新高考數(shù)學二輪考點培優(yōu)專題(精講+精練)15 平面向量中的最值(范圍)問題(含解析)_第1頁
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素養(yǎng)拓展15平面向量中的最值(范圍)問題(精講+精練)一、知識點梳理一、知識點梳理一、平面向量中的最值(范圍)問題平面向量中的范圍、最值問題是熱點問題,也是難點問題,此類問題綜合性強,體現(xiàn)了知識的交匯組合.其基本題型是根據(jù)已知條件求某個變量的范圍、最值,比如向量的模、數(shù)量積、向量夾角、系數(shù)的范圍等,解題思路通常有兩種:一是“形化”,即利用平面向量的幾何意義,先將問題轉(zhuǎn)化為平面幾何中的最值或取值范圍問題,然后根據(jù)平面圖形的特征直接進行判斷;二是“數(shù)化”,即利用平面向量的坐標運算,先把問題轉(zhuǎn)化為代數(shù)中的函數(shù)最值與值域、不等式的解集、方程的有解等問題,然后利用函數(shù)、不等式、方程有關知識來解決.二、極化恒等式設a,b是平面內(nèi)的兩個向量,則有SKIPIF1<0證明:SKIPIF1<0,①SKIPIF1<0,②將兩式相減可得SKIPIF1<0,這個等式在數(shù)學上我們稱為極化恒等式.①幾何解釋1(平行四邊形模型)以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0為一組鄰邊構造平行四邊形SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0.即“從平行四邊形一個頂點出發(fā)的兩個邊向量的數(shù)量積是和對角線長與差對角線長平方差的SKIPIF1<0”.②幾何解釋2(三角形模型)在平行四邊形模型結論的基礎上,若設M為對角線的交點,則由SKIPIF1<0變形為SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,該等式即是極化恒等式在三角形中的體現(xiàn),也是我們最常用的極化恒等式的幾何模型.注:具有三角幾何背景的數(shù)學問題利用極化恒等式考慮尤為簡單,讓“秒殺”向量成為另一種可能;我們從極化恒等式看到向量的數(shù)量積可轉(zhuǎn)化為中線長與半底邊長的平方差,此恒等式的精妙之處在于建立向量與幾何長度(數(shù)量)之間的橋梁,實現(xiàn)向量與幾何、代數(shù)的巧妙結合.二、題型精講精練二、題型精講精練【典例1】(極化恒等式的應用)已知SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0為邊SKIPIF1<0上任意一點,求SKIPIF1<0的最小值.解:令SKIPIF1<0(其中SKIPIF1<0),則SKIPIF1<0三點共線(如圖),從而SKIPIF1<0的幾何意義表示點SKIPIF1<0到直線SKIPIF1<0的距離為SKIPIF1<0,這說明SKIPIF1<0是等邊三角形,SKIPIF1<0為邊SKIPIF1<0上的高,故SKIPIF1<0.取SKIPIF1<0的中點SKIPIF1<0,則由向量極化恒等式可得SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0為點SKIPIF1<0到邊SKIPIF1<0的距離.即當點SKIPIF1<0在垂足SKIPIF1<0(非端點)處時,SKIPIF1<0達到最小值.【典例2】(數(shù)量積的最值(范圍))已知SKIPIF1<0SKIPIF1<0,若點M是SKIPIF1<0所在平面內(nèi)的一點,且SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】以SKIPIF1<0為坐標原點,建立平面直角坐標系如圖所示,依題意SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故選:C.【典例3】(模的最值(范圍))已知向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,滿足SKIPIF1<0,記SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0,最小值為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0(

)A.SKIPIF1<0 B.2 C.SKIPIF1<0 D.1【答案】A【解析】在SKIPIF1<0中,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0為等邊三角形,以SKIPIF1<0為鄰邊作平行四邊形SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0交于點SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,取SKIPIF1<0的起點為SKIPIF1<0,可知SKIPIF1<0的終點SKIPIF1<0的軌跡為以點SKIPIF1<0為圓心,半徑為SKIPIF1<0的圓,如圖,當點SKIPIF1<0為SKIPIF1<0的延長線與圓SKIPIF1<0的交點SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0;當點SKIPIF1<0為線段SKIPIF1<0與圓SKIPIF1<0的交點SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0;所以SKIPIF1<0.故選:A.【典例4】(夾角的最值(范圍))平面向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0與SKIPIF1<0夾角的余弦值的最大值是(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【解析】由SKIPIF1<0兩邊平方得SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.SKIPIF1<0SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0時取等號.