当a=0或a=1时,·=2.
∴·的取值范围是.故选C.
4.在△ABC中,·=8,,的夹角为150°.若M为△ABC内的动点,且△MAB,△MBC,△MCA的面积分别为2,m,n,则+的最小值是( )
A.20B.18
C.16D.8
解析:
选D 设△ABC的内角B,C所对的边分别为b,c,因为·=8,,的夹角为150°,所以8=bc·cos30°,解得bc=16,所以S△ABC=bcsin∠BAC=×16×sin30°=4.依题意得2+m+n=4,解得m+n=2.因为+=×=5+≥5+×2=8,所以+的最小值是8.故选D.
[必备知能·自主补缺]依据学情课下看,针对自身补缺漏;临近高考再浏览,考前温故熟主干
[主干知识要记牢]
1.平面向量的两个充要条件
若两个非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
(1)a∥b⇔a=λb(b≠0)⇔x1y2-x2y1=0.
(2)a⊥b⇔a·b=0⇔x1x2+y1y2=0.
2.平面向量的性质
(1)若a=(x,y),则|a|==.
(2)若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.
(3)若a=(x1,y1),b=(x2,y2),θ为a与b的夹角,则cosθ==.
(4)|a·b|≤|a|·|b|.
[二级结论要用好]
1.三点共线的判定
(1)A,B,C三点共线⇔,共线.
(2)向量,,中三终点A,B,C共线⇔存在实数α,β使得=α+β,且α+β=1.
[针对练1] 在▱ABCD中,点E是AD边的中点,BE与AC相交于点F,若=m+n(m,n∈R),则=________.
解析:
如图,∵=2,=m+n,∴=+=m+(2n+1),∵F,E,B三点共线,∴m+2n+1=1,∴=-2.
答案:
-2
2.中点坐标和三角形的重心坐标
(1)设P1,P2的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),则线段P1P2的中点P的坐标为.
(2)三角形的重心坐标公式:
设△ABC的三个顶点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),C(x3,y3),则△ABC的重心坐标是G.
3.三角形“四心”向量形式的充要条件
设O为△ABC所在平面上一点,角A,B,C所对的边长分别为a,b,c,则
(1)O为△ABC的外心⇔||=||=||=.
(2)O为△ABC的重心⇔++=0.
(3)O为△ABC的垂心⇔·=·=·.
(4)O为△ABC的内心⇔a+b+c=0.
[易错易混要明了]
1.要特别注意零向量带来的问题:
0的模是0,方向任意,并不是没有方向;0与任意向量平行;λ0=0(λ∈R),而不是等于0;0与任意向量的数量积等于0,即0·a=0;但不说0与任意非零向量垂直.
2.当a·b=0时,不一定得到a⊥b,当a⊥b时,a·b=0;a·b=c·b,不能得到a=c,即消去律不成立;(a·b)·c与a·(b·c)不一定相等,(a·b)·c与c平行,而a·(b·c)与a平行.
3.两向量夹角的范围为[0,π],向量的夹角为锐角(钝角)与向量的数量积大于(小于)0不等价.
[针对练2] 已知向量a=(-2,-1),b=(λ,1),若a与b的夹角为钝角,则λ的取值范围是________________.
解析:
依题意,当a与b的夹角为钝角时,a·b=-2λ-1<0,解得λ>-.而当a与b共线时,有-2×1=-λ,解得λ=2,即当λ=2时,a=-b,a与b反向共线,此时a与b的夹角为π,不是钝角,因此,当a与b的夹角为钝角时,λ的取值范围是∪(2,+∞).
答案:
∪(2,+∞)
A级——12+4提速练
一、选择题
1.(2018·贵州模拟)已知向量a=(1,2),b=(m,-1),若a∥b,则实数m的值为( )
A. B.-
C.3D.-3
解析:
选B 由题意,得1×(-1)-2m=0,解得m=-,故选B.
2.(2018·福州模拟)已知a=(1,2),b=(-1,1),c=2a-b,则|c|=( )
A.B.3
C.D.
