十年高考数学真题分项汇编(2014-2023)(理科)专题10平面向量(理科)(Word版附解析)
展开TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc139908173" 题型一:平面向量的概念及线性运算 PAGEREF _Tc139908173 \h 1
\l "_Tc139908174" 题型二:平面向量的基本定理 PAGEREF _Tc139908174 \h 3
\l "_Tc139908175" 题型三:平面向量的坐标运算 PAGEREF _Tc139908175 \h 9
\l "_Tc139908176" 题型四:平面向量中的平行与垂直 PAGEREF _Tc139908176 \h 13
\l "_Tc139908177" 题型五:平面向量的数量积与夹角问题 PAGEREF _Tc139908177 \h 14
\l "_Tc139908178" 题型六:平面向量的模长问题 PAGEREF _Tc139908178 \h 33
\l "_Tc139908179" 题型七:平面向量的综合应用 PAGEREF _Tc139908179 \h 38
题型一:平面向量的概念及线性运算
一、选择题
1.(2021年高考浙江卷·第3题)已知非零向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件B.必要不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分又不必要条件
【答案】B
解析:若,则,推不出;若,则必成立,故“”是“”的必要不充分条件,故选B.
2.(2020年新高考全国卷Ⅱ数学(海南)·第3题)在中,D是AB边上的中点,则=( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:
3.(2022新高考全国I卷·第3题)在中,点D在边AB上,.记,则( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:因点D在边AB上,,所以,即,
所以. 故选:B.
4.(2019·上海·第13题)已知直线方程的一个方向向量可以是( )
B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意:为直线的一个法向量,∴ 方向向量为,选D.
【点评】本题主要考查直线的方向量.
5.(2019·全国Ⅰ·理·第4题)古希腊时期,人们认为最美人体的头顶至肚脐的长度与肚脐至足底的长度之比为(,称为黄金分割比例),著名的“断臂维纳斯”便是如此.此外,最美
人体的头顶至咽喉的长度与咽喉至肚脐的长度之比也是.若某人满足上述两个黄金
分割比例,且腿长为105cm,头顶至脖子下端的长度为26cm,则其身高可能是( )
【答案】
答案:B
解析:如图,,
,则,,,
所以身高,
又,所以,身高,
故,故选B.
二、填空题
1.(2020北京高考·第13题)已知正方形的边长为,点满足,则_________;_________.
【答案】(1). (2).
【解析】以点为坐标原点,、所在直线分别为、轴建立如下图所示的平面直角坐标系,
则点、、、,,
则点,,,
因此,,.故答案为:;.
2.(2014高考数学北京理科·第10题)已知向量 、满足||=1 , = (2 , 1), 且 (), 则 = .
【答案】
解析:∵,∴,
3.(2015高考数学新课标2理科·第13题)设向量,不平行,向量与平行,则实数_________.
【答案】
解析:因为向量与平行,所以,则所以.
题型二:平面向量的基本定理
一、选择题
1.(2018年高考数学课标卷Ⅰ(理)·第6题)在中,为边上的中线,为的中点,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
解析:在中,为边上的中线,为的中点,,故选A.
2.(2014高考数学福建理科·第8题)在下列向量组中,可以把向量表示出来的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
解析:根据,
选项A:,则,,无解,故选项A不能;
选项B:,则,,解得,,,故选项B能.
选项C:,则,,无解,故选项C不能.
选项D:,则,,无解,故选项D不能.故选:B.
3.(2015高考数学新课标1理科·第7题)设D为 QUOTE \* MERGEFORMAT ABC所在平面内一点,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
解析:由题知=,故选A.
4.(2017年高考数学课标Ⅲ卷理科·第12题)在矩形中,,,动点在以点为圆心且与相切的圆上,若,则的最大值为( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】法一:以为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如下图
则,,,,连结,过点作于点
在中,有
即
所以圆的方程为
可设
由可得
所以,所以
其中,
所以的最大值为,故选A.
法二:通过点作于点,由,,可求得
又由,可求得
由等和线定理可知,当点的切线(即)与平行时,取得最大值
又点到的距离与点到直线的距离相等,均为
而此时点到直线的距离为
所以,所以的最大值为,故选A.
另一种表达:如图,由“等和线”相关知识知,当点在如图所示位置时,最大,且此时若,则有,由三角形全等可得,知,所以选A.
