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高考高难度压轴填空题平面向量

1.在△ABC 中,已知AB =4,AC =3,P 是边BC 的垂直平分线上的一点,则BC AP ⋅u u u r u u u r=_____________【答案】27- 解析:27)(21)()()()(-=+⋅-=⋅-=+⋅-=⋅2.0,31=⋅==,点C 在AOB ∠内,AOC ∠30o =.设(,)OC mOA nOB m n R =+∈u u u r u u u r u u u r ,则mn等于【答案】3[解析]:法一:建立坐标系,设),(y x C 则由(,)OC mOA nOB m n R =+∈u u u r u u u r u u u r得⎩⎨⎧==⇒+=ny m x n m y x 3)3,0()0,1(),(而030=∠AOC 故n mx y 330tan 0==法二:(,)OC mOA nOB m n R =+∈u u u r u u u r u u u r两边同乘或得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⇒=⋅=⇒=⋅n n mm 333两式相除得3=n m 3.在△ABC 中,若4=•=•,则边AB 的长等于22AOA BCPQ解析:4=•=•CB AB AC AB 88)(2=⇒=+⇒AB CB AC AB4.已知点G 是ABC ∆的重心,点P 是GBC ∆内一点,若,AP AB AC λμλμ=++u u u r u u u r u u u r则的取值范围是___________)1,32(解析:=+=+=''32GP AG GP AG AP λ )()(31GC n GB m t AC AB +++(其中1,10=+<<n m t ) =)](31)(31[)(31BC AC n CB AB m t AC AB +⋅++⋅++ =AC nt AB mt )1(31)1(31+++,则)1,32(3132∈+=+t μλ 5.已知O 为ABC ∆所在平面内一点,满足22OA BC +=u u u r u u u r 22OB CA +=u u u r u u u r 22OC AB +u u u r u u u r ,则点O 是ABC ∆的心垂心解析:22OA BC +=u u u r u u u r 22OB CA +=u u u r u u u r 0))(())((=-++-+⇒CA BC CA BC OB OA OB OA 02=⋅⇒OC BA ,可知AB OC ⊥,其余同理6.设点O 是△ABC 的外心,AB =c ,AC =b ,()1122=+-c b 则·的取值范围⎪⎭⎫⎢⎣⎡2,41- 解析:()1122=+-c b 222b b c -=⇒200<<⇒>b7.在△ABC 和△AEF 中,B 是EF 的中点,AB =EF =1,BC =6,33=CA ,若2=⋅+⋅,则与的夹角的余弦值等于_____32 ABCOABCGP GP解析:(2007全国联赛类似38.39题)因为2=⋅+⋅AF AC AE AB ,所以2)()(=+⋅++⋅,即22=⋅+⋅+⋅+。

因为12=,1133236133133-=⨯⨯-+⨯⨯=⋅,-=,所以21)(1=--⋅+,即2=⋅。

设EF 与BC 的夹角为θ,则有2cos ||||=⋅⋅θBC BF ,即3cos θ=2,所以32cos =θ8.已知向量αu r ,βu r ,γr 满足||1α=u r ,||||αββ-=u r u r u r ,()()0αγβγ-⋅-=u r r u r r .若对每一确定的βu r ,||γu u r的最大值和最小值分别为,m n ,则对任意βu r,m n -的最小值是21解析:数形结合.=AB ,β=,βα-=,,γ=BD CD ⊥⇒-=-=αγβγ,,点D 在以BC 为直径的圆上运动,m n -就是BC ,而21121,≥⇒≥⇒==BC BC AB BC AC (C B A ,,共线时取等号)和9题相同.9.已知向量a ,b ,c 满足|a |=1,|a -b |=|b |,(a -c )(b -c )=0,若对每一个确定的b ,|c |的最大值和最小值分别为m ,n ,则对于任意的向量b ,m +n 的最小值为_________.23解析:本题和8完全相同。

