2021年高考数学真题和模拟题分类汇编:专题06 平面向量(含解析).docx

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1、20212021 年高考真题和模拟题分类汇编年高考真题和模拟题分类汇编 数数学学 专题专题 0606 平面向量平面向量 一、选择题部分 1.(2021新高考全国卷T10)已知O为坐标原点, 点 1 cos ,sinP, 2 cos, sinP, 3 cos,sinP,()1,0A,则() A. 12 OPOP B. 12 APAP C. 3 12 OA OPOP OP D. 123 OA OPOP OP 【答案】AC 【解析】 A 项, 1 (cos ,sin)OP , 2 (cos, sin)OP , 所以 22 1 |cossin1OP , 22 2 |(cos)( sin)1OP ,故

2、12 | |OPOP ,正确; C 项,由题意得: 3 1 cos()0 sin()cos()OA OP , 12 coscossin( sin)cos()OP OP ,正确;故选 AC 2.(2021浙江卷T3)已知非零向量, ,a b c ,则“a c b c ”是“ab ”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】如图所示,,OAa OBb OCc BAab ,当ABOC时,a b 与c 垂直, ,所以成立,此时a b , 不是a b 的充分条件, 当a b 时, 0ab , 00abcc rrrr r ,成立,

3、是a b 的必要条件, 综上,“”是“”的必要不充分条件 3.(2021河南焦作三模理 T6)已知向量 (1, x) , (0, 2) , 则的最大值为 () A2B2CD1 【答案】D 【解析】向量 (1,x), (0,2), 则,当 x0 时,0, 当 x0 时,1,当且仅当 x1 时,取等号, 所以的最大值为:1 4.(2021河北张家口三模T6)我国东汉末数学家赵爽在周牌算经中利用一幅“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,则+() AB CD 【答案】D 【解析】以 E 为坐标原点,EF 所在直线为 x 轴

4、,建立如图直角坐标系, 设|EF|1由 E 为 AF 的中点, 可得 E(0,8),1),0),8),2), 所以, 因为,所以(1,5)+(1, 即解得则 5.(2021山东聊城三模T7.)在?th 中,?t? b r,?h? b r,?th? b ,M 为 BC 中点,O 为?th 的内心,且? b ?t ? ?t ,则 ? ? b() A. ? ?t B. r r C. ? D.1 【答案】 A 【考点】向量的线性运算性质及几何意义,三角形五心 【解析】 由题知,? b ? t, 根据三角形面积与周长和内心的关系求得, 内切圆半径 ?切 b ?径 b rr r?r? b ?,四边形 AE

5、OF 为矩形, 则? b ?切 ? ?径 b ? r ?h ? ? r ?t ,又?t b ? t ?t ? ? t ?h 则? b ?t ? ?t b t ? ? t ?t ? ? t ?h b ? r ?t ? ? r ?h 则? ? ? t b ? r ? t b ? r ,则 ? ? b ? r ? ? r b ? ?t 【分析】根据勾股定理可知?th 为直角三角形结合 O 为内心,可得四边形 AEOF 为正方形 内切圆半径 OE=OF=1,再过根据向量线性运算即可求得。 6.(2021四川内江三模理 T3)已知平面向量 , , 满足 + + 0 | | ,则 的值为() A B C

6、D 【答案】A 【解析】,且,即 1, 7.(2021安徽马鞍山三模文 T3)已知向量,若 与 共线,则 实数 m() AB5CD1 【答案】B 【解析】向量,若 与 共线,可得:92m1,解得 m5 8.(2021安徽蚌埠三模文 T6)已知向量 , 满足| |2,( + ) 2,| |2, 则| |() A1BC2D4 【答案】C 【解析】向量 , 满足| |2,( + ) 2,| |2,可得2, 12,解得4,所以| |2 9.(2021贵州毕节三模文 T7)如图,在ABC 中,D 是 BC 边的中点,E,F 是线段 AD 的两 个三等分点,若,则() A2B1C1D2 【答案】B 【解析

7、】D 是 BC 的中点,E,F 是 AD 上的两个三等分点, ,7, ,可得 42, 所以,2,121 10.(2021辽宁朝阳三模T2 )在ABC 中,若 AB1, AC5, sinA,则() A3B3C4D4 【答案】D 【解析】在ABC 中,若 AB1,AC5,sinA,可得 cosA, 所以4 11.(2021四川泸州三模理 T4)已知平面向量 , 满足| |,| |1,| + | |, 则| 2 |() AB5CD7 【答案】C 【解析】平面向量 , 满足| |,| |1,| + | |, 可得,可得0, 则| 2 | 12.(2021江苏常数三模T3)设为实数,已知向量(1,),(

