压轴专题:平面向量及其应用-2026届高考数学押题专项(含解析)

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压轴专题:平面向量及其应用-2026届高考数学押题专项(含解析)

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压轴专题:平面向量及其应用-2026届高考数学押题专项
1.在中,内角A,B,C的对边分别为a,b,c,,点D是边BC上的一点,且.
(1)求证:;
(2)若,求.
2.已知、是单位圆上相异的两个定点(为此单位圆圆心),点是单位圆上的动点且.直线交直线于点.
(1)若,求的值;
(2)设,
①用表示;
②求的取值范围.
3.在内一点满足,则称为的布洛卡点,为布洛卡角.小明同学对布洛卡点产生兴趣,对其进行探索得到许多正确的结论,比如,若下列问题中的点为的布洛卡点,请你和他一起解决如下问题:
(1)当,且时,求;
(2)角,,所对的边分别为,,,,求证:;
(3)在(2)的条件下,若的周长为4,试把表示为的函数,并求的值域.
4.已知a,b,c分别为斜三个内角A,B,C的对边,且满足.
(1)求角A的值;
(2)记边上的高为h,
(i)若,求的值;
(ii)求的取值范围.
5.如图,在边长为1的正三角形ABC中,D为AB的中点,,过点O的直线交边AB与点M,交边AC于点N.
(1)用,表示;
(2)若,,求的值;
(3)求的取值范围.
6.如图1,已知四边形为菱形,,,为的外心.
(1)求的值;
(2)点在以为圆心,1为半径的圆上运动,
①已知点是点关于点的对称点,求的取值范围;
②已知点为边的中点,且存在实数x,y,z,使得,求出当最大时的的值.
7.如图,在中,是线段上一点,且满足,点满足,过的一条直线分别交线段、于点、.设,,其中、.记,.
(1)试用、表示;
(2)求的最小值;
(3)若直线交的延长线于点,并有,求的值.
8.定义:若非零向量,函数的解析式满足,则称为的伴随函数,为的伴随向量,
(1)若向量为函数的伴随向量,求;
(2)若函数为向量的伴随函数,在中,,且,求证:.
(3)若函数为向量的伴随函数,关于的方程在上有且仅有四个不相等的实数根,求实数的取值范围.
9.在锐角中,角的对边分别为,满足.
(1)求角的大小;
(2)若,求面积的取值范围;
(3)“费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题.该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小,”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于时,使得的点即为费马点.若的面积为3,是否在内部存在费马点,使得为定值,若存在请求出该定值并说明理由,若不存在也请说明理由.
10.我们知道,三角形中存在诸多特殊位置的点,并且这些特殊点都具备一定的特殊性质.意大利学者托里拆利在研究时发现:在三角形的三边分别向其外侧作等边三角形,这三个等边三角形的外接圆交于一点,该点即称为托里拆利点(以下简称“点”).通过研究发现三角形中的“点”满足到三角形三个顶点的距离和最小.当的三个内角均小于时, 使得的点即为“点”; 当有一个内角大于或等于时,最大内角的顶点为“点”.试用以上知识解决下面问题: 已知的内角所对的边分别为.
(1)若,则
①求;
②若,设点为的“点”, 求;
(2)若,设点为的“点”,,求实数的最小值.
11.设是直线外一点,点在直线上(点与点、任一点均不重合),我们称如下操作为“由点对施以视角运算”:若点在线段上,记;若点在线段外,记在中,角、、的对边分别是、、,点在射线上.
(1)若是的中点,由点对施以视角运算,求的值;
(2)若,,,由点对施以视角运算,,求的周长;
(3)若,由点对施以视角运算, 求的最小值.
12.设非零向量,,并定义.
(1)若,,求;
(2)写出,,之间的等量关系,并证明;
(3)若,为单位向量,求证:集合是有限集.
13.“费马点”是由十七世纪法国数学家费马提出并征解的一个问题.该问题是:“在一个三角形内求作一点,使其与此三角形的三个顶点的距离之和最小.”意大利数学家托里拆利给出了解答,当的三个内角均小于120°时,使得的点即为费马点;当有一个内角大于或等于120°时,最大内角的顶点为费马点.试用以上知识解决下面问题:已知的内角,,所对的边分别为,,,点为的费马点,且满足,.
(1)求;
(2)求的值;
(3)求的取值范围.
14.已知中,角,,所对的边分别为,,,已知,且,,是角平分线,交于.
(1)求的长.
(2)延长至点,使得,求.
(3)若是角平分线所在直线上一点,且满足(,),若,求取值范围.
答案解析部分
1.【答案】(1)证明:在中,,

整理得,则
又,则
在中,由正弦定理得,则
在中,由正弦定理得,则


(2)解:由,可得,又


可得,解之得
又,则,
由,可得

2.【答案】(1)解:,且,,都是单位圆上的点,

因为,,所以;
(2)解:①、由(1)有,则以为原点,分别以,的正方向为,轴的正方向建立平面直角坐标系,如图所示:
则,,因为,所以,所以,
因为,所以,
所以,
因为,所以,所以,;
②、依题意在第二象限,在线段上,
如图有,
所以,
令,则,
所以,,所以,
所以,在上单调递增,所以,
即的取值范围为.
3.【答案】(1)解:当,且时,得,
由余弦定理,得,所以,
又,所以,,
在中,由正弦定理得,解得,
比如,
在中,由正弦定理得,解得,
所以,解得.
(2)证明:由,则,
在中,由正弦定理得,解得①,
在中,,
由正弦定理得,,得②,
由①②+,即.
由正弦定理,可得.
(3)解:由题意有,,则

