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1_6.2平面向量的数量积及其应用(PDF版)_2023版教学资源包_2023版新高考新教材版高考总复习数学5·3B版_6_第六章平面向量及其应用_2_62平面向量的数量积及其应用_1_专题电子书

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文档文本内容

6.2 平面向量的数量积及其应用
考点清单
学生用书P45 知识结构化 考点清单化
考点一 数量积的定义及夹角与模问题 e的夹角 则
ꎬ
e a a e a θ.
1.两个向量的夹角 (1) 􀅰 = 􀅰 =| |cos
a b a b .
定义和范围 (2) ⊥ ⇔ 􀅰 =0
(1) 当a与b同向时 a b a b
(3) ꎬ 􀅰 =| || |ꎻ
当a与b反向时 a b a b .
ꎬ 􀅰 =-| || |
特别地 a a a 2.
ꎬ 􀅰 =| |
a b
θ 􀅰 .
(4)cos = a b
| || |
a b a b .
(5)| 􀅰 |≤| |􀅰| |
考点二 数量积的综合应用
两向量的夹角分别是锐角与钝角的充要条件 1.向量数量积的应用
(2)
已知非零向量a x y b x y .
=( 1ꎬ 1)ꎬ =( 2ꎬ 2)
证明垂直问题 常用向量垂直的充要条件 a b a b
(1) ꎬ : ⊥ ⇔ 􀅰 =0
x x y y .
⇔ 1 2+ 1 2=0
2.平面向量的数量积 a b
求解夹角问题 常利用夹角公式 θ 􀅰
(2) ꎬ :cos = a b =
| || |
x x y y
1 2+ 1 2 其中θ为a与b的夹角 .
( )
x2 y2 x2 y2
1+ 1􀅰 2+ 2
求线段长度问题 常利用向量的长度公式 a a2
(3) ꎬ :| | = =
x2 1+ y2 1 或 | →AB |= ( x B- x A) 2 +( y B- y A) 2.
2.向量中常用的结论
在 ABC中 A B C所对的边分别为a b c.
△ ꎬ∠ ꎬ∠ ꎬ∠ ꎬ ꎬ
æ →AB →AC ö
(1)
在→AI
=
λ
è
ç
→AB + →AC ø
÷的条件下
ꎬ
存在λ使得I 为
△
ABC
| | | |
的内心
ꎻ
a→PA bP→B cP→C 0 P为 ABC的内心.
+ + = ⇔ △
→PA P→B P→C P为 ABC的外心.
(2)| |=| |=| |⇔ △
→GA G→B G→C 0 G为 ABC的重心.
(3) + + = ⇔ △
3.向量数量积的性质 →PA P→B P→B P→C P→C →PA P为 ABC的垂心.
(4) 􀅰 = 􀅰 = 􀅰 ⇔ △
设a b都是非零向量 e是与b方向相同的单位向量 θ是a与
、 ꎬ ꎬ
第 六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
1 05
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
题型方法
学生用书P46 题型经典 方法实用
一、求解平面向量模的方法 二、求解平面向量夹角的方法
利用向量数量积求解长度问题是向量数量积的重要应用 求解 1.定义法 即利用向量数量积的定义a b a b θ θ为a
ꎬ ꎬ 􀅰 =| || |cos (
平面向量模的常用方法如下 与b的夹角 进行求解 在求解时 要注意θ的取值范围是
: ) ꎬ ꎬ [0ꎬ
a a a. .
(1)| |= 􀅰 π]
x x y y
(2)| a ± b |= ( a ± b ) 2 = a2 ±2 a 􀅰 b + b2. 2.坐标法 ꎬ 即利用 cos θ = 1 2+ 1 2 进行求解 ꎬ 其中a =
(3) 若a =( x ꎬ y )ꎬ 则 | a |= x2 + y2或 | a | 2 = x2 + y2. x y b x y 且 a b x2 1 不 + y 是 2 1􀅰 非零 x2 2 向 + y 量 2 2 θ 为 a 与 b 的夹
例1 (2020课标
Ⅰ
理ꎬ14ꎬ5分)设a
ꎬ
b为单位向量
ꎬ
且
|
a
+
b
|=
(
角
1ꎬ
.