則SKIPIF1<0與SKIPIF1<0夾角的余弦值的最大值SKIPIF1<0.故選:A.【題型訓練-刷模擬】1.極化恒等式的應用1.如圖,BC、DE是半徑為1的圓O的兩條直徑,,則SKIPIF1<0A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【解析】因為圓半徑為1SKIPIF1<0是直徑,SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0根據(jù)向量加法和減法法則知:SKIPIF1<0;又SKIPIF1<0是直徑,所以SKIPIF1<0則SKIPIF1<0SKIPIF1<0故選B2.如圖,在SKIPIF1<0中SKIPIF1<0,SKIPIF1<0點是線段SKIPIF1<0上一動點.若以SKIPIF1<0為圓心?半徑為1的圓與線段SKIPIF1<0交于SKIPIF1<0兩點,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】由題意,SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,易知,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0最小,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,解得SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0.故選B3.如圖,在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的中點,SKIPIF1<0在邊SKIPIF1<0上,且,SKIPIF1<0與SKIPIF1<0交于點SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,則的值是A. B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.3【答案】B【解析】過SKIPIF1<0作SKIPIF1<0交SKIPIF1<0于SKIPIF1<0.因為M是AC的中點,故SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的中點,故SKIPIF1<0是SKIPIF1<0的中位線,故SKIPIF1<0且SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0且SKIPIF1<0.故SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.SKIPIF1<0化簡得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故選A4.已知SKIPIF1<0的斜邊SKIPIF1<0的長為4,設SKIPIF1<0是以SKIPIF1<0為圓心,1為半徑的圓上的任意一點,則SKIPIF1<0的取值范圍是().A.SKIPIF1<0B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0D.SKIPIF1<0【答案】C【解析】如圖所示,在SKIPIF1<0上,不妨取SKIPIF1<0的中點SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.設圓的半徑為SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0,則:SKIPIF1<0.因此SKIPIF1<0的取值范圍是SKIPIF1<0.故選C5.已知圖中正六邊形SKIPIF1<0的邊長為6,圓O的圓心為正六邊形的中心,直徑為4,若點P在正六邊形的邊上運動,SKIPIF1<0為圓O的直徑,則SKIPIF1<0的取值范圍是(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】因為正六邊形SKIPIF1<0的邊長為6,圓O的圓心為正六邊形的中心,直徑為4,所以正六邊形SKIPIF1<0的內(nèi)切圓的半徑為SKIPIF1<0,外接圓的半徑SKIPIF1<0,又由SKIPIF1<0SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,可得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的取值范圍是SKIPIF1<0.故選:D6.已知邊長為2的正方形ABCD內(nèi)接于圓O,點P是正方形ABCD四條邊上的動點,MN是圓O的一條直徑,則SKIPIF1<0的取值范圍是(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【解析】設圓的半徑為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.如圖,根據(jù)向量加法的三角形法則可知SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0.由已知可得,正方形上的點SKIPIF1<0到點SKIPIF1<0的距離SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.故選:D.7.在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0為鈍角,SKIPIF1<0是邊SKIPIF1<0上的兩個動點,且SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0__________.【解析】取SKIPIF1<0的中點,取SKIPIF1<0,,SKIPIF1<0,因為的最小值SKIPIF1<0,所以.