【文档说明】《2022年新高考地区名校地市高三数学一模好题分类汇编》专题04 平面向量(解析版).docx,共(36)页,3.149 MB,由管理员店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-03e76d3feac1cc2d165dec4805a517ff.html
以下为本文档部分文字说明:
专题04平面向量一、单选题1.(2022·河北保定·高三期末)若向量()2,3a=r,()8,bm=,则()A.Z,mab⊥B.Z,//mabC.R,mabmD.R,mab=【答案】B【分析】根据向量垂直的坐标表示
可判断A;根据向量平行的坐标表示可判断B;根据向量数量积的坐标表示可判断C;根据向量模的坐标表示可判断D,进而可得正确选项.【详解】因为向量()2,3a=r,()8,bm=,对于A:若ab⊥,则1630m+=,
解得:163m=−Z,所以不存在mZ,使得ab⊥,故选项A不正确;对于B:若//abrr,则238m=,可得12m=,所以存在12Zm=,使得//abrr,故选项B正确;对于C:令163abmm=+=可得:8m=−,所以存在8m=−使得abm=rr,故R,mabm不成立,故选
项C不正确,对于D:222313a=+=,222864bmm=+=+,若ba=,则26413m+=,此方程无解,所以不存在Rm,使得ab=rr,故选项D不正确;故选:B.2.(2022·山东日照·高三期末)已知△
ABC是边长为1的等边三角形,点,DE分别是边,ABBC的中点,且3DEEF=,则AFBC的值为()A.112−B.112C.1D.8−【答案】B【分析】把△ABC放在直角坐标系中,可以根据题干中的条件写出各个点的坐标,再利用3DEEF=,求出点F的坐标,再求出AFB
C的值即可.【详解】把△ABC如下图放在直角坐标系中,由于△ABC的边长为1,故13(0,0),(1,0),(,)22BCA,点,DE分别是边,ABBC的中点,131,,,0442DE,设(,)Fx
y,131(,),(,)442DEEFxy=−=−,3DEEF=,1173()734212(,)1212333412xxFyy=−=−−==−,1731(,),(1,0),121212AFBCAFBC=−==.故选:
B.3.(2022·山东淄博·高三期末)已知向量a、b满足2ab==rr,且ab−在a上的投影的数量为23+,则,ab=()A.π6B.π3C.2π3D.5π6【答案】D【分析】根据已知条件求出ab的值,利用平面向量的数量积可求得结果.【
详解】设ab−与a的夹角为,则()cos23abaaba−−==+,所以,2423aab−=+,可得23ab=−,因此,3cos,2ababab==−,因为0,ab,因此,5,6ab=.故选:D.4.(2022·山东青岛·高三期末)已知非零向量,ab满足
:227ababa+=+=,则,ab夹角的值为()A.45B.60C.90D.120【答案】B【分析】由题知21,2ababa==,再根据向量夹角求解即可.【详解】解:因为227ababa+=+=,所以2222244447aabbaabba++=+
+=,所以21,2ababa==,因为221cos,cos,2abababaaba===,所以1cos,2ab=,由于,0,180ab所以,60ab=故选:B5.(2022·山东烟台·高三期末)已知1a=,2b=,12ab=−,则
cos,aab−=()A.14B.34C.612D.64【答案】D【分析】计算出()aab−、ab−rr的值,利用平面向量的数量积可求得结果.【详解】由已知可得()232aabaab−=−=,2226abaabb−=−+=,因此,()362cos,4
16aabaabaab−−===−.故选:D.6.(2022·山东泰安·高三期末)若单位向量,ab满足ab⊥,向量c满足()1acb+=,且向量,bcrr的夹角为60,则c=().A.12B.2C.233D.3【答案】B【分析】由ab⊥可得=0ab,利用向量数量积
的运算律可求得cb,再由数量积的定义可得cr.【详解】ab⊥,=0abrr.()+==1acbabcbcb+=rrrrrrrrrQ,1=cos6012cbcbc==rrrrr,2c=r.故选:B.【点睛】本题考查向量的数量积,考查数量积的运算律,数量积与垂直的关系,掌握数
量积的定义是解题关键.7.(2022·湖北·黄石市有色第一中学高三期末)已知a,b为单位向量,且23ab−=,则a,b的夹角为()A.6B.4C.3D.23【答案】C【分析】对23ab−=左右两边同时平方进
行化简,即可求出答案.【详解】把23ab−=左右两边同时平方得:()()22443aabb−+=,由于a,b为单位向量,144cos,13cos,2abab−+==.故a,b的夹角为3.故选:
C.8.(2022·湖北省鄂州高中高三期末)在ABC中,π3A=,G为ABC的重心,若6AGABAGAC==,则ABC外接圆的半径为()A.3B.433C.2D.23【答案】C【分析】先由条件判定ABC为等边三角形