数形结合,具体参见810.设21,e e 是夹角为060的两个单位向量,已知21,e e ==,y x +=,若PMN ∆是以M 为直角顶点的直角三角形,则实数y x -取值的集合为_____________{1} 解析:画图解即可11.如图放置的边长为1的正方形ABCD 的顶点D A ,分别在x 轴,y 轴上正半轴上滑动,则⋅的最大值为________212sin ))((+=++θDC OD AB OAABCDB 12.给定两个长度为1的平面向量和,它们的夹角为0120。

如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动,若OB y OA x OC +=,其R y x ∈,,则yx +的最大值是___2 解析:【研究】如果要得到y x ,满足的准确条件,则建系,)23,21(),0,1(-==则 )23,21(y y x -=,则满足11)23()21(222=-+⇒=+-2xy y x y y x ,且0,2121≥-≥-y y x 【变题】给定两个长度为1且互相垂直的平面向量OA 和OB ,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上运动,若y x +=,其中x 、y ∈R ,则22)1(y x +-的最大值为2 解析:建系,利用坐标法是可以得到y x ,最准确的满足条件,如)1,0(),0,1(==OB OA),(y x OC =,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上运动,故满足)0,0(122≥≥=+y x y x13.在平行四边形中,ABCD 已知︒=∠==60DAB 1,AD 2,AB ,点AB M 为的中点,点P 在CD BC 与上运动(包括端点),则•的取值范围是]1,21[-解析:分两种情形,结合图形分析。

