2023届高三数学一轮复习平面向量 学案(含答案)

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2023届高三数学一轮复习平面向量 学案(含答案)

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平面向量
一 考点分析
考点1. 平面向量的有关概念
1.如果实数和非零向量与满足,则向量和 ▲ .(填“共线”或“不共线”).
考点2:平面向量的线性运算
2.如图,平面内有三个向量、、,其中与的夹角为120°,与的夹角为30°,且||=||=1,|| =,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的值为 .
考点3:平面向量的坐标表示
3.设平面向量,则
考点4:平面向量的的数量积
4.已知向量和的夹角为,,则    .
考点5:平面向量的平行与垂直
5.已知平面向量=(1,-3),=(4,-2),与垂直,则是
6.设向量,若向量与向量共线,则 .
考点6:平面向量的应用
7.已知向量 = (cos x,sin x), = (-cos x,cos x), = (-1,0)
(Ⅰ)若 x = ,求向量 、 的夹角;
(Ⅱ)当 x∈[,] 时,求函数 f (x) = 2· + 1 的最大值。
二、范例剖析:
例1:已知向量a= (sinωx,cosωx),b=( cosωx,cosωx),其中ω>0,记函数=a·b,已知的最小正周期为π.
(1)求ω; (2)当0<x≤时,试求f(x)的值域.南通一
例2.设函数f (x)=a · b,其中向量a=(2cosx , 1), b=(cosx,sin2x), x∈R.
(1)若f(x)=1-且x∈[-,],求x; (2)若函数y=2sin2x的图象按向量c=(m , n) (﹤)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n的值.
例3:在平面直角坐标系xOy中,点A(-1,-2)、B(2,3)、C(-2,-1)。
求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;
设实数t满足()·=0,求t的值。
三、巩固练习:
1、已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2)若(a+b)∥c,则m= .
2、已知向量,满足,, 与的夹角为60°,则
3、已知平面向量则的值是
4、如图,在中,,,
,则 .
5、若向量=(1,1,x), =(1,2,1), =(1,1,1),满足条件=-2,则= .
6、设=(2,3),且点A的坐标为(2,3),则点B的坐标为 .
7、已知向量a=(2,3),b=(x,6),且a∥b,则x= .
8、已知向量a=(x-5,3),b=(2,x),且a⊥b,则由x的值是 .
9、设向量a=(-1,2),b=(2,-1),则(ab)(a+b)等于 .
10、已知=(5,4)与=(3,2),则与2-3平行的单位向量为 .
11、(1)若|a|=3,| b |=2,且a与b的夹角为60°,则|a-b |= .
12、已知向量与的夹角为,且,那么的值为 .
13、若|a|=1,| b |=2,a与b的夹角为60°,若(3 a+5 b)⊥(m a-b),则实数的值为     .
14、已知平面上三点A,B,C满足|AB|=5,|BC|=6,|CA|=7,则++的值等于 .
15、在△ABC中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则(+)的最小值是__________.
16、已知,,且.
(I)求与;
(Ⅱ)若的最小值为,求实数的值.
17、已知向量,其中.(1)若,求函数的最小值及相应x的值;
(2)若a与b的夹角为,且a⊥c,求的值.
平面向量
1.答案:共线
2.答案:过C作与的平行线与它们的延长线相交,可得平行四边形,由角BOC=90°角AOC=30°,=得平行四边形的边长为2和4,2+4=6
评析:本题考查平面向量的基本定理,向量OC用向量OA与向量OB作为基底表示出来后,求相应的系数,也考查了平行四边形法则。
3.答案:∵ ∴
4.答案:=,7
评析:向量的模、向量的数量积的运算是经常考查的内容,难度不大,只要细心,运算不要出现错误即可
5.答案:由于
∴,即.
6.答案:=则向量与向量共线
7.解:(I) 当 x = 时,cos =
= …….4
= -cos x = -cos = cos
∵ 0≤≤, ∴ =
(II) f (x) = 2a·b + 1 = 2 (-cos 2 x + sin x cos x) + 1 = 2 sin x cos x-(2cos 2 x-1)
= sin 2x-cos 2x = sin (2x-)
∵ x∈[,],
∴ 2x-∈[,2], …..10
故 sin (2x-)∈[-1,]
∴ 当 2x-= ,即 x = 时,f (x)max = 1 ……14
二、例题剖析:
例1:已知向量a= (sinωx,cosωx),b=( cosωx,cosωx),其中ω>0,记函数=a·b,已知的最小正周期为π.
(1)求ω; (2)当0<x≤时,试求f(x)的值域.南通一