,再求得ABC的边长,以正弦定理去求ABC外接圆的半径即可解决.【详解】由AGABAGAC=,可得()0AGABACAGCB−==,则有AGBC⊥又在ABC中,π3A=,G为ABC的重心,则ABC为等边三角形.则2222111()cos632332AG
ABABACABABABAB=+=+==解之得23AB=uuur,则ABC外接圆的半径为11232223sin32AB==故选:C9.(2022·湖北·高三期末)在ABC中,9,3ABACAB==,点E满足2AEE
C=,则ABBE=()A.6−B.3−C.3D.6【答案】B【分析】根据题中所给的条件利用相应公式求得结果.【详解】ABC中,2AEEC=,所以23AEAC=,222()()33ACCBBEABAEABABAABA
BAAB=−=−=−229333=−=−,故选:B.10.(2022·湖北·恩施土家族苗族高中高三期末)如图,正六边形ABCDEF的边长为2,动点M从顶点B出发,沿正六边形的边逆时针运动到顶点F,若FDAM的最大值和最
小值分别是m,n,则mn+=()A.9B.10C.11D.12【答案】D【分析】连接AC,根据正六边形的特征可得FDAC=,从而可得cos,FDAMACAMACAMACAM==,再根据当M在BC上运动时,AM与cos,ACAM均逐渐增大,当
M从D移动到F时,AM与cos,ACAM均逐渐减小,即可求得m,n,从而得出答案.【详解】解:连接AC,在正六边形ABCDEF中,FDAC=,∴cos,FDAMACAMACAMACAM==,∵正六边形ABCDEF的边长为2,∴23AC=,因为当M在BC上运动时,A
M与cos,ACAM均逐渐增大,当M从D移动到F时,AM与cos,ACAM均逐渐减小,所以当M在CD上运动时,cos,AMACAM取得最大值,为23,当M移动到点F时,cos,AMACAM取得最小值,为0.∴23
2312m==,2300n==,∴12mn+=.故选:D.【点睛】11.(2022·湖南娄底·高三期末)已知()1,21am=−,()2,2bm=−−,若向量a,b共线,且0m,则实数m的取值为().A.1B.52C.3D.32−【答案】B【分析】由向量a,b共线,即可求出
实数m的值.【详解】因为向量a,b共线,所以()()()12212mm=−−−,所以0m=或52m=,因为0m,所以实数m的取值为52.故选:B.12.(2022·湖南郴州·高三期末)在平行四边形ABCD中,()()1,2,3,4ACBD==,则ABA
D=()A.-5B.-4C.-3D.-2【答案】A【分析】根据向量的加法和减法的几何意义,结合向量的数量积运算,即可得到答案;【详解】ACABAD=+,BDADAB=−,2222ACABABADAD=++,2222BDADABADAD=−+,()2222
224123420ACBDABAD−==+−+=−,5ABAD=−,故选:A13.(2022·广东清远·高三期末)已知P是边长为4的正三角形ABC所在平面内一点,且(22)()=+−RAPABAC,则PAPC的最小值为()A
.16B.12C.5D.4【答案】C【分析】延长AC到D,使得2ADAC=,可得点P在直线BD上,化简可得2||4PAPCPO=−,求出||PO最小值即可.【详解】如图,延长AC到D,使得2ADAC=
.因为(22)(1)=+−=+−APABACABAD,所以点P在直线BD上.取线段AC的中点O,连接OP,则222()()||||||4=+−=−=−PAPCPOOAPOOAPOOAPO.显然当OPBD⊥时,||PO取得最小值,因为23
,6BOOD==,则43BD=,所以min236||343PO==,所以PAPC的最小值为2345−=.故选:C.14.(2022·广东汕尾·高三期末)对于非零向量,ab,“0ab+=”是“||||ab=”的()A.充
分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【分析】根据向量的概念,结合充分、必要条件的概念,即可得答案.【详解】对于非零向量,ab,0ab+=,可得ab=−rr,所以||||ab=,充分性成立,但||||ab=,此时,ab的方向不定,不能推出0ab+=,必要性
不成立,故选:A.15.(2022·广东潮州·高三期末)在90A=的等腰直角ABC中,E为AB的中点,F为BC的中点,BCAFCE=+,则=()A.23−B.32−C.43−D.1−【答案】A【分析】以A为原点建立
直角坐标系,设直角边长为2,写出各点坐标,计算可得的值.【详解】以A为原点建立直角坐标系,设()2,0B,()0,2C,则()1,1F,()1,0E,则()2,2BC=−,()()()1,11,2,2AFCE
+=+−=+−,所以222+=−−=,所以23=−.故选:A16.(2022·广东·铁一中学高三期末)已知ABC中,4AB=,43AC=,8BC=,动点P自点C出发沿线段CB运动,到达点B时停止,动点Q自点B出发沿线段BC运动,到达点C时停止,且动点Q的速度
