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微专题01 平面向量
【秒杀总结】
结论1:极化恒等式
1、平行四边形平行四边形对角线的平方和等于四边的平方和:
证明:不妨设 , ,则 ,
(1)
(2)
(1)(2)两式相加得:
2、极化恒等式:
上面两式相减,得: ————极化恒等式
(1)平行四边形模式:
几何意义:向量的数量积可以表示为以这组向量为邻边的平行四边形的“和对角线”与“差对角线”
平方差的 .
(2)三角形模式: (M为BD的中点)
结论2:矩形大法:矩形所在平面内任一点到其对角线端点距离的平方和相等.
已知点O是矩形ABCD与所在平面内任一点,证明: .
【证明】(坐标法)设 ,以AB所在直线为轴建立平面直角坐标系xoy,
则 ,设 ,则结论3:三点共线的充要条件
设 、 、 是三个不共线向量,则A、B、P共线 存在 使 .
特别地,当P为线段AB的中点时, .
结论4:等和线
【基本定理】
(一)平面向量共线定理
已知 ,若 ,则 三点共线;反之亦然.
(二)等和线
平面内一组基底 及任一向量 , ,若点 在直线 上或者在平行
于 的直线上,则 (定值),反之也成立,我们把直线 以及与直线 平行的直线称为等和
线.
(1)当等和线恰为直线 时, ;
(2)当等和线在 点和直线 之间时, ;
(3)当直线 在点 和等和线之间时, ;
(4)当等和线过 点时, ;
(5)若两等和线关于 点对称,则定值 互为相反数;
B
1
B
P
Q l
O
A A
1
结论5:奔驰定理
【奔驰定理】若O为 内任一点,且 ,则【典型例题】
例1.在 中, 是 的中点, ,则 ____.
.
例2.正三角形内接于半径为2的圆O,点P是圆O上的一个动点,则 的取值范围是 .
例3.已知圆 与 ,定点 ,A、B分别在圆 和圆 上,满足
,则线段AB的取值范围是 .
例4.在平面内,已知 , , ,若 ,则 的取值范围
是( )
A. B. C. D.
例5.在△ABC中,已知D是AB边上一点,若 ,则 ( )
. B. C. D.
A例6.给定两个长度为1的平面向量 和 ,它们的夹角为 ,点 在以 为圆心的圆弧 上
变动.若 ,其中 ,则 的最大值是__________.
【过关测试】
一、单选题
1.(2023·北京西城·高三统考期末)在 中, .P为 边上的动点,则
的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(2023·北京昌平·高三统考期末)已知向量 满足 ,则
的最大值是( )
A. B.
C. D.
3.(2023·广西桂林·统考一模)如图,在△ABC中,M为线段BC的中点,G为线段AM上一点且
,过点G的直线分别交直线AB、AC于P、Q两点, , ,则
的最小值为( )
A. B.1 C. D.4
4.(2023·全国·高三专题练习)如图,在半径为4的扇形 中, ,点 是 上的一点,则
的最小值为( )A. B. C. D.
5.(2023·全国·高三专题练习)在平面内,定点 满足 ,
,动点P,M满足 , ,则 的最大值是( )
A. B. C. D.
6.(2023·全国·高三专题练习) 中, ,O是 外接圆圆心,是
的最大值为( )
A.0 B.1 C.3 D.5
7.(2023·全国·高三专题练习)AB为⊙C:(x-2)2+(y-4)2=25的一条弦, ,若点P为⊙C上一
动点,则 的取值范围是( )
A.[0,100] B.[-12,48] C.[-9,64] D.[-8,72]
8.(2023·全国·高三专题练习)在 中,D为三角形所在平面内一点,且 ,则
(
)
A. B. C. D.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知向量 , , 满足 , 在 方向上的投影为2,
,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
10.(2023·全国·高三专题练习)已知边长为2的菱形 中,点 为 上一动点,点 满足
, ,则 的最小值为( )