例1.(1)=sinωxcosωx+cos2ωx =sin2ωx+(1+cos2ωx)
=sin(2ωx+)+
∵ ω>0,∴T=π=,∴ω=1.
(2)由(1),得=sin(2x+) + ,
∴0<x≤, ∴<2x+≤.
∴∈[1,].
例2.设函数f (x)=a · b,其中向量a=(2cosx , 1), b=(cosx,sin2x), x∈R.(1)若f(x)=1-且x∈[-,],求x;(2)若函数y=2sin2x的图象按向量c=(m , n) (﹤)平移后得到函数y=f(x)的图象,求实数m、n的值.
思路分析:本题主要考查平面向量的概念和计算、平移公式以及三角函数的恒等变换等基本技能,
解: (1)依题设,f(x)=(2cosx,1)·(cosx,sin2x)=2cos2x+sin2x=1+2sin(2x+)
由1+2sin(2x+)=1-,得sin(2x+)=-.
∵-≤x≤ , ∴-≤2x+≤, ∴2x+=-, 即x=-.
(2)函数y=2sin2x的图象按向量c=(m , n)平移后得到函数y=2sin2(x-m)+n的图象,即函数y=f(x)的图象.
由(1)得f (x)= ∵<, ∴m=-,n=1.
点评: ①把函数的图像按向量平移,可以看成是C上任一点按向量平移,由这些点平移后的对应点所组成的图象是Cˊ,明确了以上点的平移与整体图象平移间的这种关系,也就找到了此问题的解题途径.②一般地,函数y=f (x)的图象按向量a=(h , k)平移后的函数解析式为y-k=f(x-h)
例3:在平面直角坐标系xOy中,点A(-1,-2)、B(2,3)、C(-2,-1)。
求以线段AB、AC为邻边的平行四边形两条对角线的长;
设实数t满足()·=0,求t的值。
[解析]本小题考查平面向量的几何意义、线性运算、数量积,考查运算求解能力。满分14分。
(1)(方法一)由题设知,则
所以
故所求的两条对角线的长分别为、。
(方法二)设该平行四边形的第四个顶点为D,两条对角线的交点为E,则:
E为B、C的中点,E(0,1)
又E(0,1)为A、D的中点,所以D(1,4)
故所求的两条对角线的长分别为BC=、AD=;
(2)由题设知:=(-2,-1),。
由()·=0,得:,
从而所以。
或者:,
三、巩固练习:
1、已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2)若(a+b)∥c,则
m= -1 .
解析:,所以m=-1
2、已知向量,满足,, 与的夹角为60°,则
【答案】
【解析】考查向量的夹角和向量的模长公式,以及向量三角形法则、余弦定理等知识,如图,由余弦定理得:
3、已知平面向量则的值是
答案 :
4、如图,在中,,,
,则 .
【答案】D
【解析】本题主要考查平面向量的基本运算与解三角形的基础知识,属于难题。
【解析】近几年天津卷中总可以看到平面向量的身影,且均属于中等题或难题,应加强平面向量的基本运算的训练,尤其是与三角形综合的问题。
5、若向量=(1,1,x), =(1,2,1), =(1,1,1),满足条件=-2,则= .
10.C.,,解得.
(2)在中,,,则 .
答案:.说明:考查向量的几何运算,掌握向量的加法、减法、实数与向量积、向量数量积的定义及其运算律,理解用一组基底向量表示其他向量的方法.
6、设=(2,3),且点A的坐标为(2,3),则点B的坐标为 .
答案:(4,6) .
7、已知向量a=(2,3),b=(x,6),且a∥b,则x= .
答案:4.
8、已知向量a=(x-5,3),b=(2,x),且a⊥b,则由x的值是 .
答案:2.
9、设向量a=(-1,2),b=(2,-1),则(ab)(a+b)等于 .
答案:(-4,-4) .
10、已知=(5,4)与=(3,2),则与2-3平行的单位向量为 .
答案:.说明:考查向量的坐标表示及其运算用坐标表示的形式,提高坐标运算的能力.
11、(1)若|a|=3,| b |=2,且a与b的夹角为60°,则|a-b |= .
答案:
12、已知向量与的夹角为,且,那么的值为 .
答案:0.
13、若|a|=1,| b |=2,a与b的夹角为60°,若(3 a+5 b)⊥(m a-b),则实数的值为     .
答案:
14、已知平面上三点A,B,C满足|AB|=5,|BC|=6,|CA|=7,则++的值等于 .
答案:-55.
15、在△ABC中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则(+)的最小值是__________.
答案:-2.
16、已知,,且.
(I)求与;
(Ⅱ)若的最小值为,求实数的值.
16、解:(Ⅰ),

∵,∴;
(Ⅱ),
∵,∴,
(1)当时,
当且仅当,取得最小值,与已知矛盾;
(2)当时,
当且仅当,取得最小值,
∴;
(3)当时,
当且仅当,取得最小值,
∴,与矛盾;
综上所述,实数的值为.
17、已知向量,其中.(1)若,求函数的最小值及相应x的值;
(2)若a与b的夹角为,且a⊥c,求的值.
解:(1)∵,,

.分
令,则,且.
则,.
∴时,,此时.
由于,故.
所以函数的最小值为,相应x的值为
(2) ∵a与b的夹角为,
∴.
∵,∴,∴.
∵a⊥c,∴.
∴,. 分
∴,∴.

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