作SKIPIF1<0,垂足為SKIPIF1<0,如圖,則SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,因為,所以由正弦定理得:SKIPIF1<0,,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0.故答案為:.8.如圖,圓SKIPIF1<0為SKIPIF1<0的內(nèi)切圓,已知SKIPIF1<0,過圓心SKIPIF1<0的直線SKIPIF1<0交圓SKIPIF1<0于SKIPIF1<0兩點,則SKIPIF1<0的取值范圍是_________.【解析】圓O的半徑為1,考慮到P、Q兩點都是動點,不妨將SKIPIF1<0,這樣一轉(zhuǎn)化,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0,若SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.若Q在SKIPIF1<0的投影為SKIPIF1<0的中點時,SKIPIF1<0,因此SKIPIF1<0的取值范圍是SKIPIF1<0.2.數(shù)量積的最值(范圍)問題一、單選題1.(2023·河南安陽·統(tǒng)考三模)已知菱形SKIPIF1<0的邊長為SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0為菱形的中心,SKIPIF1<0是線段SKIPIF1<0上的動點,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】設SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0,將SKIPIF1<0、SKIPIF1<0用基底SKIPIF1<0表示,再利用平面向量數(shù)量積的運算性質(zhì)可求得SKIPIF1<0的最小值.【詳解】設SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0,由平面向量數(shù)量積的定義可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0為菱形SKIPIF1<0的中心,則SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,因此,SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0.故選:C.2.(2023·湖北武漢·武漢二中校聯(lián)考模擬預測)如圖,已知SKIPIF1<0是半徑為2,圓心角為SKIPIF1<0的扇形,點SKIPIF1<0分別在SKIPIF1<0上,且SKIPIF1<0,點SKIPIF1<0是圓弧SKIPIF1<0上的動點(包括端點),則SKIPIF1<0的最小值為(

A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】以SKIPIF1<0為原點,SKIPIF1<0所在直線為SKIPIF1<0軸建立平面直角坐標系,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,利用平面向量的坐標運算得SKIPIF1<0,結合基本不等式即可求得最值.【詳解】如圖,以SKIPIF1<0為原點,SKIPIF1<0所在直線為SKIPIF1<0軸建立平面直角坐標系

則SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,當且僅當SKIPIF1<0時,等號成立則SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0.故選:A.3.(2023·河南新鄉(xiāng)·新鄉(xiāng)市第一中學校考模擬預測)在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的取值范圍為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【分析】設SKIPIF1<0,利用余弦定理可求得SKIPIF1<0,根據(jù)向量數(shù)量積定義可得SKIPIF1<0,利用三角形三邊關系可求得SKIPIF1<0的范圍,結合二次函數(shù)性質(zhì)可求得結果.【詳解】設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,由余弦定理得:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0;SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的取值范圍為SKIPIF1<0.故選:D.4.(2023·江蘇鎮(zhèn)江·江蘇省鎮(zhèn)江中學校考模擬預測)已知半徑為1的圓O上有三個動點A,B,C,且SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最小值為()A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】建立平面直角坐標系,求出相關點和向量的坐標,用數(shù)量積的坐標運算.SKIPIF1<0,轉(zhuǎn)化為直線SKIPIF1<0與圓SKIPIF1<0有公共點求參數(shù)最值問題.【詳解】因為SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,以SKIPIF1<0為原點,SKIPIF1<0所在直線為SKIPIF1<0軸建立平面直角坐標系:

則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,依題意直線SKIPIF1<0與圓有公共點,所以SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0.

