1、【考点剖析】1.命题方向预测:向量的数量积运算、向量的垂直是高考考查的热点,属中低档题目平面向量数量积、夹角模的计算、向量垂直条件以及数量积的性质等,常以客观题形式命题;解答题常与平面几何、三角函数、解析几何、不等式等交汇命题,重视数形结合与转化化归思想的考查2.课本结论总结:(1)两个向量的夹角定义:已知两个非零向量 a 和 b,作 OA a, B b,则 AOB 叫做向量 a 与 b 的夹角范围:向量夹角 的范围是 0 180, a 与 b 同向时,夹角 0; a 与 b 反向时,夹角 180.向量垂直:如果向量 a 与 b 的夹角是 90,则 a 与 b 垂直,记作 a b.(2)平面向
2、量数量积已知两个非零向量 a 与 b,则数量| a|b|cos 叫做 a 与 b 的数量积,记作 ab,即ab| a|b|cos ,其中 是 a 与 b 的夹角规定 0a0.向量的投影:| |cos叫向量 在向量 方向上的投影当 a b 时, 90,这时 ab0. ab 的几何意义:数量积 ab 等于 a 的长度| a|与 b 在 a 的方向上的投影| b|cos 的乘积(3)向量数量积的性质如果 e 是单位向量,则 ae ea. a bab0. aa| a|2, |=.cos |b|.( 为 a 与 b 的夹角)| ab| a|b|.(4)数量积的运算律交换律: ab ba.分配律:( a
3、b)c ac bc.对 R, (ab)( a)b a( b)(5)数量积的坐标运算设 a( a1, a2), b( b1, b2),则: ab a1b1 a2b2. a ba1b1 a2b20.| a| .a21 a2cos |b| 122ab.( 为 a 与 b 的夹角)3.名师二级结论:(1)向量 b 在 a 的方向上的投影为| b|cos = |ab.(2)若向量 a b,且 b= 1(,)xy,则可设 a= 1(,)xy.4.考点交汇展示:(1)与平面几何交汇1.【2018 年理数天津卷】如图,在平面四边形 ABCD 中, , , , . 若点 E 为边 CD 上的动点,则 的最小值为
4、 A. B. C. D. 【答案】A结合二次函数的性质可知,当 时, 取得最小值 .本题选择 A 选项.(2)与平面解析几何交汇2.【2018 年理新课标 I 卷】设抛物线 C: y2=4x 的焦点为 F,过点(2,0)且斜率为 的直线与 C 交于M, N 两点,则 =( )A. 5 B. 6 C. 7 D. 8【答案】D【解析】根据题意,过点(2,0)且斜率为 的直线方程为 ,与抛物线方程联立 ,消元整理得: ,解得 ,又 ,所以 ,从而可以求得 ,故选 D.(3)与不等式交汇3.【衡水金卷】2018 届四省名校第三次大联考】如图,在 中,已知 , 为 上一点,且满足 ,若 的面积为 , ,
5、则 的最小值为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】4.【2016 高考浙江】已知向量 a、 b, a =1, b =2,若对任意单位向量 e,均有 ae+ be 6 ,则 ab 的最大值是 【答案】 12【解析】 2 1|(ab)|b|6|ab|6|a|ba6b2ee,即最大值为 12.(3)与三角函数交汇5.【2018 届江苏省盐城市东台中学监测】已知向量 满足 ,且 与 的夹角的正切值为 , 与 的夹角的正切值为 , ,则 的值为_【答案】 .【解析】令 ,则 ,所以 ,所以 ,由正弦定理可得 ,所以 .故答案为:6.【2016 高考浙江】已知平面向量 a, b,| a|=1,
6、| b|=2, ab=1若 e 为平面单位向量,则|ae|+|be|的最大值是_【答案】 7【考点分类】考向一 平面向量数量积及其几何意义1.【2019 届四川省成都市第七中学零诊】如图,在平面四边形 中, , , .若点 为边 上的动点,则 的最小值为_【答案】【解析】2.【2017 天津,理 13】在 ABC 中, 60 , 3AB, 2C.若 BDC,()AECR,且 4DE,则 的值为_.【答案】 31 【方法规律】1.平面向量数量积的计算方法已知向量 a, b 的模及夹角 ,利用公式 ab| a|b|cos 求解;已知向量 a, b 的坐标,利用数量积的坐标形式求解;用平面向量数量积
