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【高考數(shù)學(xué)】備戰(zhàn)2025年高考易錯(cuò)題(新高考專用)含解析專題07平面向量易錯(cuò)點(diǎn)一:注意零向量書寫及三角形與平行四邊形適用前提(平面向量線性運(yùn)算)1.向量的有關(guān)概念(1)定義:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的長度(或模).(2)向量的模:向量的大小,也就是向量的長度,記作.(3)特殊向量:①零向量:長度為0的向量,其方向是任意的.②單位向量:長度等于1個(gè)單位的向量.③平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共線向量.規(guī)定:與任一向量平行.④相等向量:長度相等且方向相同的向量.⑤相反向量:長度相等且方向相反的向量.2.向量的線性運(yùn)算和向量共線定理(1)向量的線性運(yùn)算運(yùn)算定義法則(或幾何意義)運(yùn)算律加法求兩個(gè)向量和的運(yùn)算三角形法則平行四邊形法則①交換律②結(jié)合律減法求與的相反向量的和的運(yùn)算叫做與的差三角形法則數(shù)乘求實(shí)數(shù)與向量的積的運(yùn)算(1)(2)當(dāng)時(shí),與的方向相同;當(dāng)時(shí),與的方向相同;當(dāng)時(shí),共線向量定理向量與共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一的一個(gè)實(shí)數(shù),使得.共線向量定理的主要應(yīng)用:(1)證明向量共線:對于非零向量,,若存在實(shí)數(shù),使,則與共線.(2)證明三點(diǎn)共線:若存在實(shí)數(shù)λ,使,則A,B,C三點(diǎn)共線.(3)求參數(shù)的值:利用共線向量定理及向量相等的條件列方程(組)求參數(shù)的值.平面向量線性運(yùn)算問題的求解策略:(1)進(jìn)行向量運(yùn)算時(shí),要盡可能地將它們轉(zhuǎn)化到三角形或平行四邊形中,充分利用相等向量、相反向量,三角形的中位線及相似三角形對應(yīng)邊成比例等性質(zhì),把未知向量用已知向量表示出來.(2)向量的線性運(yùn)算類似于代數(shù)多項(xiàng)式的運(yùn)算,實(shí)數(shù)運(yùn)算中的去括號、移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)、提取公因式等變形手段在線性運(yùn)算中同樣適用.(3)用幾個(gè)基本向量表示某個(gè)向量問題的基本技巧:①觀察各向量的位置;②尋找相應(yīng)的三角形或多邊形;③運(yùn)用法則找關(guān)系;④化簡結(jié)果.解決向量的概念問題應(yīng)關(guān)注以下七點(diǎn):(1)正確理解向量的相關(guān)概念及其含義是解題的關(guān)鍵.(2)相等向量具有傳遞性,非零向量的平行也具有傳遞性.(3)共線向量即平行向量,它們均與起點(diǎn)無關(guān).(4)相等向量不僅模相等,而且方向要相同,所以相等向量一定是平行向量,而平行向量未必是相等向量.(5)向量可以平移,平移后的向量與原向量是相等向量.解題時(shí),不要把它與函數(shù)圖象移動(dòng)混為一談.(6)非零向量與的關(guān)系:是方向上的單位向量.(7)向量與數(shù)量不同,數(shù)量可以比較大小,向量則不能,但向量的模是非負(fù)實(shí)數(shù),故可以比較大小易錯(cuò)提醒:(1)向量表達(dá)式中的零向量寫成,而不能寫成0.(2)兩個(gè)向量共線要區(qū)別與兩條直線共線,兩個(gè)向量共線滿足的條件是:兩個(gè)向量所在直線平行或重合,而在直線中,兩條直線重合與平行是兩種不同的關(guān)系.(3)要注意三角形法則和平行四邊形法則適用的條件,運(yùn)用平行四邊形法則時(shí)兩個(gè)向量的起點(diǎn)必須重合,和向量與差向量分別是平行四邊形的兩條對角線所對應(yīng)的向量;運(yùn)用三角形法則時(shí)兩個(gè)向量必須首尾相接,否則就要把向量進(jìn)行平移,使之符合條件.(4)向量加法和減法幾何運(yùn)算應(yīng)該更廣泛、靈活如:,,.例.如圖,在平行四邊形ABCD中,下列計(jì)算正確的是(
)
A. B.C. D.變式1:給出下列命題,其中正確的命題為()A.若,則必有A與C重合,B與D重合,AB與CD為同一線段B.若,則可知C.若Q為的重心,則D.非零向量,,滿足與,與,與都是共面向量,則,,必共面變式2:如圖所示,在平行四邊形ABCD中,,,.
(1)試用向量來表示;(2)AM交DN于O點(diǎn),求的值.變式3:如圖所示,在矩形中,,,設(shè),,,求.