解析:
选B 因为c=2a-b=2(1,2)-(-1,1)=(3,3),
所以|c|==3.故选B.
3.(2019届高三·广西五校联考)设D是△ABC所在平面内一点,=2,则( )
A.=-B.=-
C.=-D.=-
解析:
选A =+=-=--=-.
4.(2018·云南调研)在▱ABCD中,=8,=6,N为DC的中点,=2,则·=( )
A.48B.36
C.24D.12
解析:
选C ·=(+)·(+)=·=2-2=×82-×62=24.
5.已知点A(-1,1),B(1,2),C(-2,-1),D(3,4),则向量在方向上的投影是( )
A.B.-
C.3D.-3
解析:
选C 依题意得,=(2,1),=(5,5),·=(2,1)·(5,5)=15,||=,因此向量在方向上的投影是==3.
6.(2019届高三·湖南五市十校联考)△ABC是边长为2的等边三角形,向量a,b满足=2a,=2a+b,则向量a,b的夹角为( )
A.30°B.60°
C.120°D.150°
解析:
选C =-=2a+b-2a=b,则向量a,b的夹角即为向量与的夹角,故向量a,b的夹角为120°.
7.(2018·西工大附中四模)已知△ABC的内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,点G在△ABC内,且满足++=0,·=0,若a2+b2=λc2(λ∈R),则λ=( )
A.-5B.-2
C.2D.5
解析:
选D 设BC的中点为D,连接GD(图略),则+=2.
又++=0,所以2=,
所以A,G,D三点共线,且AG=2GD.
故==×(+)=(+).
同理可得BG―→=(+).
由·=0,得(+)·(+)=0,
所以(+)·(-2)=0,
即||2-2||2-·=0,
所以b2-2c2-bc·=0,
化简得a2+b2=5c2.
又a2+b2=λc2(λ∈R),所以λ=5.故选D.
8.已知△ABC为等边三角形,AB=2,设点P,Q满足=λ,=(1-λ),λ∈R,若·=-,则λ=( )
A.B.
C.D.
解析:
选A 以点A为坐标原点,AB所在的直线为x轴,过点A且垂直于AB的直线为y轴,建立平面直角坐标系,则A(0,0),B(2,0),C(1,),∴=(2,0),=(1,),又=λ,=(1-λ),∴P(2λ,0),Q(1-λ,(1-λ)),∴·=(-1-λ,(1-λ))·(2λ-1,-)=-,化简得4λ2-4λ+1=0,∴λ=.
9.(2018·西安八十三中二模)称d(a,b)=|a-b|为两个向量a,b间的“距离”.若向量a,b满足:
①|b|=1;②a≠b;③对任意t∈R,恒有d(a,tb)≥d(a,b),则( )
A.a⊥bB.a⊥(a-b)
C.b⊥(a-b)D.(a+b)⊥(a-b)
解析:
选C 由d(a,tb)≥d(a,b),可知|a-tb|≥|a-b|,所以(a-tb)2≥(a-b)2,又|b|=1,所以t2-2(a·b)t+2(a·b)-1≥0.因为上式对任意t∈R恒成立,所以Δ=4(a·b)2-4[2(a·b)-1]≤0,即(a·b-1)2≤0,所以a·b=1.于是b·(a-b)=a·b-|b|2=1-12=0,所以b⊥(a-b).故选C.
10.(2018·河南林州检测)已知△ABC的外接圆的圆心为O,满足:
=m+n,4m+3n=2,且||=4,||=6,则·=( )
A.36B.24
C.24D.12
解析:
选A ·=m2+n·,因为O为△ABC的外心,所以2=m2+n||·||·cos∠BCA,所以24=48m+24n·cos∠BCA,因为4m+3n=2,所以24=12(2-3n)+24n·cos∠BCA,又n≠0,即cos∠BCA=,所以·=||·||cos∠BCA=4×6×=36.
