平面向量章末测试题及平面向量易错题解析

第1页共1页章末综合测评(二)平面向量(时间120分钟，满分150分)一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.已知点A(0,1)，B(3,2)，向量＝(－4，－3)，则向量＝()A.(－7，－4) B.(7,4)C.(－1,4) D.(1,4)【解析】法一：设C(x，y)，则＝(x，y－1)＝(－4，－3)，所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝－4，,y＝－2，))从而＝(－4，－2)－(3,2)＝(－7，－4).故选A.法二：＝(3,2)－(0,1)＝(3,1)，＝－＝(－4，－3)－(3,1)＝(－7，－4).故选A.【答案】A2.设a＝(1,2)，b＝(1,1)，c＝a＋kb.若b⊥c，则实数k的值等于()【导学号：82152126】A.－eq\f(3,2) B.－eq\f(5,3)C.eq\f(5,3) D.eq\f(3,2)【解析】c＝a＋kb＝(1＋k,2＋k)，又b⊥c，所以1×(1＋k)＋1×(2＋k)＝0，解得k＝－eq\f(3,2).【答案】A3.已知菱形ABCD的边长为a，∠ABC＝60°，则·＝()A.－eq\f(3,2)a2 B.－eq\f(3,4)a2C.eq\f(3,4)a2 D.eq\f(3,2)a2【解析】由已知条件得·＝·＝eq\r(3)a·acos30°＝eq\f(3,2)a2，故选D.【答案】D4.对任意向量a，b，下列关系式中不恒成立的是()A.|a·b|≤|a||b|B.|a－b|≤||a|－|b||C.(a＋b)2＝|a＋b|2D.(a＋b)·(a－b)＝a2－b2【解析】根据a·b＝|a||b|cosθ，又cosθ≤1，知|a·b|≤|a||b|，A恒成立.当向量a和b方向不相同时，|a－b|>||a|－|b||，B不恒成立.根据|a＋b|2＝a2＋2a·b＋b2＝(a＋b)2，C恒成立.根据向量的运算性质得(a＋b)·(a－b)＝a2－b2，D恒成立.【答案】B5.已知非零向量a，b满足|b|＝4|a|，且a⊥(2a＋b)，则a与b的夹角为()A.eq\f(π,3) B.eq\f(π,2)C.eq\f(2π,3) D.eq\f(5π,6)【解析】∵a⊥(2a＋b)，∴a·(2a＋b)＝0，∴2|a|2＋a·b＝0，即2|a|2＋|a||b|cos〈a，b〉＝0.∵|b|＝4|a|，∴2|a|2＋4|a|2cos〈a，b〉＝0，∴cos〈a，b〉＝－eq\f(1,2)，∴〈a，b〉＝eq\f(2,3)π.【答案】C6.△ABC是边长为2的等边三角形，已知向量a，b满足＝2a，＝2a＋b，则下列结论正确的是()【导学号：82152127】A.|b|＝1 B.a⊥bC.a·b＝1 D.(4a＋b)⊥【解析】在△ABC中，由＝－＝2a＋b－2a＝b，得|b|＝2.又|a|＝1，所以a·b＝|a||b|cos120°＝－1，所以(4a＋b)·＝(4a＋b)·b＝4a·b＋|b|2＝4×(－1)＋4＝0，所以(4a＋b)⊥，故选D.【答案】D7.已知向量a＝(2,1)，a·b＝10，|a＋b|＝eq\r(50)，则|b|＝()A.0 B.2C.5 D.25【解析】因为a＝(2,1)，则有|a|＝eq\r(5)，又a·b＝10，又由|a＋b|＝eq\r(50)，∴|a|2＋2a·b＋|b|2＝50，即5＋2×10＋|b|2＝50，所以|b|＝5.【答案】C8.已知AD，BE分别为△ABC的边BC，AC上的中线，设＝a，＝b，则等于()图1A.eq\f(4,3)a＋eq\f(2,3)bB.eq\f(2,3)a＋eq\f(4,3)bC.eq\f(2,3)a－eq\f(4,3)bD.－eq\f(2,3)a＋eq\f(4,3)b【解析】＝2＝2＝eq\f(4,3)＋eq\f(2,3)＝eq\f(2,3)a＋eq\f(4,3)b.【答案】B9.设非零向量a，b，c满足|a|＝|b|＝|c|，a＋b＝c，则向量a，b的夹角为()A.150° B.120°C.60° D.30°【解析】设向量a，b夹角为θ，|c|2＝|a＋b|2＝|a|2＋|b|2＋2|a||b|cosθ，则cosθ＝－eq\f(1,2)，又θ∈[0°，180°]，∴θ＝120°.