法三:如图,建立平面直角坐标系
设
根据等面积公式可得圆的半径是,即圆的方程是
,若满足
即 , ,所以,设 ,即,点在圆上,所以圆心到直线的距离,即 ,解得,所以的最大值是,即的最大值是,故选A.
法四:由题意,画出右图.
设与切于点,连接.以为原点,为轴正半轴,为轴正半轴建立直角坐标系
则点坐标为.∵,.∴.切于点.
∴⊥.∴是中斜边上的高.
即的半径为.∵在上.∴点的轨迹方程为.
设点坐标,可以设出点坐标满足的参数方程如下:
而,,.
∵
∴,.
两式相加得:
(其中,)
当且仅当,时,取得最大值3.
二、填空题
1.(2023年天津卷·第14题)在中,,,点为的中点,点为的中点,若设,则可用表示为_________;若,则的最大值为_________.
【答案】①. ②.
解析:空1:因为为的中点,则,可得,
两式相加,可得到,
即,则;
空2:因为,则,可得,
得到,
即,即.
于是.
记,
则,
在中,根据余弦定理:,
于是,
由和基本不等式,,
故,当且仅当取得等号,
则时,有最大值.
故答案:;.
2.(2015高考数学北京理科·第13题)在中,点,满足,.若,则 ; .
【答案】
解析:特殊化,不妨设,利用坐标法,以A为原点,AB为轴,为轴,建立直角坐标系,,,则,.
3.(2017年高考数学江苏文理科·第12题)如图,在同一个平面内,向量,,的模分别为1,1,,与的夹角为,且tan=7,与的夹角为45°.若, 则______.
A
C
B
O
(第12题)
【答案】3
解析:由可得,,根据向量的分解,易得,即,即,即得,所以.
题型三:平面向量的坐标运算
一、选择题
1.(2023年北京卷·第3题)已知向量满足,则( )
A.B.C.0D.1
【答案】B
解析:向量满足,
所以.
故选:B
2.(2023年新课标全国Ⅰ卷·第3题)已知向量,若,则( )
A.B.
C.D.
【答案】D
解析:因为,所以,,
由可得,,
即,整理得:.
故选:D.
3.(2014高考数学重庆理科·第4题)已知向量,且,则实数( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:
4.(2014高考数学安徽理科·第10题)在平面直角坐标系中,已知向量,,,,点满足.曲线,区域,若为两段分离的曲线,则( )
A.B.
C.D.
【答案】A
解析:因为 ,且 ,设 , ,
则由得
曲线C:设,则,,则,表示以为圆心,为半径的圆;
区域 :设,则由,则有:,
表示以 为圆心,分别以和为半径的同心圆的圆环形区域(如图),
若使得是两段分离的曲线,则由图像可知:,故选A.
5.(2016高考数学课标Ⅲ卷理科·第3题)已知向量,,则( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】由题意,得,所以,故选A.
6.(2016高考数学课标Ⅱ卷理科·第3题)已知向量,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】由可得:,所以,又
所以,所以,故选D.
二、填空题
1.(2021年高考全国乙卷理科·第14题)已知向量,若,则__________.
【答案】
解析:因为,所以由可得,
,解得.
故答案为:.
【点睛】本题解题关键是熟记平面向量数量积的坐标表示,设,
,注意与平面向量平行的坐标表示区分.
2.(2020江苏高考·第13题)在中,在边上,延长到,使得,若(为常数),则的长度是________.
【答案】
【解析】三点共线,可设,,
,即,
若且,则三点共线,,即,
,,,,,,
设,,则,.
根据余弦定理可得,,
,,解得,的长度为.
当时, ,重合,此时的长度为,
当时,,重合,此时,不合题意,舍去.故答案为:或.
3.设向量与的夹角为,,,则 .
【答案】
解:设向量与的夹角为且∴ ,
则。
4.(2015高考数学江苏文理·第6题)已知向量,, 若(), 则的值为_______.
【答案】
解析:由题意得:
5.(2016高考数学课标Ⅰ卷理科·第13题)设向量,,且,则 .
【答案】【解析】由已知得:
∴,解得.
题型四:平面向量中的平行与垂直
一、选择题
1.(2018年高考数学北京(理)·第6题) 设,均为单位向量,则“”是“的( )
A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件
C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件
【答案】C
解析:等号两边分别平方得:,因为,
所以,与等价,故选C.
2.(2016高考数学山东理科·第8题) 已知非零向量满足,.若,则实数的值为( )
A.4B.C.D.–
【答案】B
【解析】由,可设,又,所以
所以,故选B.
