资料简介
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5.与向量有关的压轴小题
1.(2017届山西临汾一中等五校联考)如图,在△ABC中,AD⊥AB,=3,||=1,则·的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 方法一 ·=||·||cos∠CAD,
∵||=1,
∴·=||cos∠CAD,
∵∠BAC=+∠DAC,
∴cos∠CAD=sin∠BAC,·=||sin∠BAC,
在△ABC中,由正弦定理得=,变形得ACsin∠BAC=BCsin B,
∴·=||sin∠BAC=BC·=3,故选C.
方法二 ·=·(-)=·-·=·3=3·(+)=3·+3·=3.
2.(2017届河南省豫北名校联盟精英对抗赛)已知△ABC的外接圆半径为1,圆心为点O,且3+4+5=0,则·的值为( )
A. B. C.- D.
答案 C
解析 ∵3+4+5=0,
∴4+5=-3,
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∴162+40·+252=92,
又∵||=||=||=1,
∴·=-,同理可求·=-,
∴·=·(-)=--=-.
故选C.
3.(2017·浙江温州中学月考)在△ABC中,已知·=9,sin B=cos A·sin C,S△ABC=6,P为线段AB上的点,且=x·+y·,则xy的最大值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 C
解析 由题设sin B=sin(A+C)=sin Acos C+cos Asin C=sin Ccos A,
即sin Acos C=0,也即cos C=0,
∴C=90°,
又∵bccos A=9,故b2=9,即b=3.
∵ab=6,故a=4,c=5,
故建立如图所示直角坐标系xOy,则A(3,0),B(0,4),则由题设可知P(x,y),
直线AB的方程为+=1且x>0,y>0,
∴+=1≥2,即xy≤3,当且仅当x=,y=2时“=”成立,故选C.
4.(2017·运城期中)已知点O是△ABC内部一点,且满足2+3+4=0,则△AOB,△BOC,△AOC的面积之比依次为( )
A.4∶2∶3 B.2∶3∶4 C.4∶3∶2 D.3∶4∶5
答案 A
解析 如图所示,延长OA,OB,OC,使OD=2OA,OE=3OB,OF=4OC,
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∵2+3+4=0,
∴++=0,
即O是△DEF的重心,故△DOE,△EOF,△DOF的面积相等,
不妨令它们的面积均为1,则△AOB的面积为,△BOC的面积为,△AOC的面积为,故△AOB,△BOC,△AOC的面积之比依次为∶∶=4∶2∶3.
故选A.
5.若a,b,c均为单位向量,且a·b=0,则|a+b-c|的最小值为( )
A.-1 B.1 C.+1 D.
答案 A
解析 ∵a·b=0,且|a|=|b|=|c|=1,
∴|a+b|=,
又∵(a+b)·c=|a+b||c|cos〈a+b,c〉=cos〈a+b,c〉,
∴|a+b-c|2=a2+b2+c2+2a·b-2a·c-2b·c=3-2(a+b)·c=3-2cos〈a+b,c〉,
∴当cos〈(a+b,c)〉=1时,
|a+b-c|=3-2=(-1)2,
∴|a+b-c|的最小值为-1.
6.已知向量m=(sin 2x,1),n=,f(x)=(m-n)·m,则函数f(x)的最小正周期与最大值分别为( )
A.π,3+ B.,3+ C.π, D.,3
答案 B
解析 ∵m-n=,
则f(x)=(m-n)·m=sin 2x(sin 2x-cos 2x)+=sin22x-sin 4x+
=-(cos 4x+sin 4x)+3=-sin+3,
∴f(x)的最小正周期T==,最大值为3+,故选B.
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7.(2017·湖北部分重点中学联考)已知P是△ABC所在平面内一点,若=-,则△PBC与△ABC的面积的比为( )
A. B. C. D.
答案 A
解析 在线段AB上取D使AD=AB,则=-,过A作直线l使l∥BC,在l上取点E使=,过D作l的平行线,过E作AB的平行线,设交点为P,则由平行四边形法则可得=-,
设△PBC的高为h,△ABC的高为k,由三角形相似可得h∶k=1∶3,
∵△PBC与△ABC有公共的底边BC,
∴△PBC与△ABC的面积的比为,故选A.