故选B.【答案】B10.在矩形ABCD中，AB＝eq\r(3)，BC＝1，E是CD上一点，且·＝1，则·的值为()A.3 B.2C.eq\f(\r(3),2) D.eq\f(\r(3),3)【解析】设与的夹角为θ，则与的夹角为eq\f(π,2)－θ，又∥，故有与夹角为eq\f(π,2)－θ，如图：∵·＝||·||·cosθ＝eq\r(3)||·cosθ＝1，∴|A|·cosθ＝eq\f(\r(3),3)，∴·＝||coseq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(π,2)－θ))＝||sinθ＝1，∴·＝·(＋)＝·＋·＝1＋1＝2.【答案】B11.已知向量＝(2,2)，＝(4,1)，在x轴上有一点P，使·有最小值，则P点坐标为()A.(－3,0) B.(3,0)C.(2,0) D.(4,0)【解析】设P(x,0)，则有·＝(x－2,0－2)·(x－4,0－1)＝(x－2)(x－4)＋2＝x2－6x＋10＝(x－3)2＋1，当x＝3时，·取最小值1，此时P点坐标为(3,0).【答案】B12.设0≤θ＜2π，已知两个向量＝(cosθ，sinθ)，＝(2＋sinθ，2－cosθ)，则向量长度的最大值是()【导学号：82152128】A.eq\r(2) B.eq\r(3)C.3eq\r(2) D.2eq\r(3)【解析】∵＝－＝(2＋sinθ－cosθ，2－cosθ－sinθ)，∴||＝eq\r((2＋sinθ－cosθ)2＋(2－cosθ－sinθ)2)＝eq\r(10－8cosθ)≤3eq\r(2).【答案】C二、填空题(本大题共4小题，每小题5分，共20分.请把正确答案填在题中横线上)13.已知向量a＝(2，－1)，b＝(－1，m)，c＝(－1,2)，若(a＋b)∥c，则m＝________.【导学号：82152129】【解析】∵a＝(2，－1)，b＝(－1，m)，∴a＋b＝(1，m－1).∵(a＋b)∥c，c＝(－1,2)，∴2－(－1)·(m－1)＝0.∴m＝－1.【答案】－114.已知向量a＝(2,1)，b＝(1，－2)，若ma＋nb＝(9，－8)(m，n∈R)，则m－n的值为________.【解析】∵ma＋nb＝(2m＋n，m－2n)＝(9，－8)，∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2m＋n＝9，,m－2n＝－8，))∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m＝2，,n＝5，))∴m－n＝2－5＝－3.【答案】－315.已知向量O⊥A，|O|＝3，则O·O＝________.【解析】因为⊥，所以·＝·(－)＝·－＝0，所以·＝＝||2＝9，即·＝9.【答案】916.在△ABC中，点M，N满足＝2，＝.若＝x＋y，则x＝________；y＝________.【解析】∵＝2，∴＝eq\f(2,3).∵＝，∴＝eq\f(1,2)(＋)，∴＝－＝eq\f(1,2)(＋)－eq\f(2,3)＝eq\f(1,2)－eq\f(1,6).又＝x＋y，∴x＝eq\f(1,2)，y＝－eq\f(1,6).【答案】eq\f(1,2)－eq\f(1,6)三、解答题(本大题共6小题，共70分.解答应写出文字说明，证明过程或演算步骤)17.(本小题满分10分)不共线向量a，b的夹角为小于120°的角，且|a|＝1，|b|＝2，已知向量c＝a＋2b，求|c|的取值范围.【导学号：82152130】【解】|c|2＝|a＋2b|2＝|a|2＋4a·b＋4|b|2＝17＋8cosθ(其中θ为a与b的夹角).因为0°<θ<120°，所以－eq\f(1,2)<cosθ<1，所以eq\r(13)<|c|<5，所以|c|的取值范围为(eq\r(13)，5).18.(本小题满分12分)设＝(2，－1)，＝(3,0)，＝(m,3).(1)当m＝8时，将用和表示；(2)若A，B，C三点能构成三角形，求实数m应满足的条件.