题目列表(包括答案和解析)

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(一)选择题

1.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则下列等式中成立的是(   )

A.                 B.=0

C.                 D.

答案:A

2.若三个点P(1,1),A(2,-4),B(x,-9)共线,则x=(   )

A.-1              B.3                   C.                    D.51

答案:B

3.若向量=(cosα,sinα),=(cosβ,sinβ),则与一定满足(   )

A.夹角为α-β        B.(+)⊥(-)            C.∥                  D.⊥

解:+=(cosα+cosβ,sinα+sinβ)

-=(cosα-cosβ,sinα-sinβ)

∴(+)·(-)=cos2α-cos2β+sin2α-sin2β=0

选B

4.设点P分有向线段的比为λ,且||=3||,则λ=(   )

A.4或-2           B.-3或1               C.-4或2               D.-3或-1

答案:C

5.若=b,则∠AOB平分线上的向量为(   )

A.                                      B.λ(λ由确定)

C.                                      D.

答案:B

6.将函数y=x2+4x+5的图像按向量a经过一次平移后得到y=x2的图像,则a=(   )

A.(2,-1)          B.(-2,1)             C.(-2,-1)            D.(2,1)

答案:A

7.设a、b是平面内两个不共线的向量,且=2a+pb,=a+b,=a-2b,若A、B、D三点共线,则实数p的值为(   )

A、1              B、2                 C、-2                 D、-1

答案:D

8.如果e1、e2是平面α内的一组基底向量,那么下列说法正确的是(   )

A、若实数λ1、λ2使得λ1e12e2=0,则λ1=λ2=0

B、空间中任意向量a都可以表示为a=λ1e12e2,其中λ1、λ2∈R

C、λ1e12e2不一定在平面α内,其中λ1、λ2∈R

D、对于平面α内的任意一个确定向量a,使得a=λ1e12e2的实数λ1、λ2不止一对.

答案:A

9.已知|a|=2sin15€,|b|=4cos15,如果a与b的夹角为30,则a·b=(   )

A、6              B、4                  C、                   D、1

答案:C

10.已知点A(2,0),B(2,2),点C满足=(cosθ,sinθ)(θ∈R),则向量与向量夹角的取值范围是(   )

A、[0,]             B、[,]                 C、[,]                  D、[,]

答案:D

11.已知抛物线方程为y2=2x,一直线过抛物线的焦点,且与抛物线相交于A、B两点,则=(   )

A、               B、-                C、3                   D、-3

解:设A(y12,y1),B(y22,y2),即=(y12,y1),=(y22,y2)

对于过焦点的直线,所得两点满足y1y2=-p2=-1

∴=(y12,y1)·(y22,y2)=y12y22+y1y2=-

答案:B

12.如图,一条船从岸边A点出发,沿垂直于河岸的方向航行,船相对于水流的速度为V1,水流速度为V2(V1>V2),则船的实际行驶速度为(   )

A、               B、 C、               D、 解:根据题意及向量加法的几何意义,△ABC为直角三角形

故|V|=

答案:B

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(二)08高考预测

预计向量基本概念等基础问题和三角函数问题、解三角形问题与平面向量结合,通常为选择题或填空题;而用向量“包装”的综合问题,如立体几何、解析几何等,通常为解答题.难度以中档题为主.

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(一)方法总结

1.以“基底”形式出现的向量问题通常将题中的化为以某一点为统一起点,再进行向量运算会非常方便;

2.以坐标形式出现的向量问题可以尽可能利用解析思想,转化为函数或方程方法求解;

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考点一:向量的概念与运算

例题1:下面有四个关于向量数量积的关系式:

①0·0=0;②(a·b)·c=a·(b·c);③a·b=b·a;④|a·b|≤a·b

其中正确的是(   )

A.①②              B.②③                C.③④                 D.①③

解析:根据向量运算法则,①和③是正确的.

对于②,(a·b)·c是一个与向量c平行的向量,而a·(b·c)是一个与向量a平行的向量,通常情况下不正确;对于④,|a·b|是一个正实数,而a·b可能是一个负实数.

答案:D

点评:从向量的基本运算法则出发,细心判断.这里要特别注意向量0与实数0的区别.

例题2:平行四边形OACB中,BD=BC,OD与BA交于E,求证:BE=BA 证明:设E’是AB上一点,且BE’=BA 只需证E、E’重合即可, 设,则 ∵ ∴3( ∴ ∴,∴O、E’、D三点共线,即E、E’重合 ∴BE=BA

点评:用向量方法证明平面几何问题,首先是选择一组适当的基底向量,然后再设法将其余相关向量都用基底向量表示出来,这样,相关点、线关系就能很容易第凸现出来.

