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第16讲向量小题14类
【题型一】向量基础:“绕三角形”(基底拆分)
【典例分析】
我国东汉末数学家赵夾在《周髀算经》中利用一副“弦图”给出了勾股定理的证明,后人称其为“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示.在“赵爽弦图”中,若,则()
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
利用平面向量的加法法则和数乘向量求解.
【详解】
由题得
即,解得,即,
故选:B
【变式演练】
1.如图,在中,为中点,在线段上,且,则()
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
求得关于、的表达式,利用平面向量的减法法则可得出关于、的表达式.
【详解】
为的中点,则,
,,
.
故选:B.
2.如图,在直角梯形中,,为边上一点,,为的中点,则=()
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】
根据平面向量的三角形法则和共线定理即可得答案.
【详解】
解:
故选:C.
3.,,为所在平面内三点,且,,,则().
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】
画出图形,根据向量线性运算求解即可.
解:由题知,为中点,为三等分点且靠近点,为中点,如图,
所以.故选:D.
【题型二】系数未知型“绕三角形”
【典例分析】
如图,在中,,是上的一点,若,则实数的值为()
A. B. C.1 D.
【答案】A
【解析】
因为,设,而,所以且,故,应选答案A.
【变式演练】
1.如图,正方形中,分别是的中点,若则()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
试题分析:取向量作为一组基底,则有,所以
又,所以,即.
2.在平行四边形ABCD中,点E,F分别满足,.若,则实数+的值为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
设,由,,得到,结合平面向量的基本定理,化简得到,即可求解.
【详解】
由题意,设,则在平行四边形ABCD中,
因为,,所以点E为BC的中点,点F在线段DC上,且,
所以,
又因为,且,
所以,
所以,解得,所以。故选:B.
3.如图,中,与交于,设,,,则为
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】延长交于点,由于与交于,可知:点是的重心,利用三角形重心的性质和向量的平行四边形法则即可得到答案.
【详解】延长交于点;
与交于,点是的重心,,,
又
,则为;故答案选A
【题型三】求最值型“绕三角形”
【典例分析】
在中,点满足,过点的直线与、所在的直线分别交于点、,若,,则的最小值为()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由题意得出,再由,,可得出,由三点共线得出,将代数式与相乘,展开后利用基本不等式可求出的最小值.
【详解】如下图所示:
,即,,
,,,,
,、、三点共线,则.
,
当且仅当时,等号成立,因此,的最小值为,故选:B.
【变式演练】
1.已知是内一点,且,点在内(不含边界),若,则的取值范围是()
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据可知O为的重心;根据点M在内,判断出当M与O重合时,最小;当M与C重合时,的值最大,因不含边界,所以取开区间即可.
【详解】因为是内一点,且所以O为的重心
在内(不含边界),且当M与O重合时,最小,此时
所以,即
当M与C重合时,最大,此时所以,即
因为在内且不含边界所以取开区间,即所以选B
2.在中,,M为线段EF的中点,若,则的最大值为()
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】化简得到,根据得到,得到的最大值.
【详解】
,
故
故,故.
当时等号成立.故选:.
3.中,为的中点,点在线段(不含端点)上,且满足,则的最小值为()
A.B.C.6D.8
【答案】D
【解析】,因为三点共线,所以且,则,当且仅当,即时,上式取等号,故有最小值8,故选D.
【题型四】数量积
【典例分析】
已知菱形ABCD边长为2,∠B=,点P满足=λ,λ∈R,若·=-3,则λ的值为()
A. B.- C. D.-
【答案】A
【分析】根据向量的基本定理,结合数量积的运算公式,建立方程即可得到结论.
【详解】法一:由题意可得·=2×2cos=2,
·=(+)·(-)=(+)·[(-)-]=(+)·[(λ-1)·-]
=(1-λ)2-·+(1-λ)··-2
=(1-λ)·4-2+2(1-λ)-4=-6λ=-3,∴λ=,故选A.
法二:建立如图所示的平面直角坐标系,
则B(2,0),C(1,),D(-1,).
令P(x,0),由·=(-3,)·(x-1,-)=-3x+3-3=-3x=-3得x=1.
∵=λ,∴λ=.故选A.
【变式演练】
1.如图,在等腰直角中,,C为靠近点A的线段
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