1)ꎬ =( 2ꎬ 2) ꎬ (
则 a b . )
1ꎬ | - |= 例2 (2019课标 理ꎬ7ꎬ5 分)已知非零向量 a b 满足 a
解析 由 a b 得 a b 2 即a2 b2 a b 而 Ⅰ ꎬ | | =
| + | =1ꎬ | + | =1ꎬ + +2 􀅰 =1ꎬ b 且 a b b 则a与b的夹角为
2| |ꎬ ( - )⊥ ꎬ ( )
a b 故a b 1 a b a b 2 a2 b2 a b
| |=| |=1ꎬ 􀅰 =- ꎬ| - |= | - | = + -2 􀅰
2 π π 2π 5π
A. B. C. D. . 6 3 3 6
= 1+1+1= 3 解析 解法一 因为 a b b
答案 : ( - )⊥ ꎬ
3
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋所以 a b b a b b 2
( - )􀅰 = 􀅰 -| | =0ꎬ 又 a b 所以 AOB π 即 a b π.
又因为 a b | |=2| |ꎬ ∠ = ꎬ ‹ ꎬ ›=
| |=2| |ꎬ 3 3
所以 b 2 a b b 2 故选 .
2| | cos‹ ꎬ ›-| | =0ꎬ B
即 a b 1
cos‹ ꎬ ›= ꎬ
2
又知 a b 所以 a b π
‹ ꎬ ›∈[0ꎬπ]ꎬ ‹ ꎬ ›= ꎬ
3
故选 . 答案 B
B
解法二 如图 令O→A a O→B b 则→BA O→A O→B a b 因为 a
: ꎬ = ꎬ = ꎬ = - = - ꎬ ( -
b b 所以 OBA π
)⊥ ꎬ ∠ = ꎬ
2
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 06
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
五年 考点式编排 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
高考 题组式训练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2018—2022 —
2012 2017
考点一 数量积的定义及夹角与模问题
答案 3
学生用书P189 5
9.(2020课标 理ꎬ13ꎬ5分ꎬ基础性)已知单位向量a b的夹角
1.(2022全国乙理ꎬ3ꎬ5分ꎬ基础性)已知向量a b满足 a Ⅱ ꎬ
ꎬ | |=1ꎬ 为 ° ka b与a垂直 则k .
b a b 则a b 45 ꎬ - ꎬ =
| |= 3ꎬ| -2 |=3ꎬ 􀅰 = ( )
答案 2
A.-2 B.-1 C.1 D.2
答案 C 2
2.(2022全国乙文ꎬ3ꎬ5 分ꎬ基础性)已知向量 a b 考点二 数量积的综合应用 学生用书P190
=(2ꎬ1)ꎬ =
则 a b 1.(2022新高考 ꎬ4ꎬ5 分ꎬ综合性)已知向量 a b
(-2ꎬ4)ꎬ | - |= ( ) Ⅱ =(3ꎬ4)ꎬ =
c a tb 若 a c b c 则t
A.2 B.3 C.4 D.5 (1ꎬ0)ꎬ = + ꎬ ‹ ꎬ ›=‹ ꎬ ›ꎬ = ( )
答案 D
A.-6 B.-5 C.5 D.6
3.(2020课标 文ꎬ5ꎬ5分ꎬ基础性)已知单位向量a b的夹角 答案 C
Ⅱ ꎬ
为 ° 则在下列向量中 与b垂直的是 2.(2014四川ꎬ7ꎬ5分ꎬ基础性)平面向量a b
60 ꎬ ꎬ ( ) =(1ꎬ2)ꎬ =(4ꎬ2)ꎬ
a b a b c ma b m R 且c与a的夹角等于c与b的夹角 则m
A. +2 B.2 + = + ( ∈ )ꎬ ꎬ =
a b a b
C. -2 D.2 - ( )
答案 D
A.-2 B.-1 C.1 D.2
答案 D
4.(2019课标 理ꎬ3ꎬ5分ꎬ基础性)已知→AB →AC
Ⅱ =(2ꎬ3)ꎬ =(3ꎬ 3.(2020新高考 ꎬ7ꎬ5分ꎬ综合性)已知P是边长为 的正六
t B→C 则→AB B→C Ⅰ 2
)ꎬ| |=1ꎬ 􀅰 = ( ) 边形ABCDEF内的一点 则→AP →AB的取值范围是
ꎬ 􀅰 ( )
A.-3 B.-2 C.2 D.3
答案 C A.(-2ꎬ6) B.(-6ꎬ2)
5.(多选)(2021新高考 ꎬ10ꎬ5分ꎬ综合性)已知O为坐标原 C.(-2ꎬ4) D.(-4ꎬ6)
Ⅰ 答案 A
点 点P α α P β β P α β α
ꎬ 1(cos ꎬsin )ꎬ 2(cos ꎬ-sin )ꎬ 3(cos( + )ꎬsin( + 4.(2022全国甲文ꎬ13ꎬ5 分ꎬ基础性)已知向量a m b
β A 则 =( ꎬ3)ꎬ =
))ꎬ (1ꎬ0)ꎬ ( ) m .若a b 则m .