考点二:定比分点与解三角形

例题3:已知平行四边形ABCD的三个顶点坐标分别是A(-2,1),B(3,4),C(-1,3),则第四个顶点D的坐标为(   ) A.(2,2)             B.(-6,0)             C.(4,6)               D.以上都不对 解析:本题只需要抓住平行四边形的两条对角线互相平分,

于是设D(x,y),有-2+(-1)=3+x且1+3=4+y

从而x=-6,y=0

答案:B

点评:利用平面几何性质及中点坐标公式,是解决本题的要点.

例题4:已知C为线段AB上一点,P为直线AB外一点,满足||=2,|-|=2,,I为PC上一点,且=+λ()(λ>0),则的值为_______.

[点拨]确定PC、AI分别为∠APB、∠BAP的平分线,进而确定I在三角形中的位置.

解:cos∠APC

cos∠BPC

所以∠APC=∠BPC,即PC平分∠APB

(λ>0)

(λ>0)

均为单位向量,由向量的平行四边形法则,知AI平分∠PAB

又I在PC上,故I是△ABP的内心

cos∠IBD=(D为⊙I与AB的切点)

=2

解得:cos∠IBD==-1

[点评]1、三角形中四心的向量表示:

2、本题通过内切圆的切点D找出相关的数量关系,技巧性较强,考查圆的切线性质.

考点三:向量与立体几何

例题5:如图,直四棱柱ABCD-A1B1C1D1中,底面ABCD是等腰梯形,AB∥CD,AB=2DC=2,E为BD1的中点,F为AB的中点. (1)求证:EF∥平面ADD1A1

  (2)若BB1=,求A1F与平面DEF所成角的大小.

解析:(1)连结AD1,在△ABD1中,

∵E、F分别是BD1、AB的中点,∴EF∥AD1.

又EFË平面ADD1A1

∴EF∥平面ADD1A1

(2)建立如图所示的空间直角坐标系D-xyz

 (DG是AB边上的高)

则有A1(),F(,0)

 D1(0,0,),B(,0)

∴E()

设平面DEF的法向量为=(x,y,z)

则Þ

解得y=-x,z=x

取非零法向量=(1,-,)

∴A1F与平面DEF所成的角即是所成锐角的余角

由cos<>===-

∴A1F与平面DEF所成教的大小为-arccos,即arcsin.

点评:立体几何中,二面角问题几乎每年必考,几何法也有很多解决方法,如直接法、垂面法、三垂线法、面积射影法等等,这些方法都离不开严密的逻辑证明.而向量法则以算代证,从一定程度上减轻了对逻辑思维的要求,但也应该注意到,向量法计算较为烦琐,运算量较大,必须小心谨慎,否则也极易出现差错.

例题6:如图,已知平行六面体ABCD-A1B1C1D1的底面ABCD是菱形,且∠C1CB=∠C1CD=∠

BCD=60°

⑴证明:C1C⊥BD;

⑵假定CD=2,CC1=,记面C1BD为α,面CBD为β,求二面角α-BD-β的平面角的余弦值;⑶当的值为多少时,能使A1C⊥平面C1BD?请给出证明.

⑴证明:连结A1C1、AC,AC和BD交于O,连结C1O

∵四边形ABCD是菱形

∴AC⊥BD,BC=CD

又∵ ∠BCC1=∠DCC1,C1C=C1C,

∴ △C1BC≌△C1DC

∴ C1B=C1D

∵DO=OB∴ C1O⊥BD

但AC⊥BD,AC∩C1O=O

∴ BD⊥平面AC1

又CC1∩平面AC1∴ CC1⊥BD 证法二:设CD、CB、CC1三个方向上的单位向量分别为、、

则、、两两成60°角

且,,

于是=mn(=0

故 CC1⊥BD

⑵解:由⑴知AC⊥BD,C1O⊥BD

∴ ∠C1OC是二面角α-BD-β的平面角

在△C1BC中,BC=2,C1C=,∠BCC1=60°

∴ C1B2=22+()2-2×2××cos60°=

∵∠OCB=60°,∴ OB=BC=1

∴ C1O2=C1B2=OB2

∴ C1O=,即C1O=C1C

作C1H⊥OC,垂足为H.

∴点H是OC的中点,且OH=,

∴ cos∠C1OC=.

⑶当=1时,能使A1C⊥平面C1BD

证明一:∵=1

∴ BC=CD=C1C

又∠BCD=∠C1CB=∠C1CD

由此可推得BD=C1B=C1D

∴三棱锥C-C1BD是正三棱锥.

设A1C与C1O相交于G.

∵ A1C1∥AC,且A1C1:OC=2:1

∴ C1O:GO=2:1

又C1O是正三角形C1BD的BD边上的高和中线,

∴点G是正三角形C1BD的中心.

∴ CG⊥平面C1BD

即 A1C⊥平面C1BD.

证明二:由⑴知,BD⊥平面AC1

∵ A1C∩平面AC1,∴ BD⊥A1C.

当=1时,平行六面体的六个面是全等的菱形.