是动点P的2倍.若二者同时出发,且一个点停止运动时,另一个点也停止,则该过程中APAQ的最大值是()A.72B.4C.492D.23【答案】C【分析】由题意2BQCP=−,,60,30ABACABCACB⊥==,故()()A
CCPAPAQABBQ=++,展开可得关于CP的一元二次函数,配方,即可求得APAQ的最大值.【详解】ABC中,4AB=,43AC=,8BC=,222,,60,30ABACBCABACABCACB+
=⊥==.由题意2BQCP=−,()()ACCPABBQACABACBQCPABCPQABAPQ=++=+++02cos30cos602cos180ACCPCPABCPCP=+−++−2314324222CPC
PCP=+−22749214222CPCPCP=−+=−−+,当72CP=时,APAQ取得最大值,最大值为492.故选:C.【点睛】本题考查平面向量的数量积,属于基础题.17.(2022·江苏扬州·高三期末)如图所示是毕达哥拉斯的生长程序:正方
形上连接着等腰直角三角形,等腰直角三角形边上再连接正方形,如此继续,设初始正方形ABCD的边长为2,则AEBF=()A.2B.4C.6D.8【答案】B【分析】根据平面向量的线性运算和数量积运算计算即可.【详解】解:由题意可知,()()AEBFADDE
BCCF=++ADBCADCFDEBCDECF=+++2ADCFDEBC=++2CBCFDEDA=−−2222112422=−−−−=,故选:B.18.(2022·江苏宿迁·高三期
末)已知向量()()(),1,2,,1,2axbyc===−,且//ac,bc⊥,则2ab−=()A.3B.10C.11D.23【答案】B【分析】利用向量共线和向量垂直的坐标表示求出x,y,再求出2ab−
的坐标计算作答.【详解】向量()()(),1,2,,1,2axbyc===−,由//ac得:21x−=,即12x=−,由bc⊥得:220y−=,即1y=,于是得1(,1)2a=−,()2,1b=r,2(3,1)a
b−=−,所以222(3)110ab−=−+=.故选:B19.(2022·江苏无锡·高三期末)已知点P在圆221xy+=上,点A的坐标为(2,1)−−,O为坐标原点,则AOAP的最小值等于()A.3B.55−C.4D.55+【答案】B
【分析】令(cos,sin)P,则表示AOAP,然后三角函数的性质求解即可【详解】令(cos,sin)P,则(cos2,sin1)AP=++,(2,1)AO=,所以2cos4sin1AOAP=+++2cossin5=++215cossi
n555=++()5sin5=++55−+(其中21sin,cos55=),故选:B.20.(2022·江苏常州·高三期末)已知a,b是平面内两个向量,且0arr.“0b=”是“aab=+”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】A【分析】根据充分不必要的条件的定义即可求解.【详解】若0b=,()22220abaaa+−=−=,故0b=能推出aab=+,若aab=+,则222aaabb=++,则()20bba+=,则b与2ba+垂直
也可以,不能得到0b=,故aab=+不能推出0b=,所以“0b=”是“aab=+”的充分不必要条件,故选:A.二、多选题21.(2022·山东省淄博实验中学高三期末)已知向量()2,1a=,()()cos,sin0b=,则下列命题正确的是()A.若ab⊥,则
tan2=B.若b在a上的投影为36a−,则向量a与b夹角为23C.与a共线的单位向量只有一个为63,33D.存在,使得abab+=+【答案】BD【分析】对A:由向量垂直的坐标表示即可求解判断;对B:根据投影的定义即可求解判断;对C:与
a共线的单位向量为aa即可判断;对D:根据向量a与b共线同向时,满足abab+=+即可判断.【详解】解:向量()2,1a=,()()cos,sin0b=,对A:因为ab⊥,所以2cossin0+=,所以tan2=−,故选项A错误;对B:因为b在a上的投影向量为3
6a−,即3cos,6baba=−,所以3cos,6abab=−,又()2221cossin1,213ba=+==+=,所以31cos,3612ab=−=−,因为,0,abrr,所以向量a与b夹角为23,故选项B正确;对C:与a共线的单位向量有两个,分别为63,3
3和63,33−−,故选项C错误;对D:当63cos,sin33==时,3ab=,此时向量a与b共线同向,满足abab+=+,所以存在,使得abab+=+,故选项D正确;故选:BD.22.(2022·山东枣庄·高三期末)已知在等腰OAB中,C是底边AB的
中点,则().A.()OBBA+在AB方向上的投影向量为ACB.在边AB上存在点D使得2OAODOBOD=C.()()2//3OBOCOAOB−−D.22OAOBOCAC=−【答案】BCD【分析】对于A,利用向量的加法运算和数量积的几何意义判断即
可,对于B,如图建立坐标系,利用数量积的坐标运算求解判断,对于C,分别求出2OBOC−和3OAOB−的坐标,然后判断,对于D,利用坐标求解判断即可【详解】对于A,因为OBBAOA+=,OA在AB方向上的投影向量为CA,所以A错误,对于B,如图建立坐标系,设(,0),(,0),(0,),(,0)