8、2,1)若 ,则向量与的夹角为() AB CD 【答案】D 【解析】,解得2,, , ,且, 与的夹角为 13.(2021江西上饶三模理T6 )已知A、 B、 C三点共线 (该直线不过原点O) , 且m+2n (m0,n0),则的最小值是() A10B9C8D4 【答案】C 【解析】由“A、B、C 三点共线(该直线不过原点 O),且m+2n”可知 m+2n 1(m0,n0),(m+2n)()4+4+28,当且仅当 即时取“”的最小值是 8 14.(2021福建宁德三模T9)已知向量?,? ?,? ? ?满足? ? ?b t? ?,? ? r? ?b t ? ? ? ?,? ? ?b t?,设?

9、 ?的夹角为?,则t? A.? b ? ? B.? ?C.? b ?r ?D.? ? ? ? ? 【答案】BC 【解析】? ? ? ?b t? ? ?,? ? r? ?b t ? ? ? ?,? ?b t ? ? ?,?b tt?,得? b t ? ?t? t ? ?tbt,? ? b t,故 A 错误;又? ? ?b t?,则?b? ? ?,则? ?,故 B 正确; cos? b ? ? b ?t t t b? t t ,又? t ? ? ?h? ? ?,? ? b ?r ?,故 C 正确; ? ? ? ? ? ?b t ? ? ? ? ? ? b t ? ?,? ? ?与? ? ?不垂直,

10、故 D 错误故选:th? 由已知求解方程组可得?与?,求模判断 A;由?b? ? ?判断 B;由数量积求夹角判断 C;由数 量积不为 0 判断 ?本题考查向量垂直与数量积的关系,训练了利用数量积求夹角,考查运 算求解能力,是基础题 15.(2021宁夏中卫三模理 T3)若向量(5,6),(2,3),则() A(3,3)B(7,9)C(3,3)D(6,10) 【答案】C 【解析】向量(5,6),(2,3),则(3,3) 16.(2021江西九江二模理 T7)如图所示,四边形 ABCD 是边长为 2 的菱形,E 是边 BC 上 靠近 C 的三等分点,F 为 CD 的中点,则() A2BCD2 【答

11、案】C 【解析】+, ()() 17.(2021浙江杭州二模理 T3)设 , 是非零向量,则“ ”是“函数 f(x)(x + ) (x )为一次函数”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既不充分也不必要条件 【答案】B 【解析】f(x)(x)(x ) x2+()x , 若 ,则 0,如果同时有| | |,则函数恒为 0, 不是一次函数,故不充分;如果 f(x)是一次函数,则 0,故 ,该条件必要 18.(2021河北邯郸二模理 T2)已知向量 (2,6), (1,x),若 与 反向,则 (3 + )() A30B30C100D100 【答案】D 【解析】向量 (2,6),

12、 (1,x), 与 反向,可得 x3, 所以 (3 + )(2,6)(5,15)10+90100 19.(2021江西上饶二模理 T10)如图,AB 是圆 O 的一条直径且 AB2,EF 是圆 O 的一条 弦,且 EF1,点 P 在线段 EF 上,则的最小值是() ABCD 【答案】B 【解析】, 当 P 为 EF 中点时,则的最小值为 20.(2021河北秦皇岛二模理 T5)在ABC 中,已知|+|,|4,|3, 2,则() AB3 CD6 【答案】D 【解析】|+|,|+|, |+|2|2, +2+2, 0, 2,+()+, (+)+6 21.(2021江西鹰潭二模理 T4)已知向量 是单

13、位向量, (3,4),且 在 方向上的投 影为,则|2 |() A36B21C9D6 【答案】D 【解析】向量 是单位向量, (3,4),且 在 方向上的投影为, 可得,|2 |6 22.(2021辽宁朝阳二模T5)已知向量 , 满足| | |2, ( )2,则|2| () A2B2C4D8 【答案】B 【解析】向量 , 满足| | |2, ( )2,可得: 2, |2|2 23.(2021广东潮州二模T4)设 , 均为单位向量,则“| 3 |3 + |”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】“| 3 |3 + |”平