11.设e1,e2,e3为单位向量,且e3=e1+ke2(k>0),若以向量e1,e2为两边的三角形的面积为,则k的值为( )
A.B.
C.D.
解析:
选A 设e1,e2的夹角为θ,则由以向量e1,e2为两边的三角形的面积为,得×1×1×sinθ=,得sinθ=1,所以θ=90°,所以e1·e2=0.从而将e3=e1+ke2两边平方得1=+k2,解得k=或k=-(舍去).
12.如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线段AB交于圆内一点M,若=m+n(m>0,n>0),m+n=2,则∠AOB的最小值为( )
A.B.
C.D.
解析:
选D 将=m+n平方得1=m2+n2+2mncos∠AOB,
cos∠AOB===-+1≤-(当且仅当m=n=1时等号成立),
∵0<∠AOB<π,∴∠AOB的最小值为.
二、填空题
13.(2018·汕头模拟)已知向量a=(2,1),b=(3,m).若(a+2b)∥(3b-a),则实数m的值是________.
解析:
a+2b=(2,1)+(6,2m)=(8,1+2m),3b-a=(9,3m)-(2,1)=(7,3m-1),由(a+2b)∥(3b-a),得8(3m-1)-7(1+2m)=0,解得m=.
答案:
14.(2018·长春模拟)已知平面内三个不共线向量a,b,c两两夹角相等,且|a|=|b|=1,|c|=3,则|a+b+c|=________.
解析:
由平面内三个不共线向量a,b,c两两夹角相等,可得夹角均为,所以|a+b+c|2=a2+b2+c2+2a·b+2b·c+2a·c=1+1+9+2×1×1×cos+2×1×3×cos+2×1×3×cos=4,所以|a+b+c|=2.
答案:
2
15.(2018·河北衡水中学三调)如图,已知平面内有三个向量,,,其中与的夹角为120°,与的夹角为30°,且||=||=1,||=2.若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的值为________.
解析:
法一:
如图所示,作平行四边形OB1CA1,则=1+1,因为与的夹角为120°,与的夹角为30°,所以∠B1OC=90°.在Rt△B1OC中,∠OCB1=30°,|OC|=2,所以|OB1|=2,|B1C|=4,所以|OA1|=|B1C|=4,所以=4+2,所以λ=4,μ=2,所以λ+μ=6.
法二:
以O为坐标原点,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(1,0),B,C(3,).由=λ+μ,得解得所以λ+μ=6.
答案:
6
16.(2018·渭南一模)在平行四边形ABCD中,AD=1,∠BAD=30°,E为CD的中点,若·=1,则AB的长为________.
解析:
因为四边形ABCD是平行四边形,E为CD的中点,所以=+,=+CE―→=-,所以·=(+)·=2-2+·=1,
又2=1,·=1×||×cos30°=||,
所以1-2+||=1,
解得||=或||=0(舍去).
答案:
B级——难度小题强化练
1.(2018·全国卷Ⅰ)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=( )
A.-B.-
C.+D.+
解析:
选A 法一:
作出示意图如图所示.=+=+=×(+)+(-)=-.故选A.
法二:
不妨设△ABC为等腰直角三角形,且∠A=,AB=AC=1.建立如图所示的平面直角坐标系,
则A(0,0),B(1,0),C(0,1),D,E.故=(1,0),=(0,1),=(1,0)-=,即=-.
2.已知点P是△ABC内一点,且+=6,则=( )
A.B.
C.D.
解析:
选C 设点D为AC的中点,在△ABC中,+=2,即2=6,所以=3,即P为BD的三等分点,所以=,又=,所以=.
3.(2018·嘉兴一模)设平面向量=(2,0),=(0,1),点P满足=+,其中m>0,n>0,O为坐标原点,则点P的轨迹的长度为( )
A.B.
C.D.
解析:
选D 设P(x,y),因为=(2,0),=(0,1),=+=,所以x=,y=(其中m,n>0),所以x2+y2=2(其中x,y>0),则点P的轨迹的长度为×2π×=.