O→P O→P A→P A→P (1ꎬ +1) ⊥ ꎬ =
A.| 1|=| 2| B.| 1|=| 2|
答案 3
O→A O→P O→P O→P O→A O→P O→P O→P -
C. 􀅰 3= 1􀅰 2 D. 􀅰 1= 2􀅰 3 4
答案 AC 5.(2021新高考 ꎬ15ꎬ5分ꎬ基础性)已知向量a b c 0 a
Ⅱ + + = ꎬ| |=1ꎬ
6.(2022全国甲理ꎬ13ꎬ5分ꎬ基础性)设向量a b的夹角的余弦 b c 则a b b c c a . ꎬ | |=| |=2ꎬ 􀅰 + 􀅰 + 􀅰 =
值为 1 且 a b 则 a b b . 答案 9 ꎬ | |=1ꎬ| |=3ꎬ (2 + )􀅰 = -
3 2
答案 6.(2021浙江ꎬ17ꎬ4分ꎬ综合性)已知平面向量a b c c 0 满 11 ꎬ ꎬ ( ≠ )
7.(2021全国甲文ꎬ13ꎬ5分ꎬ基础性)若向量a b满足 a 足 a b a b a b c .记平面向量d在a b
ꎬ | |=3ꎬ | |=1ꎬ| |=2ꎬ 􀅰 =0ꎬ( - )􀅰 =0 ꎬ
|
a
-
b
|=5ꎬ
a
􀅰
b
=1ꎬ
则
|
b
|=
. 方向上的投影分别为x
ꎬ
y
ꎬ
d
-
a在c方向上的投影为z
ꎬ
则x2
+
y2
答案 z2 的最小值是 .
3 2 +
8.(2021全国乙理ꎬ14ꎬ5分ꎬ基础性)已知向量a b
=(1ꎬ3)ꎬ =(3ꎬ4)ꎬ 答案 2
若 a λb b 则λ .
( - )⊥ ꎬ = 5
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋三年 考点基础练 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
模拟 综合提升练 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
2020—2022
A组 考点基础题组 学生用书P190
考点一 数量积的定义及夹角与模问题 答案 D
1.(2022江苏泰州二调ꎬ3)已知 a b a b a b
6.(2022湖南三湘名校联盟联考ꎬ13)已知向量a与b的夹角
| |=3ꎬ| |=2ꎬ( +2 )􀅰( -3 )=
则a与b的夹角为
-18ꎬ ( ) 为π ꎬ| a |=1ꎬ a 􀅰( a + b )=2ꎬ 则 | b |= .
