|≤2×(2+1)=6.所以最大值是6.
7.平面上有三個(gè)點(diǎn)A(-2,y),B0,y2,C(x,y),若AB⊥BC,則動點(diǎn)C的軌跡方程為 .?
答案y2=8x(x≠0)
解析由題意得AB=2,-y2,BC=x,y2.
又AB⊥BC,所以AB·BC=0,
即
6、2,-y2·x,y2=0,化簡得y2=8x(x≠0).
8.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,A為直線l:y=2x上在第一象限內(nèi)的點(diǎn),B(5,0),以AB為直徑的圓C與直線l交于另一點(diǎn)D.若AB·CD=0,則點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為 .?
答案3
解析由題意可知,點(diǎn)D在以AB為直徑的圓上,
所以∠ADB=90°,即BD⊥AD,所以kAD·kBD=-1.
又因?yàn)锳,D均在直線y=2x上,kAD=2,所以kBD=-12.
又因?yàn)锽(5,0),所以BD的直線方程為y=-12x+52.
聯(lián)立y=2x,y=-12x+52,解得x=1,y=2.所以D(1,2).
設(shè)A(a,2a),則Ca+52,a.
7、
則AB=(5-a,-2a),CD=-a+32,2-a.
由AB·CD=0,得-(5-a)a+32-2a(2-a)=0,
整理得a2-2a-3=0,解得a=3或a=-1.
由于點(diǎn)A在第一象限,則a>0,即a=3,即點(diǎn)A的橫坐標(biāo)為3.
能力提升組
9.已知函數(shù)f(x)=sin(πx+φ)的部分圖象如圖所示,點(diǎn)B,C是該圖象與x軸的交點(diǎn),過點(diǎn)C的直線與該圖象交于D,E兩點(diǎn),則(BD+BE)·(BE-CE)的值為( )
A.-1 B.-12
C.12 D.2
答案D
解析f(x)=sin(πx+φ)的周期為2.∴|BC|=1.D,E關(guān)于點(diǎn)C對稱,∴C是線段DE的中點(diǎn),∴(B
8、D+BE)·(BE-CE)=2BC·(BE+EC)=2BC2=2.故選D.
10.已知△ABD是等邊三角形,且AB+12AD=AC,|CD|=3,那么四邊形ABCD的面積為( )
A.32 B.323 C.33 D.923
答案B
解析如圖所示,CD=AD-AC=12AD-AB,
∴CD2=12AD-AB2,
即3=14AD2+AB2-AD·AB.
∵|AD|=|AB|,∴54|AD|2-|AD||AB|cos60°=3.
∴|AD|=2.又BC=AC-AB=12AD,
∴|BC|=12|AD|=1.∴|BC|2+|CD|2=|BD|2.∴BC⊥CD.
∴S四邊形AB
9、CD=S△ABD+S△BCD=12×22×sin60°+12×1×3=323,故選B.
11.設(shè)P為△ABC所在平面上一點(diǎn),且滿足3PA+4PC=mAB(m>0).若△ABP的面積為8,則△ABC的面積為( )
A.7 B.8 C.14 D.16
答案C
解析由3PA+4PC=mAB得37PA+47PC=m7AB,設(shè)PD=37PA+47PC=m7AB,(如圖所示)于是可得點(diǎn)D在邊AC上,AB∥PD,且3AD=4DC,則|DA||CA|=47,由AB∥PD,所以S△ABP=S△ABD,所以S△ABD=8.又因?yàn)镾△ABDS△ABC=|DA||CA|,
所以8S△ABC=47,則S
10、△ABC=14.
12.在△ABC中,D是BC中點(diǎn),AD=m,BC=n,則AB·AC等于( )
A.m2-14n2 B.m2+14n2
C.14m2+n2 D.14m2-n2
答案A
解析由已知BD=DC=n2,DC=-DB,AB·AC=(AD+DB)·(AD+DC)=(AD+DB)·(AD-DB)=AD2-DB2=m2-n22=m2-14n2.故選A.
13.設(shè)拋物線C:y2=4x的焦點(diǎn)為F,過點(diǎn)(-2,0)且斜率為23的直線與C交于M,N兩點(diǎn),則FM·FN=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
答案D
解析根據(jù)題意,過點(diǎn)(-2,0)且斜率為23的直線方程為y=23(
11、x+2),與拋物線方程聯(lián)立y=23(x+2),y2=4x,消元整理得,y2-6y+8=0,解得M(1,2),N(4,4),又F(1,0),所以FM=(0,2),FN=(3,4),則FM·FN=0×3+2×4=8,故選D.