14、方得| |2+9| |26 9|2+| |2+6 , 即 1+96 9+1+6 ,即 12 0,则 0,即 , 反之也成立,则“| 3 |3 + |”是“ ”的充要条件 24.(2021天津南开二模T9)在直角梯形 ABCD 中,ADAB,CDAB,E 为 BC 边上一点, ,F 为直线 AE 上一点,则() AB CD 【答案】C 【解析】以 A 为原点,AB、y 轴建立如图所示的平面直角坐标系, A(0,0),7),1),1), 设 E(a,b),则, ,(1,2)3(1a,解得, 直线 AE 的方程为,设 F(x,y), , , 又F 为直线 AE 上一点,当 x时,有最大值 25.(2

15、021安徽淮北二模文 T6)在平行四边形 ABCD 中,若2,AE 交 BD 于 F 点, 则() AB CD 【答案】D 【解析】如图所示:由,则点 E 为 CD 的中点,在平行四边形 ABCD 中,DEAB, 所以,则 26.(2021吉林长春一模文 T2.)若平面向 ,2,1 2x ab 且 /ab ,则x的值为 1 A. B. 1 C4 . 4D. 2 【答案】C 【解析】由 /,ab 可知 2 12 x 即 4x ,故选 C. 27.(2021宁夏银川二模文 T3)已知向量 , 的夹角为 60,| |2,| |1,则( +2 ) ( )() AB2C1D0 【答案】D 【解析】向量

16、, 的夹角为 60,| |2,| |1, ( +2 )( )2222120 28.(2021山西调研二模文 T7)平行四边形 ABCD 中,E 为 AD 边上的中点,连接 BE 交 AC 于 点 G,若?体 ? ? b ?t ? ? ? ? ? ?,则 ? ? b t? A.1B. ? C. t r D. ? r 【答案】C 【解析】?四边形 ABCD 为平行四边形,? ? b th,? 切 为 AD 边上的中点,? ?切 b ? t ?, ? ?th, ? ?切体? ht体, ? ?体 h体 b ?切 th b ? t, ? ?体 b ? t h体 b ? r ?h, ? ?体 ? ? b

17、? r ?h ? ? b ? r t?t ? ? ? ? b ? r?t ? ? ? ? r ? ? ?,? ?体? ? b ?t ? ? ? ? ? ?,? b ? b ? r,? ? ? b t r ?故选:h? 先判断? ?切体? ht体, 求出相似比, 得到 ?体 b ? r ?h, 再利用平面向量的线性运算即可求解 本 题考查平行四边形的性质和相似三角形的判定和性质,平面向量的线性运算,属于基础题 二、填空题部分 29.(2021高考全国甲卷理 T14) 已知向量 3,1 ,1,0 ,abcakb 若a c ,则 k _ 【答案】 10 3 【解析】利用向量的坐标运算法则求得向量c

18、的坐标,利用向量的数量积为零求得k的值 3,1 ,1,0 ,3,1abcakbk ,3 31 10aca ck ,解得 10 3 k ,故答案为: 10 3 . 30.(2021高考全国乙卷文 T13) 已知向量 2,5 ,4ab , 若 /a b r r , 则 _ 【答案】 8 5 【解析】由题意结合向量平行的充分必要条件可得:2 450,解方程可得: 8 5 . 故答案为 8 5 . 31.(2021浙江卷T17) 已知平面向量, , ,(0)a b c c 满足 1,2,0,0aba babc .记向量d 在, a b 方向上的投影分别为 x, y,d a 在c 方 向上的投影为 z,

19、则 222 xyz的最小值为_. 【答案】 2 5 【解析】由题意,设(1,0),(0 2),( , )abcm n , , 则20abcmn ,即2mn, 又向量d 在, a b 方向上的投影分别为 x,y,所以,dx y , 所以d a 在c 方向上的投影 22 1()22 |5 m xnydacxy z c mn , 即252xyz, 所以 22 22222222 112 21525 10105 xyzxyzxyz , 当且仅当 215 252 xyz xyz 即 2 5 1 5 5 5 x y z 时,等号成立, 所以 222 xyz的最小值为 2 5 .故答案为: 2 5 . 32.