A. B. C. D.
11.(2023·全国·高三专题练习) 是 所在平面上的一点,满足 ,若 ,则
的面积为( )
A.2 B.3 C.4 D.8
12.(2023·全国·高三专题练习)在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切
的圆上.若 = + ,则 + 的最大值为A.3 B.2 C. D.2
二、多选题
13.(2023·全国·高三专题练习)在△ABC中, , ,O为△ABC内的一点,设
,则下列说法正确的是( )
A.若O为△ABC的重心,则 B.若O为△ABC的内心,则
C.若O为△ABC的外心,则 D.若O为△ABC的垂心,则
14.(2023·全国·模拟预测)已知 , , 是互不相等的非零向量,其中 , 是互相垂直的单位向量,
,记 , , ,则下列说法正确的是( )
A.若 ,则O,A,B,C四点在同一个圆上
B.若 ,则 的最大值为2
C.若 ,则 的最大值为
D.若 ,则 的最小值为
15.(2023·全国·高三专题练习)“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的
图形与“奔驰”轿车,(Mercedesbenz)的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”,奔驰定理:已知
O是△ABC内一点,△BOC,△AOC,△AOB的面积分别为 , , ,且 .
设O是锐角△ABC内的一点,∠BAC,∠ABC,∠ACB分别是的△ABC三个内角,以下命题正确的有(
)
A.若 ,则
B.若 , , ,则
C.若O为△ABC的内心, ,则
D.若O为△ABC的垂心, ,则
16.(2023·全国·高三专题练习)重庆荣昌折扇是中国四大名扇之一,始于1551年明代嘉靖年间,明末已
成为贡品人朝,产品以其精湛的工业制作而闻名于海内外.经历代艺人刻苦钻研、精工创制,荣昌折扇逐步发展成为具有独特风格的中国传统工艺品,其精雅宜士人,其华灿宜艳女,深受各阶层人民喜爱.古人
曾有诗赞曰:“开合清风纸半张,随机舒卷岂寻常;金环并束龙腰细,玉栅齐编凤翅长,偏称游人携袖里,
不劳侍女执花傍;宫罗旧赐休相妒,还汝团圆共夜凉”图1为荣昌折扇,其平面图为图2的扇形COD,其
中 ,动点P在 上(含端点),连接OP交扇形OAB的弧 于点Q,且
,则下列说法正确的是( )
图1 图2
A.若 ,则 B.若 ,则
C. D.
17.(2023·全国·高三专题练习)如图,圆О是边长为 的等边三角形ABC的内切圆,其与BC边相切
于点D,点M为圆上任意一点, ( , ),则 可以取值为( )
A. B. C. D.1
18.(2023·全国·高三专题练习)“奔驰定理”是平面向量中一个非常优美的结论,因为这个定理对应的
图形与“奔驰”轿车(Mercedesbenz)的logo很相似,故形象地称其为“奔驰定理”.奔驰定理:已知 是
内的一点, 、 、 的面积分别为 、 、 ,则 .若
是锐角 内的一点, 、 、 是 的三个内角,且点 满足
,则( )A. 为 的垂心
B.
C.
D.
三、填空题
19.(2023·全国·高三专题练习)在 中,点 分别是线段 的中点,点 在直线 上,
若 的面积为2,则 的最小值是_____________.
20.(2023·四川南充·统考一模)已知向量 与 夹角为锐角,且 ,任意 , 的最小
值为 ,若向量 满足 ,则 的取值范围为______.
21.(2023·上海徐汇·位育中学校考模拟预测)已知圆 半径为 是圆 上不重合的点, 则
的最小值为_____.
22.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量 满足 ,若 ,则
的最小值是_____________.
23.(2023·全国·高三专题练习)已知平面向量 满足: 与 的夹角为
,记 是 的最大值,则 的最小值是__________.
24.(2023·全国·高三专题练习)点M在△ABC内部,满足 ,则
____________.