二、填空题
1.(2014高考数学湖北理科·第11题)设向量,,若,则实数 .
【答案】
解析:由题意得(a+λb)·(a-λb)=0,即a2-λ2b2=0,则a2=λ2b2.
∴.∴λ=±3.
2.(2018年高考数学课标Ⅲ卷(理)·第13题)已知向量,,,若,则 .
【答案】
解析:依题意可得,又,
所以,解得.
3.(2021年高考全国甲卷理科·第14题) 已知向量.若,则________.
【答案】.
解析:,
,解得,
故答案为:.
题型五:平面向量的数量积与夹角问题
一、选择题
1.(2020年高考课标Ⅲ卷理科·第6题) 已知向量a,b满足,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:,,,.
,
因此,.
故选:D.
【点睛】本题考查平面向量夹角余弦值的计算,同时也考查了平面向量数量积的计算以及向量模的计算,考查计算能力,属于中等题.
2.(2022年高考全国乙卷数学(理)·第3题) 已知向量满足,则( )
A.B.C.1D.2
【答案】C
解析:∵,
又∵
∴9,
∴ 故选:C.
3.(2019·全国Ⅱ·理·第3题) 已知,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】∵,,∴,∴,解得,
即,则.
4.(2018年高考数学天津(理)·第8题) 如图,在平面四边形中,,,,,若点为边上的动点,则的最小值为( )
A.B.C.D.3
【答案】A
【基本解法1】连接,则易证明,所以
所以,设,
则
,当时,取得最小值,最小值为.
【基本解法1】连接,则易证明,所以,
所以,以为坐标原点,所在方向为轴正方向
建立如图所示平面直角坐标系,过作轴于点
则,所以,
设,则,
,
当时,取得最小值,最小值为.
5.(2018年高考数学课标Ⅱ卷(理)·第4题) 已知向量,满足,,则( )
A.4B.3C.2D.0
【答案】B
解析:,故选B.
6.(2014高考数学天津理科·第8题) 已知菱形的边长为2,,点分别在边上,,.若,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
解析:记,,则
,所以.故选C.
7.(2014高考数学上海理科·第16题) 如图,四个棱长为的正方体排成一个正四棱柱,是一条侧棱,是上底面上其余的八个点,则的不同值的个数为( ).
A.1B.2C.4D.8
【答案】A
解析:在上的投影为,所以,值只有一个.
8.(2014高考数学课标2理科·第3题) 设向量a,b满足|a+b|=,|a-b|=,则ab=( )
A.1B.2C.3D.5
【答案】A
解析:因为
两式相加得:所以,故选A.
9.(2015高考数学四川理科·第7题) 设四边形为平行四边形,,.若点满足,,则( )
A.20B.15C.9D.6
【答案】C
解析:
,所以
,选C.
10.(2015高考数学陕西理科·第7题) 对任意向量,下列关系式中不恒成立的是( )
A.B.
C.D.
【答案】B
解析:因为,所以选项A正确;当与方向相反时,不成立,所以选项B错误;向量的平方等于向量的模的平方,所以选项C正确;,所以选项D正确.故选B.
11.(2015高考数学山东理科·第4题) 已知菱形的边长为,,则( )
A.B.C. QUOTE D. QUOTE
【答案】D
解析:因为
故选D.
12.(2015高考数学福建理科·第9题) 已知,若点是所在平面内一点,且,则的最大值等于( )
A.13B.15C.19D.21
【答案】A
解析:以为坐标原点,建立平面直角坐标系,如图所示,则,,,即,所以,,因此
,因为,所以 的最大值等于,当,即时取等号.
13.(2015高考数学安徽理科·第8题) 是边长为的等边三角形,已知向量,满足,,则下列结论正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:如图,
由题意,,则,故错误;,所以,又,所以,故错误;设中点为,则,且,而,所以,故选D.
14.(2017年高考数学浙江文理科·第10题) 如图,已知平面四边形,,,,与交于点.记,,,则( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】法一:
动态研究问题:,.
此时有,,,且,.
故.故选C.
【解析】法二:
如图,取边中点,则,在线段上,再取,中点,则.所以,
,所以.
作交于,所以,而,所以,
,所以,又,.
所以,所以.故选C.
法三:余弦定理得,,所以,
所以,所以.
又由余弦定理得,所以 ,
所以.故.
而,,
,所以.故选C.