AaBaObDx−,则(,),(,),(0,),(,)OAabOBabOCbODxb=−−=−=−=−,所以22,OAODaxbOBODaxb=−+=+,由2OAODOBOD=,得222()axbaxb−+=+,得23axb=−,因为0a
,所以23bxa=−,所以在边AB上存在点2,03bDa−使得2OAODOBOD=,所以B正确,对于C,因为2(2,),3(4,2)OBOCabOAOBab−=−−=−,所以()223OBOCOAOB−=−,所以()()2//3OBOCOAOB−−,所以
C正确,对于D,因为22222,,OBOBabOCbACa=−+==,所以22OAOBOCAC=−,所以D正确,故选:BCD23.(2022·山东莱西·高三期末)已知两个向量1e和2e满足12e=,21e=,1e与2e的夹角为3,若向量1227te
e+与向量12ete+的夹角为钝角,则实数t可能的取值为()A.6−B.142−C.12−D.45−【答案】AD【分析】根据题意,()()1212270teeete++,且不能共线,再求解即可得实数
t的取值范围141417,,222−−−−,进而得答案.【详解】解:因为12e=,21e=,1e与2e的夹角为3,所以1221cos13ee==,因为向量1
227tee+与向量12ete+的夹角为钝角,所以()()1212270teeete++,且不能共线,所以()()()22221212112227227721570teeeteteteetett++=+++=++,
解得172t−−,当向量1227tee+与向量12ete+共线时,有()121227teeete+=+,即27tt==,解得142t=,所以实数t的取值范围141417,,222−
−−−,所以实数t可能的取值为A,D故选:AD24.(2022·山东济南·高三期末)在平面直角坐标系内,已知()1,0A−,()10B,,C是平面内一动点,则下列条件中使得点()A.ACBC=B.2ACBC=C.0ACBC=D.2ACBC=【答案】ABCD【分析】
利用向量的坐标运算,通过题设条件,求出满足条件的动点C的轨迹方程,如果轨迹方程存在,说明选项条件正确.【详解】设点C的坐标为()xy,则()()1,,1,=+=−ACxyBCxy对于A:()()222211++=−+xyxy0x=故A正确对于B:()(
)()2222141++=−+xyxy22331030+−+=xyx2251639−+=xy故B正确对于C:()()2110+−+=xxy221xy+=故C正确对于D:()()211
2+−+=xxy223xy+=故D正确故选:ABCD25.(2022·山东济南·高三期末)已知平面向量()1,0a=,()1,23b=,则下列说法正确的是()A.16ab+=B.()2aba+=C.向量ab+与a的夹角为30°D
.向量ab+在a上的投影向量为2a【答案】BD【分析】根据向量坐标得线性运算和模的坐标表示即可判断A;根据向量数量积的坐标表示即可判断B;根据()cos,abaabaaba++=+即可判断C;根据投影向量的定义即可判断D.【详解】解:()2,23ab+=,则4124ab+=+=
,故A错误;()2aba+=,故B正确;()1cos,2abaabaaba++==+,又0,180aba+,所以向量ab+与a的夹角为60°,故C错误;向量ab+在a上的投影向量为()2abaaaa+=,故D正确.故选:BD.26.(202
2·湖北·黄石市有色第一中学高三期末)下列说法不正确的是()A.若()1,2a=r,()1,1b=−r,且a与aλb+的夹角为锐角,则的取值范围是(),5−B.若A,B,C不共线,且243OPOAOBOC=−+,则P,A,B、C四
点共面C.对同一平面内给定的三个向量a,b,c,一定存在唯一的一对实数,,使得abc=+.D.ABC中,若0BCAB,则ABC一定是钝角三角形.【答案】ACD【分析】对于A,由a与aλb+的数量
积大于0且不共线计算判断;对于B,变形,由空间共面向量定理判断;对于C,由平面向量基本定理判断;对于D,利用平面向量数量积运算判断作答.【详解】对于A,依题意,(1,2)aλbλλ+=+−,()0aab+且a与aλb+不同向共线
,求得500−,解得:5且0,A错误;对于B,由243OPOAOBOC=−+,则2()4()OPOCOAOCOBOC=−−−−,即24CPCACB=−,于是得,,CPCACB共面,且公共起点
C,而A,B,C不共线,P,A,B,C四点共面,B正确;对于C,同一平面内不共线的非零向量a,b,c,才存在唯一的一对实数,,使得abc=+,否则不成立,C错误;对于D,在ABC中,0BCAB,则||||cos()0
BCABABC−,于是得ABC是锐角,不能确定ABC是钝角三角形,D错误.故选:ACD27.(2022·湖北江岸·高三期末)若()1,2,,iAin=是AOB所在的平面内的点,且iOAOBOAOB=