【解】(1)当m＝8时，＝(8,3)，设＝λ1＋λ2，∴(8,3)＝λ1(2，－1)＋λ2(3,0)＝(2λ1＋3λ2，－λ1)，∴eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(2λ1＋3λ2＝8，,－λ1＝3，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(λ1＝－3，,λ2＝\f(14,3)，))∴＝－3＋eq\f(14,3).(2)若A，B，C三点能构成三角形，则有与不共线，又＝－＝(3,0)－(2，－1)＝(1,1)，＝－＝(m,3)－(2，－1)＝(m－2,4)，则有1×4－(m－2)×1≠0，∴m≠6.19.(本小题满分12分)设i，j是平面直角坐标系中x轴和y轴正方向上的单位向量，＝4i－2j，＝7i＋4j，＝3i＋6j，求四边形ABCD的面积.【导学号：82152131】【解】因为·＝(4i－2j)·(3i＋6j)＝3×4－2×6＝0，所以⊥，又因为＝7i＋4j＝4i－2j＋3i＋6j＝＋，所以四边形ABCD为平行四边形，又⊥，所以四边形ABCD为矩形.所以S四边形ABCD＝||×||＝eq\r(16＋4)×eq\r(9＋36)＝30.20.(本小题满分12分)设e1，e2是正交单位向量，如果＝2e1＋me2，＝ne1－e2，＝5e1－e2，若A，B，C三点在一条直线上，且m＝2n，求m，n的值.【解】以O为原点，e1，e2的方向分别为x，y轴的正方向，建立平面直角坐标系xOy，则＝(2，m)，＝(n，－1)，＝(5，－1)，所以＝(3，－1－m)，＝(5－n,0)，又因为A，B，C三点在一条直线上，所以∥，所以3×0－(－1－m)·(5－n)＝0，与m＝2n构成方程组eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(mn－5m＋n－5＝0，,,m＝2n，))解得eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m＝－1，,n＝－\f(1,2)))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(m＝10，,n＝5.))21.(本小题满分12分)已知a＝(cosα，sinα)，b＝(cosβ，sinβ)，0＜β＜α＜π.(1)若|a－b|＝eq\r(2)，求证：a⊥b；(2)设c＝(0,1)，若a＋b＝c，求α，β的值.【解】(1)证明：由题意得|a－b|2＝2，即(a－b)2＝a2－2a·b＋b2＝2.又因为a2＝b2＝|a|2＝|b|2＝1，所以2－2a·b＝2，即a·b＝0，故a⊥b.(2)因为a＋b＝(cosα＋cosβ，sinα＋sinβ)＝(0,1)，所以eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(cosα＋cosβ＝0，①,sinα＋sinβ＝1，②))由①得，cosα＝cos(π－β)，由0＜β＜π，得0＜π－β＜π.又0＜α＜π，故α＝π－β.代入sinα＋sinβ＝1，得sinα＝sinβ＝eq\f(1,2)，而α＞β，所以α＝eq\f(5π,6)，β＝eq\f(π,6).22.(本小题满分12分)已知向量a，b满足|a|＝|b|＝1，|ka＋b|＝eq\r(3)|a－kb|(k>0，k∈R).(1)求a·b关于k的解析式f(k)；(2)若a∥b，求实数k的值；(3)求向量a与b夹角的最大值.【解】(1)由已知|ka＋b|＝eq\r(3)|a－kb|，有|ka＋b|2＝(eq\r(3)|a－kb|)2，k2a2＋2ka·b＋b2＝3a2－6ka·b＋3k2b2.由|a|＝|b|＝1，得8ka·b＝2k2＋2，所以a·b＝eq\f(k2＋1,4k)，即f(k)＝eq\f(k2＋1,4k)(k>0).(2)因为a∥b，k>0，所以a·b＝eq\f(k2＋1,4k)>0，则a与b同向.因为|a|＝|b|＝1，所以a·b＝1，即eq\f(k2＋1,4k)＝1，整理得k2－4k＋1＝0，所以k＝2±eq\r(3)，所以当k＝2±eq\r(3)时，a∥b.