7、的几何意义计算.2.对于向量数量积与线性运算的综合运算问题,可先利用数量积的运算律化简,再进行运算 【解题技巧】1. 在解决与平面几何有关的数量积问题时,充分利用向量的线性运算,将所求向量用共同的基底表示出来,再利用平面向量的数量积数量积运算法则求解.2. 计算向量 b在向量 a方向上的投影有两种思路:思路 1,用| b|cos计算;思路 2,利用 ab|计算.3. 在计算向量数量积时,若一个向量在另一个向量上的投影已知或易计算,可以利用向量数量积的几何意义计算.【易错点睛】1.向量的数量积不满足消去率和结合律.2.一个向量在另一个向量方向上的投影是一个数值,不是向量也不是线段长度,是一个实数
8、,可以为正,也可以为负,还可以为 0.3.若 ab=0,则 a=0 或 b=0 或 a b,与实数乘积不同.例 已知平面向量 a,b,c,下列说法中:若 ab=ac,则 a=c; a(bc)=(ab)c;若 ab=0,则 a=0 或 b=0; ab| a|b|,正确的序号为 .【错解】【错因分析】没有掌握平面向量数量积的运算法则和平面向量数量积的性质,套用实数的运算法则和性质.【预防措施】熟练掌握平面向量数量积的运算法则和平面数量积的性质.【正解】因平面向量的数量积不满足消去率和结合律,故,因若 ab=0,则 a=0 或 b=0 或 a b,故错,根据平面向量的数量积的性质知正确,故正确的说法
9、序号为考向二 平面向量垂直、平面向量夹角1.【2018 年文北京卷】设向量 a=(1,0) , b=(1, m),若 ,则 m=_.【答案】2.【2017 课标 1,文 13】已知向量 a=(1,2), b=( m,1)若向量 a+b 与 a 垂直,则 m=_【答案】7【解析】3.【2017 山东,理 12】已知 12,e是互相垂直的单位向量,若 123e与 12e的夹角为 60,则实数的值是 .【答案】 3【方法规律】1.对平面向量夹角问题(1)当 a, b是非坐标形式时,需要先求出 ab及| |、| |或它们的关系.(2)若已知向量 , 的坐标,直接利用公式求解.2. 利用向量垂直的充要条
10、件将向量垂直问题转化为向量数量积来解决.【解题技巧】1.非零向量垂直 a,b 的充要条件: a bab0| a b| a b|x1x2 y1y20.2 a bab0,体现了“形”与“数”的转化,可解决几何问题中的线线垂直问题【易错点睛】1.用向量夹角处理夹角问题时,要注意所求角与向量夹角的关系.2.若两个向量夹角为锐角,则 cos0,反之,不一定;若两个向量夹角为钝角,则 cos小于 0,反之,不一定3. 两向量的夹角是指当两向量的起点相同时,表示两向量的有向线段所形成的角,若起点不同,应通过移动,使其起点相同,再观察夹角4.a bab0 是对非零向量而言的,若 a0 时, ab0,但不能说
11、a b.例 已知向量 (1,2)(,)bx,且向量与 夹角为锐角,求 x的范围;【错解】因为向量 a与 夹角为锐角,所以 =x+20,解得 -2.【错因分析】从 0b出发解出 x的值,忽视剔除 ,ab同向的情况【预防措施】解题时,每步都要求是等价转化,在转化时,要认真分析各种情况,要做到不重不漏.【正解】因为向量 a与 夹角为锐角,所以 =x+20,解得 x-2.当 x= 12时, 与 b同向,故 x的范围为 1(2,)(,).考向三 平面向量模1.【2018 年浙江卷】已知 a, b, e 是平面向量, e 是单位向量若非零向量 a 与 e 的夹角为 ,向量 b 满足 b24eb+3=0,则
12、| ab|的最小值是A. 1 B. +1 C. 2 D. 2【答案】A2.【2017 课标 1,理 13】已知向量 a, b 的夹角为 60,| a|=2,| b|=1,则| a +2 b |= .【答案】 23【解析】试题分析: 22|4|41cos60412abab所以 |13.秒杀解析:利用如下图形,可以判断出 2ab的模长是以 2 为边长的菱形对角线的长度,则为 23.【方法规律】对平面向量的模问题,若向量 a是非坐标形式,用 2|a求模长;若给出向量 a的坐标,则用|a|= 21xy来求解.【解题技巧】1.计算向量模时,要先将所计算模的向量用基底表示出来,再利用模公式 2|a转化为平