15.(2017年高考数学课标Ⅱ卷理科·第12题) 已知是边长为2的等边三角形,为平面内一点,则的最小值是( )
A.B.C.D.
【答案】B
【命题意图】本题主要考查等边三角形的性质及平面向量的线性运算﹑数量积,意在考查考生
转化与化归思想和运算求解能力
【解析】解法一:建系法
解法二:均值法
∵,∴
由上图可知:;两边平方可得
∵ ,∴
∴ ,∴最小值为
解法三:配凑法
∵
∴
16.(2016高考数学天津理科·第7题) 已知是边长为1的等边三角形,点分别是边的中点,连接并延长到点,使得,则的值为( )
A.B.C.D.
【答案】B
解析:
∴
,选B.
17.(2019·全国Ⅰ·理·第7题) 已知非零向量,满足,且,则与的夹角为( )
【答案】B
解析:,所以,
所以.
18.(2023年全国甲卷理科·第4题) 已知向量满足,且,则( )
A.B.C.D.
【答案】D
解析:因为,所以,
即,即,所以.
如图,设,
由题知,是等腰直角三角形,
AB边上的高,
所以,
,
.
故选:D.
19.(2014高考数学四川理科·第7题) 平面向量,且与的夹角等于与的夹角,则( )
A.-2B.-1C.1D.2
【答案】D
解析:
因为,,所以,又
所以即
解析2:由几何意义知为以,为邻边的菱形的对角线向量,又故
20.(2023年全国乙卷理科·第12题) 已知的半径为1,直线PA与相切于点A.直线PB与交于B.C两点,D为BC的中点,若,则的最大值为( )
A.B.
C.D.
【答案】A
解析:如图所示,,则由题意可知:,
由勾股定理可得
当点位于直线异侧时,设,
则:
,则
当时,有最大值.
当点位于直线同侧时,设,
则:
,则
当时,有最大值.
综上可得,的最大值为.
故选:A.
二、填空题
1.(2020年高考课标Ⅱ卷理科·第13题) 已知单位向量,的夹角为45°,与垂直,则k=__________.
【答案】
解析:由题意可得:,
由向量垂直的充分必要条件可得:,
即:,解得:.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查平面向量的数量积定义与运算法则,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.
2.(2020年浙江省高考数学试卷·第17题) 设,为单位向量,满足,,,设,的夹角为,则的最小值为_______.
【答案】
解析:,
,
,
.
3.(2022年高考全国甲卷数学(理)·第13题) 设向量,的夹角的余弦值为,且,,则_________.
【答案】
【解析】设与的夹角为,因为与的夹角的余弦值为,即,
又,,所以,
所以.
故答案为:.
30.(2021高考北京·第13题) 已知向量在正方形网格中的位置如图所示.若网格纸上小正方形的边长为1,则
________;________.
【答案】①. 0 ②. 3
解析:以交点为坐标原点,建立直角坐标系如图所示:
则,
,,
.
故答案为:0;3.
5.(2019·天津·理·第14题) 在四边形中,,点在线段的延长线上,且,则 .
【答案】答案:
解析:以为坐标原点,所在直线为轴建立如图所示平面直角坐标系,
则,因为,所以,
又,可得,又,所以,所以,
.
6.(2018年高考数学上海·第8题) 在平面直角坐标系中,已知点、,、是轴上的两个动点,且,则的最小值为 .
【答案】
解析:设,则,
,最小值为.
解法2:.
取中点,则.显然(当关于原点对称).
所以.则.
7.(2014高考数学课标1理科·第15题) 已知A,B,C是圆O上的三点,若,则与的夹角为______.
【答案】
解析:∵,∴O为线段BC中点,故BC为的直径,
∴,∴与的夹角为.
8.(2014高考数学江苏·第12题) 如图,在平行四边形中,已知,,,,则的值是 .
A
B
D
C
P
【答案】22
解析:解法一:(基底法)考虑将条件中涉及的向量用基底表示,而后实施计算.
,.
则.
因为,则,故.
解法二:(坐标法)不妨以点为坐标原点,所在直线作为轴建立平面直角坐标系,可设,则,.
由,得,由,得,则,
所求.
9.(2015高考数学天津理科·第14题) 在等腰梯形 中,已知 ,动点 和 分别在线段 和 上,且, 则的最小值为 .
【答案】
解析:因为,,
,,
当且仅当即时的最小值为.