(1)当P 在BC 上时,BP AB AP +=,则]1,21[211∈-=⋅+⋅=⋅BP ;同理,当P 在CD 上时,]21,21[2121-∈+-=⋅DM14.在周长为16的PMN ∆中,6MN =,则PM PN ⋅u u u u r u u u r的取值范围是[)716, 解析:PM PN⋅u u u u r u u u r ab b a ab c b a ab ab -=-+=-+⋅==322362cos 22222θ,因10=+b a ,故25)2(2=+≤b a ab ,PM PN ⋅u u u u r u u u r 732≥-=ab ,或者用消元的方法25)5()10(2+--=-=a a a ab 25≤,当5==b a 时取等号,故PM PN ⋅u u u u r u u u r732≥-=ab ;同时86106<⇒+-=+<a a b a ,当8=a 时16=ab ,故16>ab ,另法:本题可以得出P 的轨迹是椭圆,得出椭圆方程然后设P 坐标来解决15.已知||4,||6,,OA OB OC xOA yOB ===+u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r 且21x y +=,AOB ∠是钝角,若()||f t OA tOB =-u u u r u u u r的最小值为||OC uuu r的最小值是37何图形解)解析:',,'B A C OB y OA x OC ⇒+=共线,用几()||f t OA tOB =-u u u r u u u r的最小值为23义即为A 到OB 的距离,易得0120=∠AOB ,要使||OC uuu r最小,则'AB OC ⊥,利用面积法可求得16.如图,在正方形ABCD 中,E 为AB 的中点,P 为以A 为圆心、AB 为半径的圆弧上的任意一点,设向量AC DE AP λμ=+u u u r u u u r u u u r ,则λμ+的最小值为12解析:坐标法解,)sin ,(cos ),1,21(),1,1(θθ=-==由AC DE AP λμ=+u u u r u u u r u u u r 得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=+-=+θθμθθθθλθμλθμλsin cos 23sin cos 2cos 2sin 21sin 1cos 21, 1sin cos 2sin 13sin cos 23cos 2sin 2-++⋅=++-=+θθθθθθθμλ,令]2,0[,sin cos 2sin 1)(πθθθθθ∈++=f ,0)sin cos 2(cos sin 22)('2>+-+=θθθθθf ,故)(θf 最小值为21)0(=f ,μλ+最小值为2117.已知P 为边长为1的等边ABC ∆所在平面内一点,且满足CA CB CP 2+=,则⋅=________3解析:如图2+=2=⇒,⋅=18.已知向量M={?=(1,2)+?(3,4)??R},N={?=(-2,2)+?(4,5)??R},则M ?N=________{})62,46(解析:15'5242'4231=⇒⎩⎨⎧+=++-=+λλλλλPABC OBB ’ AC19.等腰直角三角形ABC 中,90A ∠=︒,AB =AD 是BC 边上的高,P 为AD 的中点,点M N 、分别为AB 边和AC 边上的点,且M N 、关于直线AD 对称,当12PM PN ⋅=-u u u u r u u u r 时,AMMB =______3 解析:))((++=⋅20.如图在三角形ABC 中,E 为斜边AB 的中点,CD ⊥AB ,AB =1,则()()CA CD CA CE⋅⋅u u u r u u u r u u u r u u u r的最大值是227解析:21.已知A ,B ,C 是平面上不共线上三点,动点P 满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+-=→→→→OC OB OA OP )21()1()1(31λλλ)0(≠∈λλ且R ,则P 的轨迹一定通过ABC ∆的______________重心解析:设重心为G ,CD CB CA GP OC OB OA OG OP 32)(3)2(3λλλ=+=⇒-+-= λ=,故P G C ,,三点共线22.已知点O 为ABC ∆24==,则=• 6 解析:61224cos 2cos 4)(=⋅-⋅=∠-∠=-=⋅RR R R BAO R CAO R 23.设D 是ABC ∆边BC 延长线上一点,记)1(λλ-+= ,若关于x 的方程01sin )1(sin 22=++-x x λ在)2,0[π上恰有两解,则实数λ的取值范围是____4-<λ或122--=λ解析:令x t sin =则01)1(22=++-t t λ在)1,1(-上恰有一解,数形结合知0)1()1(<⋅-f f 4-<⇒λ或2>λ,或者1220--=⇒=∆λ又)1(λλ-+=λ=⇒0<⇒λ 所以4-<λ或122--=λ24.O 是锐角∆ABC 所在平面内的一定点,动点P 满足:OP OA =+u u u r u u u r2AB AB Sin ABC λ⎛ + ∠⎝u u u r u u ur2ACAC Sin ACB ⎫⎪⎪⎪∠⎭u u u r u u u r ,()0,λ∈+∞,则动点P 的轨迹一定通过∆ABC 的______心内心AD E B解析:设高为AD,则ADAP 1+=λ显然成立25.已知O 为坐标原点,(),OP x y =u u u r ,(),0OA a =,()0,OB a =u u u r ,()3,4OC =u u u r,记PA u u u r 、PB u u u r 、PC u u u r中的最大值为M ,当a 取遍一切实数时,M 的取值范围是_____)7⎡-+∞⎣解析:≥,即x y ≥,此时max {M =,当a 取遍一切实数时,点A 在x 轴上滑动,而到点C 的距离等于到x 轴距离的点的轨迹是以C 为焦点,x 轴为准线的抛物线,其方程为)2(8)3(2-=-y x ,它交直线x y =于点P )627,627(--=,而A 为x PA ⊥的垂足时M 最小,即最小是627-法2:对于某个固定的a ,到M 的最大值显然可以趋向∞+,M 最小值呢?实际上就是当P 为ABC ∆==M =的最小值,因为当P不是外心时,这样M 就变大.解得外心坐标为P )14225,14225(22----a a a a ,要==最小,则圆与坐标轴相切,此时a a a =--142252627-=⇒a 26.已知ABC ∆中,I 为内心,2,3,4,AC BC AB AI xAB y AC ====+u u r u u u r u u u r且,则x y +的值为_________.23,解析:延长AI 交BC 于点'I ,则AC AB BC AB AI AI 323132'23+=+==27.设G 是ABC ∆的重心,且0)sin 35()sin 40()sin 56(=++GC C GB B GA A ,则角B 的大小为__________60°解析:由重心性质知c b a C B A 354056sin 35sin 40sin 56==⇒==,下面用余弦定理即可求解28.平面内两个非零向量βα,,满足1=β,且α与αβ-的夹角为0135,则α的取值范围是_________]2,0(解析:数形结合。

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