下面给出的四个命题中,其中正确的是()A.12nOAOAOAOA+++=B.0iAAOB=C.点A、1A、2A…nA一定在一条直线上D.OA、iOA在向量OB方向上的投影一定相等【答案】BCD【分析】根据向量运算得到iA在OAB边OB的高所在的直
线上,B、C、D正确,再判断A错误,得到答案.【详解】iOAOBOAOB=,则()0iOAOAOB−=,即0iAAOB=,故iA在OAB边OB的高所在的直线上,故选项B、C、D正确,12nOAOAOA++
+不一定为OA,A错误.故选:BCD28.(2022·湖北襄阳·高三期末)在ABC中,BDBC=,AEAC=,其中0,1,0,1,3B=,4AB=,5BC=,则()A.当13=时,2133ADABAC=
+uuuruuuruuurB.当45=时,8ABBD=C.当12=时,212BE=D.当49=时,6ABE=【答案】AD【分析】当13=时,AABBDD=+,再把BD用ABAC、表示可判断A;当45=时ABD是
边长为4的等边三角形,由cos120=ABBDABBD可判断B;当12=时,()12=+BEBABCuuuruuuruuur,两边平方化简可判断C;当49=时,4599=+BEBCBAuuuruuuruuur,计算出22459
9=+BEBCBAuuuruuuruuur,()245459999=+=+BEBABCBABABCBABAuuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur,由向
量夹角公式可判断D.【详解】因为3B=,所以AB与BC的夹角为120,当13=时,()11213333=+=+=+−=+ADABBDABBCABACABABACuuuruuuruuuruuuruuuruuuru
uuruuuruuuruuur,故A正确;当45=时,445===BDBCAB,所以ABD是边长为4的等边三角形,1cos1201682==−=−ABBDABBD,所以B错误;当12=时,()1
2=+BEBABCuuuruuuruuur,所以()()222211244BEBABCBABCBABC=+=++()1611625245cos6044=++=,所以612BE=,故C错误;当49=时,49=AEAC,()44459999=+=+=+−=+BEBAAEB
AACBABCBABCBAuuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur,所以22224516254099818181=+=++BEBCBABCBABCB
Auuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur16252516401120045818181281=++=,()2454541540451699999293=+=+=+=BEBABCBAB
ABCBABAuuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur,所以4033cos220349===BABEABEBABEuuuruuuruuuruuur,因为03ABE,所以6
ABE=,故D正确.故选:AD.29.(2022·广东罗湖·高三期末)已知点O是边长为1的正方形ABCD的中心,则下列结论正确的为()A.()12AOABAD=+B.0ABBOC.AOBO=D.25ABAD−=【答案】AD【分析】通过向量加法的平行四
边形法则、向量减法的三角形法与向量的数量积公式即可判断各选项正确与否.【详解】通过向量加法的平行四边形法则可知2ABADACAO+==,()12AOABAD=+,选项A正确;cos,0ABBOABBOABBO=,选项B错误;AO与BO方向不同,选项C错误;延长AB到E,使2AEAB=,通
过向量减法的三角形法则可知2ABADED−=,在RtAED△中,()()22415DEAEAD=+=+=,25ABADED−==,选项D正确.故选:AD.30.(2022·广东揭阳·高三期末)已知向量()())cos,sin,cos,sin(,0,2,)
mn==,且()0,1mn+=,则下列说法正确的是()A.221mn+=B.()1cos2−=−C.()sin0+=D.mn−urr的最大值为2【答案】BC【分析】先根据向量加法,可直接求出5,66==.对选项A,直接求出向量m和n的模
,然后验证即可;对选项B,直接求出余弦值;对选项C,直接求出正弦值;对选项D,直接求出向量mn−的模.【详解】根据向量的加法可得:coscos0sinsin1+=+=根据诱导公式及同角三角函数的关系,且))0,2,0,2,,解得
:5,66==对选项A,221,1mn==,则有:222mn+=,故选项A错误;对选项B,则有:()21coscos32−==−,故选项B正确;对选项C,则有:()()sinsin0+==,故选项C正确;对选项D,3131,,,2222mn
=−=,则有:()3,0mn−=−故有:32mn−=,故选项D错误.故选:BC31.(2022·江苏宿迁·高三期末)在平面直角坐标系xOy中,若对于曲线()yfx=上的任意点P,都存在曲线()