(3)设a，b的夹角为θ，则cosθ＝eq\f(a·b,|a||b|)＝a·b＝eq\f(k2＋1,4k)＝eq\f(1,4)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(k＋\f(1,k)))＝eq\f(1,4)eq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\r(k)－\f(1,\r(k))))\s\up7(2)＋2)).当eq\r(k)＝eq\f(1,\r(k))，即k＝1时，cosθ取最小值eq\f(1,2)，又0≤θ≤π，所以θ＝eq\f(π,3)，即向量a与b夹角的最大值为eq\f(π,3).平面向量易错题解析1.你熟悉平面向量的运算（和、差、实数与向量的积、数量积）、运算性质和运算的几何意义吗？2.你通常是如何处理有关向量的模（长度）的问题？（利用；）3.你知道解决向量问题有哪两种途径？（①向量运算；②向量的坐标运算）4.你弄清“”与“”了吗？[问题]：两个向量的数量积与两个实数的乘积有什么区别？在实数中：若，且ab=0,则b=0,但在向量的数量积中，若，且，不能推出.已知实数，且，则a=c,但在向量的数量积中没有.在实数中有，但是在向量的数量积中，这是因为左边是与共线的向量，而右边是与共线的向量.5.正弦定理、余弦定理及三角形面积公式你掌握了吗？三角形内的求值、化简和证明恒等式有什么特点？1.向量有关概念：（1）向量的概念：既有大小又有方向的量，注意向量和数量的区别。向量常用有向线段来表示，注意不能说向量就是有向线段，为什么？（向量可以平移）。如已知A（1,2），B（4,2），则把向量按向量＝（－1,3）平移后得到的向量是_____（答：（3,0））（2）零向量：长度为0的向量叫零向量，记作：，注意零向量的方向是任意的；（3）单位向量：长度为一个单位长度的向量叫做单位向量(与共线的单位向量是)；（4）相等向量：长度相等且方向相同的两个向量叫相等向量，相等向量有传递性；（5）平行向量（也叫共线向量）：方向相同或相反的非零向量、叫做平行向量，记作：∥，规定零向量和任何向量平行。提醒：①相等向量一定是共线向量，但共线向量不一定相等；②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念：两个向量平行包含两个向量共线,但两条直线平行不包含两条直线重合；③平行向量无传递性！（因为有)；④三点共线共线；（6）相反向量：长度相等方向相反的向量叫做相反向量。的相反向量是－。如下列命题：（1）若，则。（2）两个向量相等的充要条件是它们的起点相同，终点相同。（3）若，则是平行四边形。（4）若是平行四边形，则。（5）若，则。（6）若，则。其中正确的是_______（答：（4）（5））2.向量的表示方法：（1）几何表示法：用带箭头的有向线段表示，如，注意起点在前，终点在后；（2）符号表示法：用一个小写的英文字母来表示，如，，等；（3）坐标表示法：在平面内建立直角坐标系，以与轴、轴方向相同的两个单位向量，为基底，则平面内的任一向量可表示为，称为向量的坐标，＝叫做向量的坐标表示。如果向量的起点在原点，那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。3.平面向量的基本定理：如果e1和e2是同一平面内的两个不共线向量，那么对该平面内的任一向量，有且只有一对实数、，使e1＋e2。如（1）若，则______（答：）；（2）下列向量组中，能作为平面内所有向量基底的是A.B.C.D.（答：B）；（3）已知分别是的边上的中线,且,则可用向量表示为_____（答：）；（4）已知中，点在边上，且，，则的值是___（答：0）4.实数与向量的积：实数与向量的积是一个向量，记作，它的长度和方向规定如下：当>0时，的方向与的方向相同，当<0时，的方向与的方向相反，当＝0时，，注意：≠0。5.平面向量的数量积：（1）两个向量的夹角：对于非零向量，，作，称为向量，的夹角，当＝0时，，同向，当＝时，，反向，当＝时，，垂直。