20、(2021浙江丽水湖州衢州二模T16)已知平面向量 , , , ,若| | |, 0,|+|4,|1,则|的最大值是 【答案】 【解析】不妨令, 以点 O 为坐标原点,OA,OB 所在直线为 x 轴,y 轴建立平面直角坐标系, 则 O(0,0), 因为|+|4,所以|CA|+|CA|4|AA|, 故点 C 在以 4 为长轴,为焦点的椭圆上, 则点 C 的轨迹方程为,又|1,即, 故点 D 在以为圆心,1 为半径的圆上,又|, 所以转化为求解|BC|的最大值, 由图易得, 当以 B 为圆心, r 为半径的圆 与椭圆内切时有最大值,联立方程组消去 x 可得, 则1212(r27)0,解得, 所以

21、33.(2021山东潍坊二模T16)已知向量 , , 满足| + |3,| |1 且 +1( + ) ,则| |的取值范围是 【答案】1,5 【解析】| + |3,4 94 , | +1|() |()| |3,4 2, 194 25,125,即 1| |5 34.(2021江苏盐城三模T12)将平面向量a(x1,x2)称为二维向量,由此可推广至 n 维向量 a(x1,x2,xn) 对于 n 维向量a,b, 其运算与平面向量类似, 如数量积ab|a|b|cos 1 n ii i x y (为向量a,b的夹角),其向量a的模|a| 2 1 n i i x ,则下列说法正确的有 A不等式( 2 1

22、n i i x )( 2 1 n i i y )( 1 n ii i x y )2可能成立 B不等式( 2 1 n i i x )( 2 1 n i i y )( 1 n ii i x y )2一定成立 C不等式 n 2 1 n i i x ( 1 n i i x )2可能成立 D若,则不等式 11 1 nn i ii i x x n2一定成立 【答案】ABD 【考点】新情景问题下的数量积与模的应用 【解析】 由题意, 可设a(x1, x2, , xn), b(y1, y2, , yn), 所以( 2 1 n i i x )( 2 1 n i i y )|a|2|b|2, ( 1 n ii i

23、 x y )2(|a |b |)2|a |2|b |2cos2,由 cos21,可得( 2 1 n i i x )( 2 1 n i i y ) ( 1 n ii i x y )2,当且仅当0 或时取等号,若 xi0,则 11 1 nn i ii i x x 1 1 n i i i x x n2,所 以选项 A、B、D 正确;设c (1,1,1)(n 个 1),则 n 2 1 n i i x n|a |2,( 1 n i i x )2(ac )2 |a|2|c |2cos2n|a|2cos2,由 cos21,可得 n 2 1 n i i x ( 1 n i i x )2,当 且仅当0 或时取等

24、号,所以选项 C 错误;综上,答案选 ABD 35.(2021江苏盐城三模T15)若向量a,b满足|ab| 3,则ab的最小值为 【答案】3 4 【考点】平面向量的综合应用 【解析】 法一: 由题意, |ab|2a 2 b 22 ab2ab2ab4ab, 即 34ab, 则ab3 4 法二:由题意,ab| ab|2|ab|2 4 1 4| ab|23 4,所以 ab的最小值为3 4 36.(2021河南郑州三模理T13)在矩形ABCD中, 其中AB3, AD1, AB上的点E满足+2 ,F 为 AD 上任意一点,则 【答案】3 【解析】在矩形 ABCD 中,其中 AB3,AD1,AB 上的点

25、E 满足+2 ,E 是 AB 的 一个 3 等分点, F 为 AD 上任意一点, 所以|cos (EBF) | 3 37.(2021河南开封三模理 T14)已知向量 , 满足,若,则 在 方向上 的投影为 【答案】1 【解析】, 在 方向上的投影为:,故答案为:1 38.(2021河南开封三模文 T14)已知向量,若 在 方向上的 投影为,则实数 t2 【答案】2 【解析】向量, 在 方向上的投影为, ,即:,解得 t2 39.(2021浙江杭州二模理 T16)已知 , 是单位向量,且 设 , , m(mn0),若ABC 为等腰直角三角形,则 m 【答案】2 或 1 【解析】根据题意,已知 ,