13、面向量的数量积,利用平面向量的运算法则计算.2对平面上两点间的距离、线段的长度问题,可转化其对应向量的模问题来解决.【易错点睛】在计算向量模问题时,要正确应用模公式,避免出现如下错误: ab| a|b|和| ab| a|b|.例 已知| a|=1,| b|=2,向量 a与 b夹角为 120o,求| 3|.【错解】| 3|= 222()9|6|b= 22916=5.【错因分析】错用 ab| a|b|,平面向量的数量积的概念与性质掌握不牢.【预防措施】熟练掌握平面向量的数量积的定义、运算法则和性质,会用公式 2|a和平面向量的数量积的知识计算向量的模, 避免出现如下错误: ab| a|b|和| a
14、b| a|b|.【正解】| 3ab|= 222()9|6|ab= 221916()= 7.【热点预测】1.已知向量 13(,)2BAuv, 31(,)2BCuv,则 ABC( )(A)30 (B)45 (C)60 (D)120【答案】A2 【2018 届湖北省宜昌市葛洲坝中学高三 9 月月考】已知单位向量 满足 ,则 与 的夹角是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】 , 即 如图= 即是第二象限的角平分线,所以由图可见 与 的夹角是 ,故选 D. 3 【2018 届陕西省咸阳市 5 月信息专递】已知两个向量 和 的夹角为 , ,则向量 在 方向上的正射影的数量为( )A B C D
15、 【答案】D【解析】两个向量 和 的夹角为 , , ,向量 在向量 方向上的正射影为 =故选:D4 【2018 届河南省洛阳市期中】向量 ,ab均为非零向量, 2,abab,则 ,的夹角为( )A. 3 B. 2 C. 3 D. 56【答案】A5 【2018 届黑龙江省仿真模拟(五) 】已知向量 , ,则当 时, 的取值范围是_【答案】 .【解析】,因此 ,故 因为 ,故 ,所以填 6 【2018 届浙江省嘉兴市第一中学高三 9 月测试】若 ,且 , ,则 的取值范围是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】如图所示: , , , ,点 C 在劣弧 AB 上运动,表示 C、D 两点间的
16、距离 .的最大值是 , 最小值为 .故选:D. 7 【2018 年江苏卷】在平面直角坐标系 中, A 为直线 上在第一象限内的点, ,以 AB 为直径的圆 C 与直线 l 交于另一点 D若 ,则点 A 的横坐标为_【答案】3【解析】8 【2018 届河南省郑州外国语学校调研】已知向量 ,向量 在 方向上的投影为 ,且,则 _【答案】5【解析】由已知得 , ,由 得: ,即 ,.故答案为:5.9 【2018 届黑龙江省仿真模拟(三)】已知单位向量 , 的夹角为 ,则向量 与 的夹角为_【答案】【解析】10 【2018 届湖北省宜昌市一中考前训练 2】在 中, ,点 是 所在平面内一点,则当 取得
17、最小值时, _【答案】24.【解析】分析:由 ,可得 ,可得 ,以 为坐标原点建立坐标系,设,由 展开后配方整理,可得当 时取得最小值,求得 ,再由数量积的坐标运算求解.详解:11 【2018 届河北省唐山一中强化提升(一) 】已知向量 的夹角为 , ,则_.【答案】【解析】的夹角为 , ,则故答案为12 【2018 届上海市大同中学三模】如图直角梯形 中, , , , .点是直角梯形区域内任意一点, .点 所在区域的面积是_【答案】【解析】如图所示, ABE 中, , , , 分别为边 的中点,则梯形 即为满足题意的图形,以 为直径的圆 及其内部的点满足 ,则图中的阴影部分为满足题意的点 所
18、在区域.其中 BFG 为边长为 1 的等边三角形,其面积 ,扇形 是半径为 1,圆心角为 120的扇形,其面积为 ,综上可得:点 所在区域的面积是 .13.【2018 届辽宁省葫芦岛市二模】如图,已知 为 中点,以 为直径在 同侧作半圆,分别为两半圆上的动点, (不含端点 ),且 ,则 的最大值为_【答案】【解析】以 为坐标原点, 所在直线为 轴,建立如图所示的直角坐标系,可得以 为直径的半圆方程为 以 为直径的半圆方程为( ,设 可得 14.【2018 届江苏省盐城市东台中学监测】在ABC 中,角 A,B,C 的对边分别为 a,b,c,已知 ,且 (1)求角 的大小;(2)若ABC 的外接圆的半径为 ,若 ,求 的值【答案】(1) .(2) .【解析】(1)由 ,得 ,即 所以 ,即 ,所以 因为 ,所以