2023年高考 文科數學知識點總結 二十二

2021-10-21 22:30:52 字數 4009 閱讀 7585

命題要點:(1)數量積的定義(′11年6考,′10年4考);(2)平面向量的夾角、模問題(′11年5考,′10年4考);(3)利用平面向量的數量積解決垂直問題(′11年1考,′10年2考).

a級(時間:40分鐘滿分:60分)

一、選擇題(每小題5分,共25分)

1.(2011·遼寧)已知向量a=(2,1),b=(-1,k),a·(2a-b)=0,則k=(  ).

a.-12 b.-6 c.6 d.12

解析 2a-b=(5,2-k),由a·(2a-b)=0,

得:10+2-k=0,∴k=12.

答案 d

2.(★)設向量a=(1,0),b=,則下列結論中正確的是(  ).

a.|a|=|b| b.a·b=

c.a∥b d.a-b與b垂直

解析 (篩選法)a項,∵|a|=1,

|b|= =,∴|a|≠|b|;

b項,a·b=1×+0×=;

c項,∵1×-0×≠0,∴a不平行於b;

d項,∵a-b=,(a-b)·b=·

=0,∴(a-b)⊥b.

答案 d

【點評】 本題採用了篩選法.數學選擇題的解題本質就是去偽存真,捨棄不符合題目要求的選項,找到符合題意的正確結論.篩選法(又叫排除法)就是通過觀察分析或推理運算各項提供的資訊或通過特例,對於錯誤的選項,逐一剔除,從而獲得正確的結論.

3.(2011·湖北)若向量a=(1,2),b=(1,-1),則2a+b與a-b的夾角等於

(  ).

a.- b. c. d.

解析 2a+b=2(1,2)+(1,-1)=(3,3),a-b=(1,2)-(1,-1)=(0,3).在平面直角座標系中,根據圖形得2a+b與a-b的夾角為.

答案 c

4.(2011·全國)設向量a,b滿足|a|=|b|=1,a·b=-,則|a+2b|=(  ).

a. b. c. d.

解析由於|a+2b|2=a2+4a·b+4b2=3,所以|a+2b|=.

答案 b

5.(2011·東北三校聯考(二))已知|a|=6,|b|=3,a·b=-12,則向量a在向量b方向上的投影是(  ).

a.-4 b.4 c.-2 d.2

解析設a與b的夾角為θ,∵a·b為向量b的模與向量a在向量b方向上的投影的乘積,而cos θ==-,

∴|a|cos θ=6×=-4.

答案 a

二、填空題(每小題4分,共12分)

6.(2011·南京調研(一))在平面直角座標系中,正方形oabc的對角線ob的兩端點分別為o(0,0),b(1,1),則

解析由題意得·=1×cos=1.

答案 1

7.(2011·安徽)已知向量a,b滿足(a+2b)·(a-b)=-6,且|a|=1,|b|=2,則a與b的夾角為________.

解析由(a+2b)·(a-b)=-6,得a2-2b2+a·b=-6,又|a|=1,|b|=2,所以a·b=1,

設a與b的夾角為θ,則cos θ===,而0≤θ≤π,所以θ=.

答案 8.(2011·新課標全國)已知a與b為兩個不共線的單位向量,k為實數,若向量a+b與向量ka-b垂直,則k

解析設a與b夾角為θ,由題意知|a|=1,|b|=1,θ≠0且θ≠π.由a+b與向量ka-b垂直,得

(a+b)·(ka-b)=0,即k|a|2+(k-1)|a||b|cos θ-|b|2=0,(k-1)(1+cos θ)=0.

又1+cos θ≠0,∴k-1=0,k=1.

答案 1

三、解答題(共23分)

9.(11分)設向量a,b滿足|a|=|b|=1及|3a-2b|=.

(1)求a,b夾角的大小;

(2)求|3a+b|的值.

解 (1)設a與b夾角為θ,(3a-2b)2=7,9|a|2+4|b|2-12a·b=7,而|a|=|b|=1,

∴a·b=,∴|a||b|cos θ=,即cos θ=,

又θ∈[0,π],∴a,b所成的角為.