° ° ° ° 3
A.30 B.60 C.120 D.150 答案
答案 B 2
7.(2021济南十一学校联考ꎬ13)已知向量m n
2.(2022福建龙岩一模ꎬ3)已知向量a b的夹角为 ° 且 a =(-1ꎬ2)ꎬ =(2ꎬ
ꎬ 60 ꎬ | | λ 若m n 则 m n与m夹角的余弦值为 .
a b 则 b )ꎬ ⊥ ꎬ 2 +
=1ꎬ|2 - |= 19ꎬ | |= ( )
答案 2 5
A.5 B.3 2 C.4 D.3
答案 A 5
考点二 数量积的综合应用
3.(2022湖北八市联考ꎬ4)若向量a b满足 a b a
ꎬ | |=1ꎬ| |=2ꎬ ⊥
a b 则a与b的夹角为 1.(2022湖南邵阳一模ꎬ5)在 ABCD中 →AC B→D
( + )ꎬ ( ) ▱ ꎬ =(1ꎬ2)ꎬ =(3ꎬ
π π 2π 5π 则→AB A→D
A. B. C. D. 4)ꎬ 􀅰 = ( )
6 3 3 6
答案 C A.-5 B.-4 C.-3 D.-2
答案 A
4.(多选)(2022湖北黄冈蕲春实验高级中学一模ꎬ10)已知向
2.(2022福州一模ꎬ7)已知平面向量a b c均为单位向量 且
量a m b n 若a b 则下列结论中正 ꎬ ꎬ ꎬ
=(3ꎬ )ꎬ =( ꎬ1)ꎬ -2 =(-1ꎬ-6)ꎬ a b 则 a b b c 的最大值为
确的是 | - |=1ꎬ ( - )􀅰( - ) ( )
( )
1 1 3
b a A. B. C.1 D.
A. 5| |=| | 4 2 2
a b b 答案 B
B.(5 -2 )⊥
3.(2021辽宁开原三模ꎬ7)设a b c为单位向量 且a b
b a b 3 130 ꎬ ꎬ ꎬ 􀅰 =0ꎬ
C.cos‹ ꎬ - ›=- 则 a c b c 的最小值为
130 ( - )􀅰( - ) ( )
a a b
D. ∥(3 +2 ) A.-2 B. 2-2
答案 ABC
5.(2020广东新兴第一中学期末ꎬ3)在平行四边形 ABCD 中 C.-1 D.1- 2
ꎬ 答案 D
→AB A→D 则该四边形的面积为 4.(2022江苏苏州常熟抽测二ꎬ15)已知平行四边形ABCD中
=(1ꎬ2)ꎬ =(-4ꎬ2)ꎬ ( ) ꎬ
A. 5 B.2 5
→AB
􀅰
A→D
=3ꎬ
点P满足→PA
􀅰
P→C
=4ꎬ
则P→B
􀅰
P→D
=
.
答案
C.5 D.10 7
第
六
章
平
面
向
量
及
其
应
用
1 07
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
B组 综合应用题组 学生用书P191
35分钟 50分
一、单项选择题(每小题5分ꎬ共25分)
π π 2π 5π
1.(2022八省八校第二次联考二ꎬ4)如图 在同一平面内沿平 A. B. C. D.
ꎬ 6 3 3 6
行四边形 ABCD 的两边 AB AD 向外分别作正方形 ABEF 答案 B
ꎬ ꎬ
ADMN 其中AB AD BAD π 则→AC F→N 3.(2022广东佛山二模ꎬ8) ABC 中 AB ACB π O
ꎬ =2ꎬ =1ꎬ∠ = ꎬ 􀅰 = ( ) △ ꎬ = 2ꎬ∠ = ꎬ
4 4
是 ABC外接圆的圆心 则O→C →AB →CA C→B的最大值为
△ ꎬ 􀅰 + 􀅰
( )
A.0 B.1 C.3 D.5
答案 C
4.(2022安徽示范高中皖北协作区3 月联考ꎬ10) ABC是等
△
腰直角三角形 AB BC C→D 1 →CA C→B →AE xA→D y→AC
ꎬ = =4ꎬ = ( + )ꎬ = + ꎬ
2
A.-2 2 B.2 2
其中 x y 则→EA E→B的最小值是
C.0 D.-1 2 + =1ꎬ 􀅰 ( )
答案 C
20 84
2.(2022山东烟台、德州一模ꎬ4)若非零向量 a b 满足 a A.- B.- C.-3 D.-4
ꎬ | | = 9 25