10.(2015高考数学上海理科·第14题) 在锐角中,,为边上的一点,与面积分别为2和4,过作于,于,则 .
【答案】
解析:由题可知,,
,,
,所以,,
,化简可得
.
11.(2015高考数学湖北理科·第11题) 已知向量,,则 .
【答案】9
解析:因为,,
所以.
12.(2017年高考数学天津理科·第13题) 在中,,,.若,,且,则的值为___________.
【答案】
【解析】以点为坐标原点,以所在直线为轴建立直角坐标系(如图所示).依题意易得
,则可得,,于是有,解得.
13.(2017年高考数学江苏文理科·第13题) 在平面直角坐标系中,点在圆上,若则点的横坐标的取值范围是______.
【答案】
解析:设,由得,由,可得或,由得P点在圆左边弧上上,由限制条件,可得点P横坐标的取值范围为.
14.(2016高考数学浙江理科·第15题) 已知向量,.若对任意单位向量,均有,则的最大值是 .
【答案】
解析:由于对任意单位向量恒成立,所以,
,所以,即,故的最大值是.
15.(2016高考数学上海理科·第12题) 在平面直角坐标系中,已知,是曲线上一个动点,则的取值范围是 .
【答案】
解析:由题意设,,则,又
所以.
所以的范围为.
16.(2016高考数学江苏文理科·第13题) 如图,在中,是的中点,是上两个三等分点,,,则的值是 .
【答案】.
解析:令,,则,,
则,,,,,
则,,,
由,可得,,
因此,因此.
17.(2019·上海·第3题) 已知向量,,则与的夹角为________.
【答案】
【解析】.故
18.(2019·全国Ⅲ·理·第13题) 已知,为单位向量,且,若,则___________.
【答案】.
【解析】因为,,所以,
,所以,所以.
【点评】本题主要考查平面向量的数量积、向量的夹角.渗透了数学运算、直观想象素养.使用转化思想得出答案.
19.(2014高考数学江西理科·第15题) 已知单位向量与的夹角为,且,向量与的夹角为,则=_______
【答案】
分析:因为所以
20.(2021年高考浙江卷·第17题) 已知平面向量满足.记向量在方向上的投影分别为x,y,在方向上的投影为z,则的最小值为___________.
【答案】
解析:由题意,设,则,即,
又向量在方向上投影分别为x,y,所以,
所以在方向上的投影,
即,
所以,
当且仅当即时,等号成立,所以的最小值为.故答案为.
21.(2021年新高考全国Ⅱ卷·第15题) 已知向量,,,_______.
【答案】
解析:由已知可得,
因此,.故答案为:.
题型六:平面向量的模长问题
一、选择题
23.(2014高考数学大纲理科·第4题) 若向量满足:则( )
A.2B.C.1D.
【答案】B
解析:因为,所以,即,所以,
又因为,
所以,故选B.
2.(2015高考数学湖南理科·第8题) 已知点,,在圆上运动,且,若点的坐标为,则的最大值为( )
A.6B.7C.8D.9
【答案】B.
分析:由题意得,为圆的直径,故可设,,,
∴,∴的最大值为圆上的动点到点距离的最大值,从而易得当时的最大值为,故选B.
3.(2018年高考数学浙江卷·第9题) 已知是平面向量,是单位向量,若非零向量与的夹角为,向量满足,则的最小值是( )
A.B.C.2D.
【答案】A
解析:解法1:(配方法)由得,即,因此.如图,,,,则向量的终点在以为圆心,1为半径的圆上,而的终点在射线上,,问题转化为圆上的点与射线上的点连线长度最小,显然其最小值为圆心到射线的距离减去半径即为.
解法2:(向量的直径圆式)由,得,所以,
如图,,则,即终点在以为直径的圆上,以下同解法1.
解法3:(绝对值性质的应用)由,得,即,
因此,而由图形得,
所以,所以的最小值为.
解法4:(坐标法)设起点均为原点,设,,则的终点在射线上,由,得,即,所以向量的终点在圆
上,的最小值即为求圆上一点到射线上一点的最小距离,
即为.
二、填空题
1.(2023年新课标全国Ⅱ卷·第13题) 已知向量,满足,,则______.
【答案】
解析:法一:因为,即,
则,整理得,
又因为,即,
则,所以.
法二:设,则,
由题意可得:,则,
整理得:,即.
故答案为:.
2.(2019·浙江·第17题) 已知正方形的边长为当每个取遍时,,的最小值是 ,最大值是 .