4.(2018·重庆模拟)已知Rt△ABC中,AB=3,BC=4,AC=5,I是△ABC的内心,P是△IBC内部(不含边界)的动点,若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ的取值范围是( )
A.B.
C.D.(2,3)
解析:
选A 以B为原点,BA,BC所在直线分别为x,y轴建立如图所示的平面直角坐标系,则B(0,0),A(3,0),C(0,4).设△ABC的内切圆的半径为r,因为I是△ABC的内心,所以(5+3+4)×r=4×3,解得r=1,所以I(1,1).设P(x,y),因为点P在△IBC内部(不含边界),所以05.已知a=,=a-b,=a+b,若△OAB是以O为直角顶点的等腰直角三角形,则△OAB的面积为________.
解析:
因为⊥,所以·=(a-b)·(a+b)=0,化简得a2-b2=0,得|a|=|b|,又||=||,所以||2=||2,即(a-b)2=(a+b)2,得a⊥b,因为a=,所以|a|==1,所以|a|=|b|=1,可得a,b是相互垂直的单位向量,所以||=||=,所以△OAB的面积S=||·||=1.
答案:
1
6.(2018·武汉调研)在矩形ABCD中,AB=2,AD=1.边DC上的动点P(包含点D,C)与CB延长线上的动点Q(包含点B)满足||=||,则·的最小值为________.
解析:
以点A为坐标原点,分别以AB,AD所在直线为x轴,y轴建立如图所示的平面直角坐标系,设P(x,1),Q(2,y),由题意知0≤x≤2,-2≤y≤0.∵||=||,∴|x|=|y|,∴x=-y.∵=(-x,-1),=(2-x,y-1),∴·=-x(2-x)-(y-1)=x2-2x-y+1=x2-x+1=2+,∴当x=时,·取得最小值,为.
答案:
第二讲小题考法——三角函数的图象与性质
考点
(一)三角函数的图象及应用
主要考查三角函数的图象变换或根据图象求解析式(或参数).
[典例感悟]
[典例]
(1)(2017·全国卷Ⅰ)已知曲线C1:
y=cosx,C2:
y=sin,则下面结论正确的是( )
A.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
B.把C1上各点的横坐标伸长到原来的2倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
C.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向右平移个单位长度,得到曲线C2
D.把C1上各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,再把得到的曲线向左平移个单位长度,得到曲线C2
(2)(2019届高三·广西南宁模拟)如图,函数f(x)=Asin(2x+φ)的图象过点(0,),则f(x)的函数解析式为( )
A.f(x)=2sin B.f(x)=2sin
C.f(x)=2sinD.f(x)=2sin
(3)(2018·石家庄模拟)若ω>0,函数y=cos的图象向右平移个单位长度后与函数y=sinωx的图象重合,则ω的最小值为( )
A. B.
C.D.
[解析]
(1)易知C1:
y=cosx=sin,把曲线C1上的各点的横坐标缩短到原来的倍,纵坐标不变,得到函数y=sin的图象,再把所得函数的图象向左平移个单位长度,可得函数y=sin=sin的图象,即曲线C2.
(2)由函数图象可知,A=2,又函数f(x)的图象过点(0,),所以2sinφ=,即sinφ=,由于|φ|<,所以φ=,于是f(x)=2sin,故选B.
(3)将函数y=cos的图象向右平移个单位长度,得y=cos的图象.
因为所得函数图象与y=sinωx,即y=cos的图象重合,
所以-+=+2kπ(k∈Z),
解得ω=--6k(k∈Z),
因为ω>0,所以当k=-1时,ω取得最小值,故选B.
[答案]
(1)D
(2)B (3)B
[方法技巧]
1.函数表达式y=Asin(ωx+φ)+B的确定方法
字母
确定途径
说明
A
由最值确定
A=
B
由最值确定
B=
ω
由函数的
周期确定
相邻的最高点与最低点的横坐标之