b a b a 则向量a与b的夹角为 答案 B
| |ꎬ( -2 )⊥ ꎬ ( )
5.(2022重庆一中月考ꎬ8)已知平面内一正三角形ABC的外接
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋圆半径为 4ꎬ 在以三角形ABC的中心为圆心 ꎬ r (0< r ≤1) 为半径 A→H C→F 能构成向量的一个基底
A.{ ꎬ }
的圆上有一个动点M
ꎬ
则
|
M→A
+
M→B
+3
M→C
|
的最大值为
( ) B. O→D 􀅰 O→F =0
A.13 B. 89 C.5 11 D. 11+6 C. O→A + O→C = 3 O→B
答案 A
二、多项选择题(每小题5分ꎬ共10分) →AC C→D 2
D. 􀅰 =
2
6.(2022山东潍坊一模ꎬ10)已知向量O→P 将O→P绕原点 答案 BD
=(1ꎬ2)ꎬ
O旋转 ° ° °到O→P O→P O→P 的位置 则 三、填空题(每小题5分ꎬ共15分)
-30 ꎬ30 ꎬ60 1ꎬ 2ꎬ 3 ꎬ ( ) 8.(2022华大新高考联盟3月教学质量测评ꎬ14)已知平面向
O→P O→P
A. 1􀅰 3=0 量a b c满足b c b c 若 a b a c 则 a
P→P P→P ꎬ ꎬ ⊥ ꎬ| | =| | =2ꎬ 􀅰 = 􀅰 =8ꎬ | |
B.| 1|=| 2|
=
.
C. O→P 􀅰 O→P 3= O→P 1􀅰 O→P 2 答案 4 2
æ ö 9.(2022广东汕头一模ꎬ14)已知四边形ABCD中 AB CD AB
点P 的坐标为ç 3-1 1+2 3÷ ꎬ ∥ ꎬ
D. 1 è ꎬ ø
2 2 CD AD BC 点 E 是 CD 的中点 则→AE B→D
答案 ABC =3 = 3ꎬ = = 2ꎬ ꎬ 􀅰
.
7.(2022辽宁名校联盟3月联考ꎬ10)古代典籍 周易 中的 八 =
« » “ 答案
卦 思想对我国建筑有一定影响 下图是受 八卦 的启示 设 -2
” ꎬ “ ” ꎬ 10.(2022湖南邵阳一模ꎬ16)已知a b c是平面向量 a与c是
计的正八边形的八角窗.若O是正八边形ABCDEFGH的中心 ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ
单位向量 且 a c π 若b2 b c 则 a b 的最小
且 →AB 则 ꎬ ‹ ꎬ ›= ꎬ -8 􀅰 +15=0ꎬ | - |
| |=1ꎬ ( ) 2
值为 .
答案
17-1
年
高
考
年
模
拟
︵
教
师
用
书
︶
1 08
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
一年 甄选情境素养 五年 考点式编排 三年 考点基础练 一年 甄选情境素养
创新 专家独家命制 高考 题组式训练 模拟 综合提升练 创新 专家独家命制
学生用书P193
1.(20225􀅰3原创题)在平面内
ꎬ
a
=-
1 c
ꎬ|
a
|=|
b
|=|
d
|=1ꎬ
a BC
ꎬ∠
BCD
=60
°
ꎬ∠
ADC
=150
°
ꎬ
B→E
=3
E→C
ꎬ
CD
=
2 3
ꎬ
BE
= 3ꎬ
2 3
b c d 0 则b d .
+ + + = ꎬ 􀅰 = 若点F为边AD上的动点 则E→F B→F的取值范围为 .
ꎬ 􀅰
答案 1
-
2
2.(2022 5􀅰3原创题)已知e e 为平面内两个单位向量 且e
1ꎬ 2 ꎬ 1
e 1 平面中向量b满足 b e b e 则 b 的取
􀅰 2= ꎬ ( -2 1)⊥( -4 2)ꎬ | |
2
值范围是 .
[ ]
答案 [ ꎬ ] 答案 15ꎬ
7- 3 7+ 3 4
3.(20225􀅰3原创题)如图所示 在平面四边形ABCD中 AB 16
ꎬ ꎬ ⊥
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