26、 是单位向量,且 ,设 (1,0), (0,1), 则 (m,n)(mn0),则 A(1,0),B(0,1),C(m,n), 若 C 为直角,即且|,则, 又由 mn0,解可得 mn1, 若 B 为直角,即且|,则, 解可得:m2,n1, 同理:若 C 为直角,可得 m1,n2,(不合题意,舍去) 综合可得:m2 或 1 40.(2021上海嘉定三模T11)若圆 O 的半径为 2,圆 O 的一条弦 AB 长为 2,P 是圆 O 上任 意一点,点 P 满足,则的最大值为 【答案】10 【解析】【法一:建系法】如图以 AB 中点 C 为原点建系,则 ,所以圆 O 方程为, 所以设,Q(x0,y0)

27、,因为, , 所以, 所以,因为 cost1,1,所以的最大值为 10 【法二:投影法】连接 OA,OB 过点 O 作 OCAB,垂足为 C, 则, 因为,所以Q 所以, 且仅当且同向时取等号,的最大值为 10 41.(2021河南济源平顶山许昌三模文 T14)已知平面向量 (1,), (,m) , 且| + | |,则|3 6 | 【答案】6 【解析】向量 (1,), (,m),且| + | |, +m0,m1,则|3 6 | 6 42.(2021上海浦东新区三模T2)已知 (2,3), (4,x)且,则 x6 【答案】6 【解析】已知 (2,3), (4,x)且,则由两个向量共线的性质可得

28、 2x340,解得 x6 43.(2021江西南昌三模理 T13)已知两个单位向量,且|1,则| 【答案】 【解析】,且; ; 1+1+13; 44.(2021上海浦东新区三模T12)已知|1,若存在 m,ntR,使得 m+与 n+夹角为 60,且|(m+)(n+)|,则|的最小值为 【答案】 【解析】由题意,令, ,故有 A,A,B,B共线, 为定值,在AOB中,由余弦定理可得, , 当且仅当时,取最大值,此时AOB面积最大,则 O 到 AB 距 离最远,即当且仅当 A、B关于 y 轴对称时,最小, 此时 O 到 AB 的距离为, , 即 45.(2021湖南三模T13)已知单位向量 , 满

29、足| 2 |,则 与 的夹角为 【答案】 【解析】根据题意,设 与 的夹角为,单位向量 , 满足| 2 |,则有( 2 ) 22+424 3,变形可得:cos ,又由 0,则 46.(2021江西上饶三模理 T13)已知(1,2),(0,1),则在方向上的投 影为 【答案】2 【解析】因为(1,2),(0,1),则在方向上的投影2 47.(2021安徽宿州三模文 T14)已知非零向量 , 满足| |2| |,且 ( ), 则 与 的夹角为 【答案】 【解析】根据题意,设 与 的夹角为,再设| |t,则| |2| |2t, 若 ( ),则 ( ) 2 t22t2cos0, 变形可得 cos,又由

30、 0,则 48.(2021安徽马鞍山三模理 T14)在ABC 中,O 为ABC 的外心,若 ,则的值为 【答案】2 【解析】在ABC 中, 可知与,在上的投影相同,并且, O 为ABC 的外心,所以 ABAC,三角形是正三角形, 设外接圆的半径为 R,则,解得 R,所以三角形的高为, 则三角形的边长为 2,所以22 49.(2021北京门头沟二模理 T12) ? ?th 外接圆圆心为 O,且 t? ? ? ? ?t ? ? ? ?h ? ? b ? ?,则?t? ? ?h ? ? b_ 【答案】0 【解析】 如图, ? ?th 外接圆圆心为 O, 且 t? ? ? ?t? ? ? ?h ? ?

31、 b ? ?,可知?t? ? ?h? ? b? ? ? ? b t? ? ? b ? ? ?, 所以? ?th 是直角三角形,?t ? ?h, 则?t ? ? ? ?h ? ? b ?故答案为:? 画出图形, 结合已知条件判断两个向量的关系, 然后求解?t ? ? ? ?h ? ?即可本题考查向量的数量积的求法,数形结合的应用, 是基础题 50.(2021新疆乌鲁木齐二模文 T14)已知向量 (2,1), (m,1), (1, 2),若( ) ,则 m3 【答案】3 【解析】,且, 2(2m)20,解得 m3 51.(2021河南郑州二模文 T14 )已知向量 与 的夹角为 60, | |3, | |6, 则 2 在 方向上的投影为 【答案】3 【解析】向量 与 的夹角为 60,| |3,| |6, 可得 2 在 方向上的投影为:3

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