(2)(3a+b)2=9|a|2+6a·b+|b|2=9+3+1=13,

∴|3a+b|=.

10.(12分)如圖所示,=(6,1),=(x,y),=(-2,-3).

(1)若∥,求x與y之間的關係式;

(2)在(1)條件下,若⊥,求x,y的值及四邊形abcd的面積.

解 (1)∵=++=(x+4,y-2),=-=(-x-4,2-y).

又∥且=(x,y),∴x(2-y)-y(-x-4)=0,

即x+2y=0.①

(2)由於=+=(x+6,y+1),=+=(x-2,y-3),又⊥,∴·=0.

即(x+6)(x-2)+(y+1)(y-3)=0,②

聯立①②化簡,得y2-2y-3=0,

∴y=3或y=-1.

故當y=3時,x=-6,此時=(0,4),=(-8,0),

∴sabcd=||·||=16;

當y=-1時,x=2,此時=(8,0),=(0,-4),

∴sabcd=||·||=16.

b級(時間:30分鐘滿分:40分)

一、選擇題(每小題5分,共10分)

1.(2011·武漢模擬)在△abc中,ab=3,ac=2,bc=,則·=

(  ).

a.- b.- c. d.

解析由於·=||||cos∠bac=(||2+||2-||2)=×(9+4-10)=.

答案 d

2.(2011·北京東城4月抽檢)如圖,已知正六邊形p1p2p3p4p5p6,下列向量的數量積中最大的是(  ).

a.·b.·c.·

d.·解析由於⊥,故其數量積是0,可排除c;與的夾角是,故其數量積小於零,可排除d;設正六邊形的邊長是a,則·=||||cos 30°=a2,·=||||cos 60°=a2.

答案 a

二、填空題(每小題4分,共8分)

3.已知平面向量α,β,|α|=1,|β|=2,α⊥(α-2β),則|2α+β|的值是________.

解析: 據已知得α·(α-2β)=|α|2-2α·β=1-2α·β=0,解得α·β=,故|2α+β|2=4|α|2+4α·β+|β|2=4+4×+4=10,因此|2α+β|=.

答案 4.(2011·浙江)若平面向量a,b滿足|a|=1,|b|≤1,且以向量a,b為鄰邊的平行四邊形的面積為,則a和b的夾角θ的取值範圍是________.

解析依題意有|a||b|sin θ=,即sin θ=,由|b|≤1,得sin θ≥,又0≤θ≤π,故有≤θ≤.

答案 三、解答題(共22分)

5.(10分)已知平面上三點a,b,c滿足||=3,||=4,||=5,求·+·+·的值.

解由題意知△abc為直角三角形,⊥,

∴·=0,cos∠bac=,

cos∠bca=,

∴和夾角的余弦值為-,

和夾角的余弦值為-,

∴·+·+·

=20×+15×=-25.

6.(★)(12分)設兩向量e1,e2滿足|e1|=2,|e2|=1,e1,e2的夾角為60°,若向量2t e1+7e2與向量e1+t e2的夾角為鈍角,求實數t的取值範圍.

思路分析轉化為(2te1+7e2)·(e1+te2)<0且2te1+7e2≠λ(e1+te2)(λ<0).

解由已知得e=4,e=1,e1·e2=2×1×cos 60°=1.

∴(2te1+7e2)·(e1+te2)=2te+(2t2+7)e1·e2+7te=2t2+15t+7.

欲使夾角為鈍角,需2t2+15t+7<0.

得-7<t<-.

設2t e1+7e2=λ(e1+t e2)(λ<0).

∴∴2t2=7.

∴t=-,此時λ=-.

即t=-時,向量2te1+7e2與e1+te2的夾角為π.

∴夾角為鈍角時,t的取值範圍是

∪.【點評】 本題較好地體現了轉化與化歸思想.轉化與化歸思想在高考中占有十分重要的地位,數學問題的解決,總離不開轉化與化歸,如未知向已知的轉化、新知識向舊知識的轉化、複雜問題向簡單問題的轉化、不同數學問題之間的互相轉化、實際問題向數學問題轉化等.

各種變換、具體解題方法都是轉化的手段,轉化的思想方法滲透到所有的數學教學內容和解題過程中.

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