故選:A5.(2023·湖南長沙·長沙市實驗中學校考二模)已知△ABC是單位圓O的內(nèi)接三角形,若SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.2 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】由題設易知SKIPIF1<0且SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,進而求SKIPIF1<0即可得答案.【詳解】由圓O是△ABC的外接圓,且SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,僅當SKIPIF1<0時等號成立.故選:A6.(2023·全國·高三專題練習)已知邊長為2的菱形SKIPIF1<0中,點SKIPIF1<0為SKIPIF1<0上一動點,點SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【分析】根據(jù)SKIPIF1<0,根據(jù)線性運算進行變換可求得SKIPIF1<0;以菱形對角線交點為原點,對角線所在直線為坐標軸建立平面直角坐標系,利用坐標表示出SKIPIF1<0,得到關于SKIPIF1<0的二次函數(shù),求得二次函數(shù)最小值即為結果.【詳解】由題意知:SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0

SKIPIF1<0以SKIPIF1<0與SKIPIF1<0交點為原點,SKIPIF1<0為SKIPIF1<0軸,SKIPIF1<0為SKIPIF1<0軸建立如下圖所示的平面直角坐標系:SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0本題正確選項:SKIPIF1<0【點睛】本題考查向量數(shù)量積的運算問題,涉及到利用定義的運算和數(shù)量積的坐標運算,解題關鍵是能夠通過線性運算進行變換,通過數(shù)量積運算的定義求得夾角;再通過建立平面直角坐標系的方式,將問題轉(zhuǎn)化為坐標運算,通過函數(shù)關系求解得到最值.7.(2023·全國·高三專題練習)已知菱形ABCD的邊長為2,SKIPIF1<0,點E在邊BC上,SKIPIF1<0,若G為線段DC上的動點,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.2 B.SKIPIF1<0C.SKIPIF1<0 D.4【答案】B【分析】利用向量的數(shù)量積的定義及數(shù)量積的運算,結合向量的線性運算即可求解.【詳解】由題意可知,如圖所示因為菱形ABCD的邊長為2,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0.故選:B.【點睛】關鍵點睛:解決此題的關鍵是利用向量的線性運算求出SKIPIF1<0,結合向量數(shù)量積定義和運算即可.8.(2023·全國·高三專題練習)圓SKIPIF1<0為銳角SKIPIF1<0的外接圓,SKIPIF1<0,點SKIPIF1<0在圓SKIPIF1<0上,則SKIPIF1<0的取值范圍為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】把SKIPIF1<0轉(zhuǎn)化為SKIPIF1<0,由余弦定理、數(shù)量積的定義得SKIPIF1<0,討論SKIPIF1<0的位置得SKIPIF1<0,結合銳角三角形SKIPIF1<0恒成立,即可得范圍.【詳解】由SKIPIF1<0為銳角三角形,則外接圓圓心在三角形內(nèi)部,如下圖示,又SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0,若外接圓半徑為r,則SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,對于SKIPIF1<0且SKIPIF1<0在圓SKIPIF1<0上,當SKIPIF1<0為直徑時SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0重合時SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,綜上,SKIPIF1<0,銳角三角形中SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0恒成立,所以SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0恒成立,綜上,SKIPIF1<0.故選:C二、填空題9.(2023·江蘇鹽城·統(tǒng)考三模)在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的取值范圍是.【答案】SKIPIF1<0【分析】利用正弦定理和向量數(shù)量積的定義得SKIPIF1<0,再根據(jù)SKIPIF1<0的范圍和正切函數(shù)的值域即可求出其范圍.【詳解】根據(jù)正弦定理得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的取值范圍SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<0.10.(2023·廣東廣州·廣州市從化區(qū)從化中學??寄M預測)如圖所示,△ABC是邊長為8的等邊三角形,點P為AC邊上的一個動點,長度為6的線段EF的中點為點B,則SKIPIF1<0的取值范圍是.【答案】SKIPIF1<0【分析】由向量的數(shù)量積公式得出SKIPIF1<0,求出SKIPIF1<0的最大值和最小值即可得出結果.【詳解】由線段EF的中點為點B,得出SKIPIF1<0.SKIPIF1<0SKIPIF1<0.當點P位于點A或點C時,SKIPIF1<0取最大值8.當點P位于SKIPIF1<0的中點時,SKIPIF1<0取最小值,即SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0的取值范圍為SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0的取值范圍為SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<0.11.(2023·全國·高三專題練習)如圖,SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0為SKIPIF1<0中點,SKIPIF1<0為圓心為SKIPIF1<0、半徑為1的圓的動直徑,則SKIPIF1<0的取值范圍是.【答案】SKIPIF1<0【分析】由向量的運算得出SKIPIF1<0,再由SKIPIF1<0的范圍得出SKIPIF1<0的取值范圍.【詳解】SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0.即SKIPIF1<0設SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的夾角為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<012.