yfx=上的点Q,使得0OPOQ=成立,则称函数()fx具备“性质”.则下列函数具备“性质”的是()A.1yx=+B.2cosyx=C.lnxyx=D.e2xy=−【答案】BD【分析】四个选项都可以
做出简图,对于选项A和选项C,可在图中选取特殊点验证排除;选项B、选项D可在图中任意选择点P,观察是否存在点Q,使得0OPOQ=成立,即可做出判断.【详解】选项A,如图所示,曲线1yx=+,当点P取得2222(-,)时,要使得点Q满
足0OPOQ=成立,那么点Q落在直线yx=上,而此时1yx=+与yx=两直线是平行的,不存在交点,故此时不满足在1yx=+上存在点Q,使得0OPOQ=成立,故选项A错误;选项B,如图所示,曲线2cosyx=,对于曲线2cosyx=上的任意点P,都存在曲线2cosyx=上的点Q,使得0OPO
Q=成立,故选项B正确;选项C,如图所示,曲线lnxyx=,当点P取得10(,)时,要使得点Q满足0OPOQ=成立,那么点Q落在直线0y=上,而此时lnxyx=与0y=两曲线不存在交点,故此时不满足在lnxyx=上存在点Q,使得0OPOQ=成立,故选项C错误;选项D,如图所示,
曲线e2xy=−,对于曲线e2xy=−上的任意点P,都存在曲线e2xy=−上的点Q,使得0OPOQ=成立,故选项D正确;故选:BD32.(2022·江苏通州·高三期末)已知点A(4,3)在以原点O为圆心的圆上,B
,C为该圆上的两点,满足BCOA=,则()A.直线BC的斜率为34B.∠AOC=60°C.△ABC的面积为253D.B、C两点在同一象限【答案】ABD【分析】由向量相等得直线平行,线段相等,同时得出BC的
方向,从而由斜率判断A,由四边形OACB的形状判断B,求出三角形ABC面积判断C,确定,OBOC与Ox的夹角的大小判断D.【详解】BCOA=,则,BCOA平行且相等,34BCOAkk==,A正确;而OBOA=,所以OAC
B是菱形,且,AOCBOC△△都是正三角形,即60AOC=,B正确,22435OA=+=,212535sin12024ABCS==!,C错误,设OA的倾斜角为,由3tan4=且(,)64AOx=
,若直线BC在直线OA上方,则(,)32xOCxOA=+,2(,)32xOBxOA=+,,BC均在第二象限,若直线BC在直线OA下方,由于(,)64AOx,3AOC=,因此C点在第四象限,则22(,)3122xOBxOA
=−(取较小角),B在第四象限,综上,,BC在同一象限,D正确.故选:ABD.33.(2022·江苏苏州·高三期末)折纸发源于中国.19世纪,折纸传入欧洲,与自然科学结合在一起成为建筑学院的教具,并发展成为现代几何学的一个分支.我国传统的一种手工折纸风车(如图1)是从正方形纸片的一个直
角顶点开始,沿对角线部分剪开成两个角,将其中一个角折叠使其顶点仍落在该对角线上,同样操作其余三个直角制作而成的,其平面图如图2,则()A.//EHFCuuuruuurB.0AHBE=C.EGEHEF=+D.ECEHECED=【答案】BCD【
分析】将讨论的向量分解到,ACBD上,再进行向量的相关算可依次判断.【详解】//EHFG,则EH与FC不平行,A错.设ACBDO=,()()AHBEAOOHBOOE=++uuuruuruuuruuuruuuruuurAOBOAOOEBOOHOHOE=
+++uuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur0AOOEBOOHOAOEOBOH=+=−+=uuuruuuruuuruuuruuruuuruuruuur,B对.EGEHHGEHEF=+=+,C对()0ECEHECEDECEHEDECDH−=−==
ECEHECED=,D对,故选:BCD.三、双空题34.(2022·山东泰安·高三期末)如图,在ABC中,13BDBC=,点E在线段AD上移动(不含端点),若AEABAC=+,则=___________,2−的最小值为___________.【答案】2116
−【分析】先得出2133ADABAC=+uuuruuuruuur,设出(01)AExADx=得出233xxAEABAC=+,则2=,33xx=,两问分别代入计算即可.【详解】因为在ABC中,13BDBC=,所以1121()3333ADABBDABBCABAC
ABABAC=+=+=+−=+,即2133ADABAC=+uuuruuuruuur.因为点E在线段AD上移动(不含端点),所以设(01)AExADx=.所以233xxAEABAC=+,对比AEABAC
=+可得2=,33xx=.代入2=,33xx=,得2323xx==;代入2=,33xx=可得22224=33(0931)xxxxx−−=−,根据二次函数性质知当1334
829x−=−=时,()22min43131=983816−−=−.故答案为:12;16−35.(2022·广东佛山·高三期末)菱形ABCD中,ππ1,,32ABA=,点E,F分别是线段,ADCD上的动点(