所以,
因为,解得,
又由三角形边的关系知,则,即
,整理得,解得,即,
而时,单调递减,,,
所以的值域为.
4.【答案】(1)解:由及正弦定理可得:.
在中,∵,∴,
代入上式化简可得:.
∵,∴,即,
∴.又∵,∴,
∴或,即或.
又为斜三角形知,∴.
(2)解:(i)由(1)知.∵面积,边上的高,
∴.
由余弦定理可知:,即,
即,∴或.
所以或.
(ⅱ)由,得,

.
∵,∴,∴.
5.【答案】(1)解:因为D为BC中点,
所以,.
又因为,
所以.
(2)解:若,,
所以,,
所以.
因为M,O,N三点共线,
所以,
所以,.
(3)解:因为,,,
所以,
.
由(2)得,得,,
令,,则,
得.
根据对勾函数的单调性可知,在上单调递减,在上单调递增,
且,,所以,
所以,.
因为,
所以,根据二次函数的性质可知,
所以的取值范围为.
6.【答案】(1)解:已知四边形为菱形,且, 可得为等边三角形,
因为为的外心,即为的中心,
又因为,可得,且,因为,所以,
所以.

(2)解:①以O为原点,OA为轴,建立平面直角坐标系,
可得,因为点P在以O为圆心,1为半径的圆上运动,故设,
则,,
所以,
令,则,
所以,则,
所以;
②以O为原点,OA为轴,建立平面直角坐标系,可得,
由,,
又由,
所以

因为,
所以,且,
所以,代入,
可得,
整理得,
显然,两边同时除以,可得,
令,,可得,
即,(☆)
所以,即,
解得,所以(即m)的最大值为.
此时,式子(☆)有两个相等的根,所以,
所以.
7.【答案】(1)解:因为是线段上一点,且满足,则,
所以,可得,
因为,故.
(2)解:因为,,其中、,
由(1)可知,
因为、、三点共线,则存在,使得,
所以,可得,
又因为、不共线,所以,,则,
所以

当且仅当时,即当时,等号成立,
故的最小值为.
(3)解:因为,,所以,即,
即,可得,
因为,所以,则,
因为、、三点共线,则存在,使得,
即,所以,
因为、不共线,所以,,则,解得,
由(2)可知,代入可得,故.
8.【答案】(1)解:因为,
则,故.
(2)证明:由题意得,,
由可得,
因,则,故,解得.
,①
因,则,
②+①可得:,②-①可得,
两式相比可得:,即.
(3)解:由题意得,,
由可得,
即,
当或时,;
当时,,
作出函数在上的图象.
因方程在上有且仅有四个不相等的实数根
等价于函数与函数的图象在上有四个交点.
由图知,当且仅当或时,两者有四个交点.
故实数的取值范围为.
9.【答案】(1)解:由,
可得,
即,即,即,
因为,所以;
(2)解:由题设及(1)知,
因为为锐角三角形,且,
所以,即,
又由余弦定理得,所以,即,
所以,
则面积的取值范围是;
(3)解:因为的面积为3,所以,所以,
设,则,
在中,由正弦定理,可得,
在中,由正弦定理,可得,
则.
10.【答案】(1)解:①、在 中,由正弦定理得,
因为,所以,


因为,所以,又因为,所以;
②、由①知,则 的三个角都小于,
由“点”定义知:,
设,,,由得
,整理得,
所以
(2)解:,由正弦定理可得,
则,因为均为三角形内角,所以(舍)或,
即,所以,
由点为的“点”,得,
设,,,,
由, 得,
由余弦定理得,


相加得,得,整理得,
,当且仅当,即时等号成立,
又 因为 而 解得,则实数的最小值为.
11.【答案】(1)解:由定义可知:,
在三角形中,,
则,
在三角形中,,
则,
因为是的中点,且,
所以.
(2)解:因为点在射线上,,且,
所以在线段外,且,
则,
所以,
在中,由余弦定理,可得,
则,
解得(负值已舍去),
所以,
则的周长为.
(3)解:因为,
所以,则,
又因为,所以,
因为,
所以,
又因为,所以,则,
所以,
当且仅当时,即当,时等号成立,
则的最小值为.

12.【答案】(1)解:,,,
,,
,;
(2)解:,,之间的等量关系为,
证明如下:,,

又,,



(3)证明:由(2)及,可得,依次类推,
可设,则,,
依题意得:



同理得:,
依次类推可得:,

,,所以周期为6,
综上:集合是有限集,最多只有6个元素.
13.【答案】(1)解:由,得,
所以,
所以.,
所以,
因为,所以,
可得,又,所以;
(2)解:由,可得的三个内角均小于120°,又点为的费马点,
则,
由可得,
由余弦定理可得,
所以,所以,
又,
故,
可得.
所以;
(3)解:设,则,,,
其中,
在中,由正弦定理可得,即,
则,
在中,由正弦定理可得,即,
则,



又,
所以的取值范围是.
14.【答案】(1)解:由,
根据正弦定理(为外接圆半径),
可得.
因为,,所以,
所以,
所以
因为,所以,
因为是角平分线,所以.
由,
根据三角形面积公式,可得
.
即,
解得.

(2)解:在中,,,,
由余弦定理,得,
所以,
在中,,,
由余弦定理,
则.
由是角平分线,得,所以.
在中,,,,
由余弦定理;
(3)解:设,则∴,则
.
∵,∴
∵,∴,解得.
∵,∴
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