（2）平面向量的数量积：如果两个非零向量，，它们的夹角为，我们把数量叫做与的数量积（或内积或点积），记作：，即＝。规定：零向量与任一向量的数量积是0，注意数量积是一个实数，不再是一个向量。如（1）△ABC中，，，，则_________（答：－9）；（2）已知，与的夹角为，则等于____（答：1）；（3）已知，则等于____（答：）；（4）已知是两个非零向量，且，则的夹角为____（答：）（3）在上的投影为，它是一个实数，但不一定大于0。如已知，，且，则向量在向量上的投影为______（答：）（4）的几何意义：数量积等于的模与在上的投影的积。（5）向量数量积的性质：设两个非零向量，，其夹角为，则：①；②当，同向时，＝，特别地，；当与反向时，＝－；当为锐角时，＞0，且不同向，是为锐角的必要非充分条件；当为钝角时，＜0，且不反向，是为钝角的必要非充分条件；③非零向量，夹角的计算公式：；④。如（1）已知，，如果与的夹角为锐角，则的取值范围是______（答：或且）；（2）已知的面积为，且，若，则夹角的取值范围是_________（答：）；（3）已知与之间有关系式，①用表示；②求的最小值，并求此时与的夹角的大小（答：①；②最小值为，）6.向量的运算：（1）几何运算：①向量加法：利用“平行四边形法则”进行，但“平行四边形法则”只适用于不共线的向量，如此之外，向量加法还可利用“三角形法则”：设，那么向量叫做与的和，即；②向量的减法：用“三角形法则”：设，由减向量的终点指向被减向量的终点。注意：此处减向量与被减向量的起点相同。如（1）化简：①___；②____；③_____（答：①；②；③）；（2）若正方形的边长为1，，则＝_____（答：）；（3）若O是所在平面内一点，且满足，则的形状为____（答：直角三角形）；（4）若为的边的中点，所在平面内有一点，满足，设，则的值为___（答：2）；（5）若点是的外心，且，则的内角为____（答：）；（2）坐标运算：设，则：①向量的加减法运算：，。如（1）已知点，，若，则当＝____时，点P在第一、三象限的角平分线上（答：）；（2）已知，，则（答：或）；（3）已知作用在点的三个力，则合力的终点坐标是（答：（9,1））②实数与向量的积：。③若，则，即一个向量的坐标等于表示这个向量的有向线段的终点坐标减去起点坐标。如设，且，，则C、D的坐标分别是__________（答：）；④平面向量数量积：。如已知向量＝（sinx，cosx）,＝（sinx，sinx）,＝（－1，0）。（1）若x＝，求向量、的夹角；（2）若x∈，函数的最大值为，求的值（答：或）；⑤向量的模：。如已知均为单位向量，它们的夹角为，那么＝_____（答：）；⑥两点间的距离：若，则。如如图，在平面斜坐标系中，，平面上任一点P关于斜坐标系的斜坐标是这样定义的：若，其中分别为与x轴、y轴同方向的单位向量，则P点斜坐标为。（1）若点P的斜坐标为（2，－2），求P到O的距离｜PO｜；（2）求以O为圆心，1为半径的圆在斜坐标系中的方程。（答：（1）2；（2））；7.向量的运算律：（1）交换律：，，；(2)结合律：，；（3）分配律：，。如下列命题中：①；②；③；④若，则或；⑤若则；⑥；⑦；⑧；⑨。其中正确的是______（答：①⑥⑨）提醒：（1）向量运算和实数运算有类似的地方也有区别：对于一个向量等式，可以移项，两边平方、两边同乘以一个实数，两边同时取模，两边同乘以一个向量，但不能两边同除以一个向量，即两边不能约去一个向量，切记两向量不能相除(相约)；（2）向量的“乘法”不满足结合律，即，为什么？8.向量平行(共线)的充要条件：＝0。如(1)若向量，当＝_____时与共线且方向相同（答：2）；（2）已知，，，且，则x＝______（答：4）；（3）设，则k＝_____时，A,B,C共线（答：－2或11）9.向量垂直的充要条件：.特别地。如(1)已知，若，则（答：）；（2）以原点O和A(4,2)为两个顶点作等腰直角三角形OAB，，则点B的坐标是________（答：(1,3)或（3，－1））；（3）已知向量，且，则的坐标是________（答：）10.