同 BD⊥AC1的证法可得BC1⊥A1C

又BD⊥BC1于B

∴ A1C⊥平面C1BD

证法三:设=x,即

由(2)可知:BD⊥平面AA1C1C,∴BD⊥A1C

由线面垂直得判定定理,知:如果A1C⊥DC1,则A1C⊥平面C1BD成立.

∵=m+m+

  =-m+

又∵=0

∴(m+m+)(-m+e3)=0

展开整理得:-=0

∴x=1

以上各步可逆,所以x=1时,即=1时,A1C⊥平面C1BD

点评:空间向量中,基底向量的使用是学生的一个弱项,许多学生动辄建立坐标系,对于垂直条件“不足”的问题往往感到手足无措,本题就是一例.从本题的向量证明方法中,还可以明确看到不仅解决了几何证法中“有一解”的问题,而且明确了“只有一解”的充要关系.

考点四:向量与其他知识点综合问题

例题7:已知A、B、C是△ABC三内角,向量且m·n=1

(1)求角A

(2)若

解析:(1)∵  即

sin(A-)=

  ∴

∴A=

(2)由题知,整理得sin2B-sinBcosB-2cos2B=0

∴cosB≠0 ∴tan2B-tanB-2=0

∴tanB=2或tanB=-1

而tanB=-1使cos2B-sin2B=0,舍去

∴tanB=2

∴tanC=tan[π-(A+B)]=-tan(A+B)

点评:向量与三角函数的综合问题是当前的一个热点,但通常难度不大,一般就是以向量的坐标形式给出与三角函数有关的条件,并结合简单的向量运算,而考查的主体部分则是三角函数的恒等变换,以及解三角形等知识点.

例题8:设向量=(1,0),=(0,1),=(x+m)+y,=(x-m)+y,且||+||=6,0<m<3,x>0,y∈R.

 (1)求动点P(x,y)的轨迹方程;

(2)已知点A(-1,0),设直线y=(x-2)与点P的轨迹交于B、C两点,问是否存在实数m,使得?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.

解析:(1)∵=(1,0),=(0,1),||+||=6

∴=6

上式表示动点P(x,y)到两定点F1(-m,0)和F2(m,0)的距离之和为6

而0<m<3,故|F1F2|<6

故P点轨迹为以F1、F2为焦点,长轴长2a=6的椭圆,

于是a=3,c=m,b2=9-m2

故P点轨迹方程为=1(x>0,0<m<3)

(2)设B(x1,y1),C(x2,y2)

∵=(x1+1,y1),=(x2+1,y2),

∴=x1x2+(x1+x2)+1+y1y2

而y1y2=(x1-2)·(x2-2)=[x1x2-2(x1+x2)+4]

∴=x1x2+(x1+x2)+1+[x1x2-2(x1+x2)+4]

     =[10x1x2+7(x1+x2)+13]

若存在实数m,使得成立

则由[10x1x2+7(x1+x2)+13]=

Þ  10x1x2+7(x1+x2)+10=0       ……①

消去y得:(10-m2)x2-4x+9m2-77=0   ……②

由②有

由①④⑤解得m2=<9,且此时△>0

但由⑤,有9m2-77=<0与题设矛盾

∴不存在符合题意的实数m,使得.

点评:向量与解析几何的综合问题,通常是利用向量的几何特性来描述解析几何中的图象性质,一般解决办法是利用向量的坐标表示,“尽快”转化为纯解析几何问题求解.当然也不排除利用平面几何性质,直接将向量特征转化为几何特征,更快地得到问题的解.

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7.知识网络

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6.对于学有余力的学生,可以适当补充简单的空间解析几何知识,如空间直角坐标系中平面的方程(特别是平面的截距式方程),点到平面的距离公式等.

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5.按教材编排体系,解三角形在本专题中复习,即正、余弦定理(及其各种变形)运用于三角形形状的判断、证明三角形中的边角恒等式、定比分点及求解有关实际应用问题这也是高考热点之一.

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4.在2007年全国各省市的高考试卷中,向量在各种题型中都有出现.选择题、填空题的形式主要考查向量的模、夹角、数量积以及向量间的关系等基础知识与基本技能.而在解答题中则主要与三角形、函数、空间几何体、圆锥曲线等结合、交汇.

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3.随着新教材的普遍使用,“向量”将会成为命题热点,一般选择、填空题重在考查平面向量的概念、数量积及其运算律,解答题重在考查平面向量的综合应用,常与函数、三角函数、平面解析几何、立体几何、数列等知识结合起来考查.对本专题的复习应立足基础,强化运算,重视应用.数形结合思想在本专题中将得到淋漓尽致的体现.

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2.有关平面向量的考查热点在两个方面:一是对向量基本概念、基本运算的考查;二是对向量的工具作用的考查,即运用向量知识解决平面几何、解析几何、三角函数等中的简单问题.

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