8.(2017届福建福州外国语学校期中)已知向量a,b满足|a|=2|b|≠0,且关于x的函数f(x)=2x3+3|a|x2+6a·bx+7在实数集R上单调递增,则向量a,b的夹角的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 求导可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b,则由函数f(x)=2x3+3|a|x2+6a·bx+7在实数集R上单调递增,可得f′(x)=6x2+6|a|x+6a·b≥0恒成立,即x2+|a|x+a·b≥0恒成立,
故判别式Δ=a2-4a·b≤0恒成立,再由|a|=2|b|≠0,可得8|b|2≤8|b|2cos〈a,b〉,
∴cos〈a,b〉≥,
又∵〈a,b〉∈[0,π],
∴〈a,b〉∈.
9.(2017·湖南长沙长郡中学)已知点M(1,0),A,B是椭圆+y2=1上的动点,且·=0,则·的取值范围是( )
A. B.[1,9] C. D.
答案 C
解析 设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x1-1,y1),=(x2-1,y2),=(x1-x2,y1-y2)
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,由题意有·=(x1-1)(x2-1)+y1y2=0,
所以·=(x1-1)(x1-x2)+y1(y1-y2)
=(x1-1)x1-(x1-1)x2+y-y1y2
=x-x1+y-[(x1-1)(x2-1)+y1y2+(x1-1)]
=x-x1+1-x-x1+1=x-2x1+2
=2+,x1∈[-2,2].
所以当x=-2时,·有最大值9,
当x=时,·有最小值,故选C.
10.设双曲线-=1(a>0,b>0)的右焦点为F,过点F作与x轴垂直的直线l交两渐近线于A,B两点,且与双曲线在第一象限的交点为P,设O为坐标原点,若=λ+μ(λ,μ∈R),λμ=,则该双曲线的离心率为( )
A. B.2 C. D.
答案 D
解析 双曲线的渐近线为y=±x,焦点F(c,0),则A,B,P,因为=λ+μ,所以=,所以λ+μ=1,λ-μ=,
解得λ=,μ=,又由λμ=,得=,
解得=,
所以e=,故选D.
11.若点O,F分别为椭圆+=1的中心和左焦点,点P为椭圆上的任一点,则·的最大值为______________.
答案 6
解析 设P(x,y),则·=(x,y)·(x+1,y)=x2+x+y2,又点P在椭圆上,故+=1,
所以x2+x+3-x2=x2+x+3=(x+2)2+2,又-2≤x≤2,所以当x=2时,(x+2)2
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+2取得最大值为6,即·的最大值为6.
12.(2017·江西抚州市七校联考) 在△ABC中,A,B,C所对的边分别为a,b,c,已知a2+b2-c2=ab,且acsin B=2sin C,则·=________.
答案 3
解析 由a2+b2-c2=ab,得2cos C=,即cos C=,由acsin B=2sin C,得abc=2c,即ab=2,·=abcos C=2×=3.
13.(2017届河南开封月考)过双曲线-=1(a>0,b>0)的左焦点F(-c,0)(c>0),作圆x2+y2=的切线,切点为E,延长FE交双曲线右支于点P,若=2-,则双曲线的离心率为________.
答案
解析 由=2-,得
=(+)可知,E为PF的中点,令右焦点为F′,
则O为FF′的中点,PF′=2OE=a,
∵E为切点,
∴OE⊥PF,PF′⊥PF,|PF|-|PF′|=2a,|PF|=3a,|PF|2+|PF′|2=|FF′|2,
则10a2=4c2,e=.
14.(2017·北京市丰台区二模)已知O为△ABC的外心,且=λ+μ.
①若∠C=90°,则λ+μ=______________;
②若∠ABC=60°,则λ+μ的最大值为______________.
答案
解析 ①若∠C=90°,则O为AB边的中点, =,即λ=,μ=0,故填.
②设△ABC的三边长分别为a,b,c,因为O为△ABC的外心,且=λ+μ,
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所以即
化简得解得
则λ+μ=-≤-=,当且仅当△ABC为等边三角形时“=”成立.
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