包括端点),AECF=,则()AECFAC+=___________,EDEB的最小值为___________.【答案】014−【分析】建立坐标系,用坐标表示向量,第一个空利用向量数量积坐标公式进行相应计算,第二个空设出0,1AEm=,表达出()22co
s11cos24EDEAAmB−+=−−,利用二次函数的性质求最小值()2cos14A−−,再结合1cos0,2A求出最小值.【详解】以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,垂
直AB所在直线为y轴建立平面直角坐标系,故()0,0A,()10B,,()cos,sinDAA,()1cos,sinCAA+,设0,1AEm=,则()cos,sinEmAmA,()1cos,sinFmAA−+,则
()cos,sinAEmAmA=,(),0CFm=−,()1cos,sinACAA=+,()()22()cos,sin1cos,sinsinsin0AECFACmAmmAAAmAmA+=−+=−+=;()()222cos11cos1coscos24EDEAAmAmABm−+
=−++=−−因为ππ,32A,所以1cos0,2A,1cos13,0,1224A+,故当1cos2Am+=时,EDEB取得最小值为()2cos14A−−,因为1cos0,2A
,所以当cos0A=,即π2A=时,()2cos14A−−最小,最小值为14−故答案为:0,14−【点睛】建立坐标系,解决平面向量相关的取值范围或共线等问题是非常好用的.四、填空题36.(2022·河北深州市中学高三期末)若向量a,b满足3a=,且(
)()4abab+−=,则b=______.【答案】5【分析】由222()()94abababb+−=−=−=,计算即可得出答案.【详解】∵222()()94abababb+−=−=−=,∴5b=.故答案为:5.37.(2022·河北唐山·高三期末)AB
C中,D为BC的中点,4BC=,3AD=,则ABAC=______.【答案】5【分析】用AD向量表示,ABAC,再结合DBDC=−,2DBDC==求解即可.【详解】解:因为D为BC的中点,4BC=,所以DBDC=−,2DBDC==,ABAD
DBACADDC=+=+,所以ABAC=()()ADDBADDC=++()()22945ADDCADDCADDC=−+=−=−=故答案为:538.(2022·河北张家口·高三期末)已知向量()12,1am=−,向量()31,2bm=+,若//abrr,则实数m=____
_______.【答案】17【分析】利用共线向量的坐标表示可求得实数m的值.【详解】因为//ab,所以3124mm+=−,所以17m=.故答案为:17.39.(2021·福建·莆田二中高三期末)设平面上的向量a、b、x、y满足关系ayx=−,()2bmxym=−,又设a与b的模均为1
且互相垂直,则x与y的夹角余弦值的取值范围为__________.【答案】2310,210【分析】由已知条件求得()()1111xabmymabm=+−=+−,利用平面向量的数量积计算得出11cos,12xymm
=++,利用对勾函数的单调性可求得结果.【详解】因为()2ayxbmxym=−=−,可得()()1111xabmymabm=+−=+−,因为1ab==rr且0ab=,所以,()(
)()()()()22222111111mxyabmabmabmmm+=++=+=−−−,()21211xabmm=+=−−,()221111mymabmm+=+=−−,所以,()()()()()22222211121cos,2112121mx
ymmmmxymmxymm−++++====+−++21111212mmmm=+=+++,因为函数()1fmmm=+在)2,+上单调递增,当2m时,152mm+,则12015mm+,所以,112310cos,,12210xymm=+
+.故答案为:2310,210.40.(2022·山东青岛·高三期末)已知在边长为4的等边ABC中,13BDDC=,则ADAC=________;【答案】10【分析】将ADAC→→转化为ABBDACABACBDAC→→→→→→→+
=+,进而结合题意及平面向量数量积数量积的运算求得答案.【详解】由题意,14ADACABBDACABACBDACABACBCAC→→→→→→→→→→→→→=+=+=+144cos6044cos60104=
+=.故答案为:10.41.(2022·湖南郴州·高三期末)已知,,abc是平面向量,a与c是单位向量,且,2ac=,若28150bbc−+=,则ab−rr的最小值为_____________.【答案】17
1−【分析】把条件的二次方程分解成两个向量的积,得到这两个向量互相垂直,结合图形确定ab−rr的最小值.【详解】如下图所示,设35=====OAaOBbOCcODcOEc,,,,28150−+=bbc且1ac==228150−+=bbcc()()350−−=bcbc()()
35−⊥−bcbc35=−=−DBbcEBbc,点B在以F为圆心,DE为直径的圆上又=−BAab当点B为圆F和线段FA的交点的时候,BAab=−最短22411171−=+−=−ab故答案为:171−42.(2022·广东东莞·高三期末)