14.已知△ABC的面積是4,∠BAC=120°,點(diǎn)P滿足BP=3PC,過點(diǎn)P作邊AB,AC所在直線的垂線,垂足分別是M,N.則PM·PN= .?
答案338
解析不妨令△ABC為等腰三角形,∵∠BAC=120°,
∴B=C=30°,∴b=c.∴S△ABC=12bcsinA=4,∴b2=c2=163.由余弦定理可得a2=b2+c2-2bccosA=483=16
12、3.
∵BP=3PC,
∴|PC|=14|BC|=a4,|BP|=34|BC|=3a4.
過點(diǎn)P作邊AB,AC所在直線的垂線,垂足分別是M,N,
故|PM|=|BP|·sinB=3a8,|PN|=|PC|sinC=a8.
∵∠MPN=180°-A=60°,
∴PM·PN=|PM|·|PN|cos60°=3a8·a8·12=3a2128=338.故答案為338.
15.在?ABCD中,∠BAD=60°,AB=1,AD=3,P為?ABCD內(nèi)一點(diǎn),且AP=32,若AP=λAB+μAD(λ,μ∈R),則λ+3μ的最大值為 .?
答案1
解析∵AP=λAB+μAD,∴|AP|2
13、=(λAB+μAD)2,
即322=λ2|AB|2+μ2|AD|2+2λμAB·AD.
又AB=1,AD=3,∠BAD=60°,
∴AB·AD=|AB||AD|cos60°=32.
∴34=λ2+3μ2+3λμ.
∴(λ+3μ)2=34+3λμ≤34+λ+3μ22.
∴(λ+3μ)2≤1.
∴λ+3μ的最大值為1,當(dāng)且僅當(dāng)λ=12,μ=36時(shí)取等號.
16.(2017浙江高考)已知向量a,b滿足|a|=1,|b|=2,則|a+b|+|a-b|的最小值是 ,最大值是 .?
答案4 25
解析設(shè)向量a,b的夾角為θ,
由余弦定理有:|a-b|=12+22-2×
14、1×2×cosθ=5-4cosθ,|a+b|=12+22-2×1×2×cos(π-θ)=5+4cosθ,
則|a+b|+|a-b|=5+4cosθ+5-4cosθ,
令y=5+4cosθ+5-4cosθ,
則y2=10+225-16cos2θ∈[16,20],
據(jù)此可得:(|a+b|+|a-b|)max=20=25,(|a+b|+|a-b|)min=16=4,即|a+b|+|a-b|的最小值是4,最大值是25.
17.已知a=(2cos x,2sin x),b=sinx-π6,cosx-π6,函數(shù)f(x)=cos.
(1)求函數(shù)f(x)零點(diǎn);
(2)若銳角三角形ABC的
15、三內(nèi)角A,B,C的對邊分別是a,b,c,且f(A)=1,求b+ca的取值范圍.
解(1)由條件可知,a·b=2cosx·sinx-π6+2sinx·cosx-π6=2sin2x-π6,
∴f(x)=cos=a·b|a|·|b|=2sin2x-π62=sin2x-π6.
∴函數(shù)f(x)零點(diǎn)滿足sin2x-π6=0,由2x-π6=kπ,k∈Z,解得x=kπ2+π12,k∈Z.
(2)由正弦定理得b+ca=sinB+sinCsinA,由(1)f(x)=sin2x-π6,又f(A)=1,即sin2A-π6=1,∴2A-π6=2kπ+π2,k∈Z,又A∈(0,π),∴A=π3,
∵A
16、+B+C=π,∴C=2π3-B.代入上式化簡得,b+ca=sinB+sin2π3-BsinA=32sinB+32cosBsinA=3sinB+π6sinA=2sinB+π6,又在銳角三角形ABC中,有0
17、,y),則Q(8,y).
由PC+12PQ·PC-12PQ=0,
得|PC|2-14|PQ|2=0,即(x-2)2+y2-14(x-8)2=0,
化簡得x216+y212=1.
所以點(diǎn)P在橢圓上,其方程為x216+y212=1.
(2)因PE·PF=(NE-NP)·(NF-NP)=(-NF-NP)·(NF-NP)=NP2-NF2=NP2-1,
P是橢圓x216+y212=1上的任一點(diǎn),設(shè)P(x0,y0),
則有x0216+y0212=1,即x02=16-4y023,又N(0,1),
所以NP2=x02+(y0-1)2=-13y02-2y0+17=-13(y0+3)2+20.因y0∈[-23,23],所以當(dāng)y0=-3時(shí),NP2取得最大值20,故PE·PF的最大值19.
當(dāng)y0=23時(shí),NP2取得最小值13-43(此時(shí)x0=0),
故PE·PF的最小值為12-43.
7