线段的定比分点：（教材未有内容，适度补充）（1）定比分点的概念：设点P是直线PP上异于P、P的任意一点，若存在一个实数，使，则叫做点P分有向线段所成的比，P点叫做有向线段的以定比为的定比分点；（2）的符号与分点P的位置之间的关系：当P点在线段PP上时>0；当P点在线段PP的延长线上时<－1；当P点在线段PP的延长线上时；若点P分有向线段所成的比为，则点P分有向线段所成的比为。如若点分所成的比为，则分所成的比为_______（答：）（3）线段的定比分点公式：设、，分有向线段所成的比为，则，特别地，当＝1时，就得到线段PP的中点公式。在使用定比分点的坐标公式时，应明确，、的意义，即分别为分点，起点，终点的坐标。在具体计算时应根据题设条件，灵活地确定起点，分点和终点，并根据这些点确定对应的定比。如（1）若M（-3，-2），N（6，-1），且，则点P的坐标为_______（答：）；（2）已知，直线与线段交于，且，则等于_______（答：２或－４）11.向量中一些常用的结论：（1）一个封闭图形首尾连接而成的向量和为零向量，要注意运用；（2），特别地，当同向或有；当反向或有；当不共线(这些和实数比较类似).（3）在中，①若，则其重心的坐标为。如若⊿ABC的三边的中点分别为（2，1）、（-3，4）、（-1，-1），则⊿ABC的重心的坐标为_______（答：）；②为的重心，特别地为的重心；③为的垂心；④向量所在直线过的内心(是的角平分线所在直线)；⑤的内心；（3）若P分有向线段所成的比为，点为平面内的任一点，则，特别地为的中点；（4）向量中三终点共线存在实数使得且.如平面直角坐标系中，为坐标原点，已知两点,,若点满足,其中且,则点的轨迹是_______（答：直线AB）例题1已知向量,且求(1)及;(2)若的最小值是,求实数的值.错误分析:(1)求出=后,而不知进一步化为,人为增加难度;(2)化为关于的二次函数在的最值问题,不知对对称轴方程讨论.答案:(1)易求,=;(2)===从而:当时,与题意矛盾,不合题意;当时,;当时,解得,不满足;综合可得:实数的值为.例题2在中,已知,且的一个内角为直角,求实数的值.错误分析:是自以为是,凭直觉认为某个角度是直角,而忽视对诸情况的讨论.答案:(1)若即故,从而解得;(2)若即,也就是,而故,解得;(3)若即,也就是而,故,解得综合上面讨论可知,或或例题4已知向量m=(1,1)，向量与向量夹角为，且·=-1，(1)求向量；(2)若向量与向量=(1,0)的夹角为，向量=(cosA,2cos2)，其中A、C为ABC的内角，且A、B、C依次成等差数列，试求+的取值范围。解：(1)设=(x,y) 则由<,>=得：cos<,>==① 由·=-1得x+y=-1②联立①②两式得或 ∴=(0,-1)或(-1,0)(2)∵<,>=得·=0若=(1,0)则·=-10故(-1,0)∴=(0,-1) ∵2B=A+C，A+B+C=B=∴C= +=(cosA,2cos2)=(cosA,cosC) ∴+===== ==∵0<A<∴0<2A<∴-1<cos(2A+)<∴+()例题5已知函数f(x)=mx-1(mR且m0)设向量)，，，，当(0，)时，比较f()与f()的大小。解：=2+cos2，=2sin2+1=2-cos2f()=m1+cos2=2mcos2， f()=m1-cos2=2msin2于是有f()-f()=2m(cos2-sin2)=2mcos2 ∵(0,)∴2(0,)∴cos2>0 ∴当m>0时，2mcos2>0，即f()>f() 当m<0时，2mcos2<0，即f()<f()例题6已知A、B、C为ABC的内角，且f(A、B)=sin22A+cos22B-sin2A-cos2B+2(1)当f(A、B)取最小值时，求C(2)当A+B=时，将函数f(A、B)按向量平移后得到函数f(A)=2cos2A求解：(1)f(A、B)=(sin22A-sin2A+)+(cos22B-cos2B+)+1=(sin2A-)2+(sin2B-)2+1当sin2A=,sin2B=时取得最小值， ∴A=30或60，2B=60或120C=180-B-A=120或(2)f(A、B)=sin22A+cos22()-== =例题7已知向量（m为常数），且,不共线，若向量,的夹角落<,>为锐角，求实数x的取值范围. 