(2023·全國·高三專題練習)如圖,在SKIPIF1<0中,已知SKIPIF1<0,點D,E分別在邊AB,AC上,且SKIPIF1<0SKIPIF1<0,點F為線段DE上的動點,則SKIPIF1<0的取值范圍是.【答案】SKIPIF1<0【分析】設SKIPIF1<0,以SKIPIF1<0為基底,將SKIPIF1<0分別用SKIPIF1<0表示,再結合數(shù)量積的運算律把SKIPIF1<0用SKIPIF1<0表示,再結合二次函數(shù)的性質(zhì)即可得解.【詳解】因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0SKIPIF1<0SKIPIF1<0,對于SKIPIF1<0,其開口向上,對稱軸為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0在SKIPIF1<0上單調(diào)遞減,在SKIPIF1<0上單調(diào)遞增,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0取得最大值SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0取得最小值SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0的取值范圍是SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<0.【點睛】關鍵點睛:本題考查了平面向量的線性運算及數(shù)量積的運算,以SKIPIF1<0為基底,將SKIPIF1<0分別用SKIPIF1<0表示,是解決本題的關鍵.13.(2023·全國·高三專題練習)在SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0是其外心,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.邊SKIPIF1<0,SKIPIF1<0上分別有兩動點SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,線段SKIPIF1<0恰好將SKIPIF1<0分為面積相等的兩部分.則SKIPIF1<0的最大值為.【答案】SKIPIF1<0【分析】利用余弦定理求出SKIPIF1<0,再由正弦定理求出外接圓半徑SKIPIF1<0,利用外心定義及數(shù)量積定義計算出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0及SKIPIF1<0的值,又SKIPIF1<0,利用數(shù)量積運算表示SKIPIF1<0,利用基本不等式即可求出最值.【詳解】在SKIPIF1<0中,由余弦定理即SKIPIF1<0及SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.得SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,因為線段SKIPIF1<0恰好將SKIPIF1<0分為面積相等的兩部分,所以SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0是其外心,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由正弦定理SKIPIF1<0得SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0SKIPIF1<0因為SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,當且僅當SKIPIF1<0時即SKIPIF1<0,等號成立,此時SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<014.(2023·河北·統(tǒng)考模擬預測)如圖,在邊長為2的正方形SKIPIF1<0中.以SKIPIF1<0為圓心,1為半徑的圓分別交SKIPIF1<0,SKIPIF1<0于點SKIPIF1<0,SKIPIF1<0.當點SKIPIF1<0在劣弧SKIPIF1<0上運動時,SKIPIF1<0的最小值為.【答案】SKIPIF1<0【分析】以點SKIPIF1<0為坐標原點建立平面直角坐標系,設SKIPIF1<0,利用平面向量數(shù)量積的坐標表示結合三角函數(shù)的性質(zhì)即可得解.【詳解】如圖,以點SKIPIF1<0為坐標原點建立平面直角坐標系,則SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,所以當SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0取得最小值SKIPIF1<0.故答案為:SKIPIF1<0.3.模的最值(范圍)問題一、單選題1.(2023·陜西榆林·校考模擬預測)已知向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的取值范圍為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【分析】由向量的數(shù)量積與模的關系消元化簡計算即可.【詳解】設向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0的夾角為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,易知SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.故選:D.2.(2023·新疆·統(tǒng)考二模)已知向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0(θ為SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的夾角),則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.1 D.2【答案】C【分析】由平面向量數(shù)量積的運算,結合平面向量的模長的計算公式求解即可.【詳解】因為向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0(θ為SKIPIF1<0與SKIPIF1<0的夾角),則SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0SKIPIF1<0,當且僅當SKIPIF1<0時取等號,即SKIPIF1<0的最小值為1,即SKIPIF1<0的最小值為1.故選:C.3.(2023·北京海淀·校考三模)已知SKIPIF1<0為單位向量,向量SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.1 B.2 C.SKIPIF1<0 D.4【答案】C【分析】設SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,根據(jù)SKIPIF1<0求出SKIPIF1<0,再根據(jù)SKIPIF1<0得到SKIPIF1<0,最后根據(jù)向量模的坐標表示及二次函數(shù)的性質(zhì)計算可得.