桌面上有一张边长为2的正三角形的卡纸,设三个顶点分别为A,B,C,将卡纸绕顶点C顺时针旋转56,得到A、B的旋转点分别为1A、1B,则11AABB=_________.【答案】423+##【分析】以点C为坐标原点,CA为x轴建立平面直角坐标系,得出点,AB的
坐标,旋转后得出点11,AB的坐标,从而得出向量11,AABBuuruur的坐标,从而得出数量积.【详解】以点C为坐标原点,CA为x轴建立平面直角坐标系.如图,则60AOB=则()()2,0,1,3AB将ABC绕顶点C顺时针旋转56,得到11ABC
,如图.则1150AOA=,即1OA可以看成是角76的终边.点1B在y轴上则112AOOAOB===,111177cos3,sin166AAxAOyAO==−==−110,2BBxy==−所以()13,1,A−−()10,2B−所以()()1132,1,
1,32AABB=−−−=−−−uuuruuur所以()()()11321132423AABB=−−−−−−=+uuruur故答案为:423+43.(2022·广东汕尾·高三期末)已知非零向量,ab,且||2||,
()0baaab=+=,则a与b的夹角为______.【答案】34【分析】根据题意结合向量的数量积的运算律求出cos,ab,即可得解.【详解】非零向量,ab,且||2||ba=,2()||||cos,0aabaabab+=+=,22||||cos,0aaaab+=,
所以2cos,2ab=−,又0,ab,所以34,ab=,即a与b的夹角为34.故答案为:34.44.(2022·江苏通州·高三期末)已知单位向量,,abc满足23cab=−,则bc=__________.【答案】13−【分析
】先将23cab=−两边平方,求得13ab=,再根据向量的数量积的运算法则求得bc的值.【详解】由23cab=−可知:222()13cab=−=,即224444113939aabbab−+=−+=,则13ab=,所
以222121()33333bcbababb=−=−=−=−,故答案为:13−45.(2022·江苏海安·高三期末)在平面直角坐标系xOy中,已知向量(1,2),(2,1)ab==−−,试写一个非零向量c=_________,使得acbc=.【答案】(1,1)−(答案不唯一)【分析】根
据acbc=得到向量c满足的条件即可写出c.【详解】设(,)cxy=,则2acxy=+,2bcxy=−−,所以有22xyxy+=−−,即0xy+=.不妨取(1,1)c=−(答案不唯一)故答案为:(1,1)−(答案不唯一)46.(2022·江苏如皋·高三期末)已
知圆O:x2+y2=1,M,N,P是圆O上的三个动点,且满足∠MON=,2OPMN=,则PMPN=_________.【答案】1【分析】利用向量的几何运算将PMPN转化为用,,OMONOP表示,然后代
入数值计算即可.【详解】2MON=,0OMON=,且2MN=()()()2PMPNOMOPONOPOMONOPOMONOP=−−=−++()22112112122OMMMNNON=−+=−−+=故答案为
:147.(2022·江苏无锡·高三期末)已知ABC是边长为1的等边三角形,D在边BC上,且13BDBC=,E为AD的中点,则BE=__________.【答案】136【分析】建立直角坐标系,利用坐标求解【详解】如图,以BC中点为坐标原点建立直角坐标系,则113,0,,0,0,222BCA
−因为13BDBC=,所以1,06D−因为E为AD的中点,所以13,124E−所以2211313||12246BE=−++=
故答案为:136五、解答题48.(2022·河北深州市中学高三期末)ABC的内角A,B,C的对边分别为a,b,c.已知向量()3,32mbca=−,()cos,cosnCB=,且mn⊥.(1)求B;(2)若sincos3AC+=,且33
a=,求ABC的周长.【答案】(1)6;(2)633+.【分析】(1)先利用向量数量积的坐标形式可以得到()3cos32cos0bCcaB+−=,利用正弦定理和两角和的正弦公式可以得到3cos2B=,从而得到B的大小.(
2)根据内角和为可得,AC的关系,消元后可求出23A=,再利用正弦定理求出b后结合ABC为等腰三角形可得所求的周长.【详解】解:(1)根据题意mn⊥,可得()3cos32cos0bCcaB+−=,化简整理得()3sincossincos2sincosBCCBAB+=,即3s
in2sincosAAB=.因为sin0A,所以3cos2B=,又()0,B,则6B=.(2)由(1)知56CA=−,则5sincossincos6ACAA+=+−33sincos3sin3226AAA=−=−=.又因为()0,A,所以23
A=,故6C=,因此bc=.因为33a=,所以sin3sinabcBA===,故ABC的周长为633+.【点睛】本题考查向量的数量积、两角和的正弦以及正弦定理,注意根据题设条件选择合适的边角关
系的转化方法,本题为中档题.