【答案】0,
【解析】正方形的边长为1,可得,,.
所以
,
由于,2,3,4,5,取遍,取,,,时
得,,此时所求最小值为0;
由中,中的一个最大值为4,另一个为2,
可取,,,,,此时所求最大值为.
3.(2014高考数学湖南理科·第16题) 在平面直角坐标系中, 为原点,,动点满足,则的最大值是________.
【答案】
解析:动点的轨迹为以为圆心的单位圆,则设为,则
4.(2017年高考数学浙江文理科·第15题) 已知向量,满足,则的最小值是_____,最大值是____.
【答案】,
【解析】(几何法)本题的关键是要挖掘隐含条件:是以为邻边的平行四边形的两条对角线,故.如图,是以为邻边的平行四边形的两条对角线,是以为圆心的单位圆上一动点,构造2个全等的平行四边形.所以.易知当三点共线时,最小,此时;当时,最大,此时
.
(坐标法)
设,,则,,
所以,
则,所以.
(不等式法)
最小值:.(当且仅当方向相反,即时,取“=”).最大值:.
(当且仅当,即时,取“=”).
(转化为二元最值问题)
令原题转化为,且,
求的最值.
方法1(数形结合):直线与圆弧有交点,如图可得.
方法2(判别式法):化简得得,所以.当然,本题用基本不等式,柯西不等式等方法都能求最值.
5.(2017年高考数学新课标Ⅰ卷理科·第13题) 已知向量,的夹角为,,,则__________.
【答案】
【解析】法一:
所以.
法二(秒杀解法):利用如下图形,可以判断出的模长是以为边长的菱形对角线的长度,则为.
法三:坐标法
依题意,可设,,所以
所以.
6.(2020年高考课标Ⅰ卷理科·第14题)设为单位向量,且,则______________.
【答案】
【解析】因为为单位向量,所以
所以
解得:
所以
故答案为:
题型七:平面向量的综合应用
一、多选题
1.(2021年新高考Ⅰ卷·第10题)已知为坐标原点,点,,,,则( )
A.B.
C.D.
【答案】AC
解析:A:,,所以,,故,正确;
B:,,所以,同理,故不一定相等,错误;
C:由题意得:,,正确;
D:由题意得:,
,错误;
故选AC.
二、选择题
1.(2014高考数学浙江理科·第8题) 记,,设为平面向量,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
解析:对于选项A,取,则由图形可知,根据勾股定理,结论不成立;对于选项B,取,是非零的相等向量,则不等式左边,显然,不等式不成立;
对于选项C,取,是非零的相等向量,则不等式左边=4,而不等式右边2,显然不成立.
由排除法可知,D选项正确.故选:D.
三、填空题
1.(2019·江苏·第12题)如图,在中,是的中点,在边上,,与交于,若,则的值是______.
【答案】
【解析】法1:,
设,则,
因为三点共线,,所以,所以,
所以,
故,所以.
法2:不妨设,以为原点,,为轴正方向建系,
设,, ,则,
则,所以点,
,所以,所以.
法3:极化恒等式+中线定理:
同解法一知:,同理可得:,取中点,
所以,,,
因为,所以.
由中线定理得,,所以,所以.
2.(2014高考数学安徽理科·第15题)已知两个不相等的非零向量,两组向量,,,,和,,,,均由2个和3个排列而成.记,表示所有可能取值中的最小值,则下列命题正确的是___________(写出所有正确命题的编号).
①有5个不同的值
②若,则与无关
③若,则与无关
④若,则
⑤若,,则与的夹角为
【答案】②④
解析:记,,
若与中有两个向量对应,则;
若与中有且只有一个向量对应,则,
若与中没有向量对应,则.
;;
又因为,所以. 所以①说法有三个不同的值,说法错误;
对于②,,当时,,故②正确;
又当,与有关,故③说法错误;
当时,,故④正确;当时,,所以,所以,所以,故⑤说法错误,综上易知正确的是②④.
3.(2015高考数学浙江理科·第15题)已知是空间单位向量,,若空间向量满足,且对于任意,,则 , , .
【答案】,,.
解析:问题等价于当且仅当,时取到最小值1,两边平方即
在,时,取到最小值1,
,∴.A.165cm
B.175cm
C.185cm
D.190cm
连接,,,.
,∴
∴
∴,∴
∴最小值为
A.
B.
C.
D.
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