【詳解】依題意設SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,由SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,又SKIPIF1<0,且SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,當且僅當SKIPIF1<0時取等號,即SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0.故選:C4.(2023·全國·高三專題練習)已知向量SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0都是單位向量,若SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.SKIPIF1<0 B.2 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】根據(jù)數(shù)量積的運算律得到SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,即可得到SKIPIF1<0,再由SKIPIF1<0求出SKIPIF1<0的范圍,即可得解.【詳解】由SKIPIF1<0,得SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0.設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,顯然SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0.又SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0.故選:C.5.(2023·全國·高三專題練習)已知平面向量SKIPIF1<0、SKIPIF1<0、SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【分析】在平面內(nèi)一點SKIPIF1<0,作SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,取SKIPIF1<0的中點SKIPIF1<0,計算出SKIPIF1<0、SKIPIF1<0的值,利用向量三角不等式可求得SKIPIF1<0的最大值.【詳解】在平面內(nèi)一點SKIPIF1<0,作SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,故SKIPIF1<0為等腰直角三角形,則SKIPIF1<0,取SKIPIF1<0的中點SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,所以,SKIPIF1<0.當且僅當SKIPIF1<0、SKIPIF1<0同向時,等號成立,故SKIPIF1<0的最大值為SKIPIF1<0.故選:B.6.(2023·浙江·模擬預測)已知在三角形ABC中,SKIPIF1<0,點M,N分別為邊AB,AC上的動點,SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0,點P,Q分別為MN,BC的中點,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】B【分析】根據(jù)SKIPIF1<0,再計算SKIPIF1<0,得到函數(shù)SKIPIF1<0,最后根據(jù)二次函數(shù)在區(qū)間最值的求法即可求解.【詳解】SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,而SKIPIF1<0的對稱軸為SKIPIF1<0,故當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0,故選:B7.(2023·全國·高三專題練習)在長方形SKIPIF1<0中,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,點SKIPIF1<0在邊SKIPIF1<0上運動,點SKIPIF1<0在邊SKIPIF1<0上運動,且保持SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最大值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】A【分析】建立坐標系,設SKIPIF1<0,表示出各點的坐標,根據(jù)向量的模和三角函數(shù)的圖象和性質(zhì)即可求出.【詳解】解:如圖,以SKIPIF1<0為原點,SKIPIF1<0所在的直線為SKIPIF1<0軸,SKIPIF1<0所在的直線為SKIPIF1<0軸,建立平面直角坐標系,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,其中SKIPIF1<0,SKIPIF1<0SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0,當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0當SKIPIF1<0時,SKIPIF1<0取得最大值,最大值為SKIPIF1<0.故選:A.8.(2023·全國·高三專題練習)已知平面向量SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的最小值為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】D【分析】根據(jù)已知條件可得SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,可得點SKIPIF1<0的軌跡為圓,由圓的性質(zhì)即可求解.【詳解】因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,因為SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,SKIPIF1<0,所以SKIPIF1<0,即SKIPIF1<0,所以點SKIPIF1<0在以SKIPIF1<0為圓心,半徑SKIPIF1<0的圓上,SKIPIF1<0表示圓SKIPIF1<0上的點SKIPIF1<0與定點SKIPIF1<0的距離,所以SKIPIF1<0的最小值為SKIPIF1<0,故選:D.9.(2023·全國·高三專題練習)已知單位向量SKIPIF1<0與向量SKIPIF1<0垂直,若向量SKIPIF1<0滿足SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0的取值范圍為(

)A.SKIPIF1<0 B.SKIPIF1<0 C.SKIPIF1<0 D.SKIPIF1<0【答案】C【分析】由題意不妨設SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,由模的坐標表示得點SKIPIF1<0在圓上,由SKIPIF1<0的幾何意義,只要求得圓心到原點的距離后可得結論.【詳解】由題意不妨設SKIPIF1<0,設SKIPIF1<0,則SKIPIF1<0.∵SKIPIF1<0,∴SKIPIF1<0

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