解：要满足<>为锐角只须>0且（） === 即 x(mx-1)>0 1°当m>0时x<0或 2°m<0时，x(-mx+1)<0， 3°m=0时 只要x<0 综上所述：x>0时， x=0时， x<0时，例题8已知a=（cosα，sinα）,b=（cosβ,sinβ），a与b之间有关系|ka+b|=|a－kb|，其中k>0，（1）用k表示a·b;（2）求a·b的最小值，并求此时a·b的夹角的大小。解（1）要求用k表示a·b,而已知|ka+b|=|a－kb|，故采用两边平方，得|ka+b|2=(|a－kb|)2k2a2+b2+2ka·b=3(a2+k2b2－2ka·b)∴8k·a·b=(3－k2)a2+(3k2－1)ba·b=∵a=(cosα，sinα),b=(cosβ,sinβ)，∴a2=1,b2=1,∴a·b==（2）∵k2+1≥2k，即≥=，∴a·b的最小值为，又∵a·b=|a|·|b|·cos，|a|=|b|=1∴=1×1×cos。∴=60°,此时a与b的夹角为60°。错误原因：向量运算不够熟练。实际上与代数运算相同，有时可以在含有向量的式子左右两边平方，且有|a+b|2=|(a+b)2|=a2+b2+2a·b或|a|2+|b|2+2a·例题9已知向量，，．（Ⅰ）求的值；（Ⅱ）若，，且，求的值．解（Ⅰ）,.,,即..（Ⅱ），，.例题10已知O为坐标原点，点E、F的坐标分别为（-1，0）、（1，0），动点A、M、N满足（），，，．（Ⅰ）求点M的轨迹W的方程；（Ⅱ）点在轨迹W上，直线PF交轨迹W于点Q，且，若，求实数的范围．解：（Ⅰ）∵，，∴MN垂直平分AF．又，∴点M在AE上，∴，，∴，∴点M的轨迹W是以E、F为焦点的椭圆，且半长轴，半焦距，∴．∴点M的轨迹W的方程为（）．（Ⅱ）设∵，，∴∴由点P、Q均在椭圆W上，∴消去并整理，得，由及，解得．基础练习题1.设平面向量=(－2，1)，=(λ，－1)，若与的夹角为钝角，则λ的取值范围是（）A、B、C、D、答案：A点评：易误选C，错因：忽视与反向的情况。2.O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足,则P的轨迹一定通过△ABC的()(A)外心(B)内心(C)重心(D)垂心正确答案：B。错误原因：对理解不够。不清楚与∠BAC的角平分线有关。3.若向量=(cos,sin)，=，与不共线，则与一定满足（） A．与的夹角等于- B．∥C．(+)(-) D．⊥正确答案：C错因：学生不能把、的终点看成是上单位圆上的点，用四边形法则来处理问题。4.已知O、A、B三点的坐标分别为O(0,0)，A(3，0)，B(0，3)，是P线段AB上且=t(0≤t≤1)则·的最大值为 （ ） A．3 B．6 C．9 D．12正确答案：C错因：学生不能借助数形结合直观得到当OPcos最大时，·即为最大。5.在中,,则的值为()A20BCD错误分析:错误认为,从而出错.答案:B略解:由题意可知,故=.6.已知向量=(2cos，2sin)，()，=（0,-1)，则与的夹角为() A．- B．+ C．- D．正确答案：A错因：学生忽略考虑与夹角的取值范围在[0，]。7.如果，那么（） A．B．C．D．在方向上的投影相等正确答案：D。错误原因：对向量数量积的性质理解不够。8.已知向量则向量的夹角范围是（）A、[π/12，5π/12]B、[0，π/4]C、[π/4，5π/12]D、[5π/12，π/2]正确答案：A错因：不注意数形结合在解题中的应用。9.设=(x1，y1)，=(x2，y2)，则下列与共线的充要条件的有（）A、1个B、2个C、3个D、4个答案：C点评：①②④正确，易错选D。10.以原点O及点A（5，2）为顶点作等腰直角三角形OAB，使，则的坐标为（）。A、（2，-5）B、（-2，5）或（2，-5）C、（-2，5）D、（7，-3）或（3，7）正解：B设，则由①而又由得②由①②联立得。误解：公式记忆不清，或未考虑到联立方程组解。11.设向量，则是的（）条件。A、充要B、必要不充分C、充分不必要D、既不充分也不必要正解：C若则，若，有可能或为0，故选C。误解：，此式是否成立，未考虑，选A。12.在OAB中，，若，则=（）A、B、C