1.已知、為不共線的向量,,,,則(
)A.三點(diǎn)共線 B.三點(diǎn)共線C.三點(diǎn)共線 D.三點(diǎn)共線2.如圖,在平行四邊形ABCD中,E是BC的中點(diǎn),F(xiàn)是線段AE上靠近點(diǎn)A的三等分點(diǎn),則等于(
)
A. B.C. D.3.在四邊形中,若,則(
)A.四邊形是平行四邊形 B.四邊形是矩形C.四邊形是菱形 D.四邊形是正方形4.已知分別為的邊上的中線,設(shè),,則=(
)
A.+ B.+C. D.+5.如果是平面α內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說法中不正確的是()①可以表示平面α內(nèi)的所有向量;②對于平面α內(nèi)任一向量,使的實(shí)數(shù)對有無窮多個(gè);③若向量與共線,則④若實(shí)數(shù)λ、μ使得,則λ=μ=0.A.①② B.②③ C.③④ D.②6.給出下列各式:①,②,③,④,對這些式子進(jìn)行化簡,則其化簡結(jié)果為的式子的個(gè)數(shù)是()A.4 B.3 C.2 D.17.已知平面向量,,,下列結(jié)論中正確的是()A.若,則 B.若,則C.若,,則 D.若,則8.設(shè)與是兩個(gè)不共線的向量,,若A,B,D三點(diǎn)共線,則k的值為(
)A.- B.- C.- D.-9.在中,已知,P是AB的垂直平分線l上的任一點(diǎn),則(
)A.6 B. C.12 D.10.已知拋物線C:的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn),線段AF交拋物線C于點(diǎn)B,過點(diǎn)B作l的垂線,垂足為H,若,則(
)A. B.C. D.11.下列各式中結(jié)果為零向量的為(
)A. B.C. D.易錯(cuò)點(diǎn)二:忽略基底選取原則(平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示)1.平面向量基本定理和性質(zhì)(1)共線向量基本定理如果,則;反之,如果且,則一定存在唯一的實(shí)數(shù),使.(口訣:數(shù)乘即得平行,平行必有數(shù)乘).(2)平面向量基本定理如果和是同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于該平面內(nèi)的任一向量,都存在唯一的一對實(shí)數(shù),使得,我們把不共線向量,叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底,記為,叫做向量關(guān)于基底的分解式.注意:由平面向量基本定理可知:只要向量與不共線,平面內(nèi)的任一向量都可以分解成形如的形式,并且這樣的分解是唯一的.叫做,的一個(gè)線性組合.平面向量基本定理又叫平面向量分解定理,是平面向量正交分解的理論依據(jù),也是向量的坐標(biāo)表示的基礎(chǔ).推論1:若,則.推論2:若,則.(3)線段定比分點(diǎn)的向量表達(dá)式如圖所示,在中,若點(diǎn)是邊上的點(diǎn),且(),則向量.在向量線性表示(運(yùn)算)有關(guān)的問題中,若能熟練利用此結(jié)論,往往能有“化腐朽為神奇”之功效,建議熟練掌握.DDACB(4)三點(diǎn)共線定理平面內(nèi)三點(diǎn)A,B,C共線的充要條件是:存在實(shí)數(shù),使,其中,為平面內(nèi)一點(diǎn).此定理在向量問題中經(jīng)常用到,應(yīng)熟練掌握.A、B、C三點(diǎn)共線存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在,使得.(5)中線向量定理如圖所示,在中,若點(diǎn)D是邊BC的中點(diǎn),則中線向量,反之亦正確.DDACB2.平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算(1)平面向量的坐標(biāo)表示.在平面直角坐標(biāo)中,分別取與軸,軸正半軸方向相同的兩個(gè)單位向量作為基底,那么由平面向量基本定理可知,對于平面內(nèi)的一個(gè)向量,有且只有一對實(shí)數(shù)使,我們把有序?qū)崝?shù)對叫做向量的坐標(biāo),記作.(2)向量的坐標(biāo)表示和以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量是一一對應(yīng)的,即有向量向量點(diǎn).(3)設(shè),,則,,即兩個(gè)向量的和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.若,為實(shí)數(shù),則,即實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo),等于用該實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).(4)設(shè),,則=,即一個(gè)向量的坐標(biāo)等于該向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)坐標(biāo).3.平面向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算①已知點(diǎn),,則,②已知,,則,,,.,向量共線(平行)的坐標(biāo)表示1.利用兩向量共線的條件求向量坐標(biāo).一般地,在求與一個(gè)已知向量共線的向量時(shí),可設(shè)所求向量為(),然后結(jié)合其他條件列出關(guān)于的方程,求出的值后代入即可得到所求的向量.2.利用兩向量共線求參數(shù).如果已知兩向量共線,求某些參數(shù)的取值時(shí),則利用“若,,則的充要條件是”解題比較方便.3.三點(diǎn)共線問題.A,B,C三點(diǎn)共線等價(jià)于與共線.4.利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算求三角函數(shù)值:利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為三角方程,再利用三角恒等變換求解.用平面向量基本定理解決問題的一般思路(1)先選擇一組基底,并運(yùn)用平面向量基本定理將條件和結(jié)論表示成該基底的線性組合,再進(jìn)行向量的運(yùn)算.(2)在基底未給出的情況下,合理地選取基底會(huì)給解題帶來方便,另外,要熟練運(yùn)用線段中點(diǎn)的向量表達(dá)式.向量的坐標(biāo)與表示向量的有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)的相對位置有關(guān)系.兩個(gè)相等的向量,無論起點(diǎn)在什么位置,它們的坐標(biāo)都是相同的.易錯(cuò)提醒:(1)平面向量基本定理中的基底必須是兩個(gè)不共線的向量.(2)選定基底后,通過向量的加、減、數(shù)乘以及向量平行的充要條件,把相關(guān)向量用這一組基底表示出來.(3)強(qiáng)調(diào)幾何性質(zhì)在向量運(yùn)算中的作用,用基底表示未知向量,常借助圖形的幾何性質(zhì),如平行、相似等。例.已知向量=(2,1),,則(
)A.若,則 B.向量在向量上的投影向量為C.與的夾角余弦值為 D.變式1.下列說法中錯(cuò)誤的為(
)A.已知,且與的夾角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是B.向量,不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底C.非零向量,,滿足且與同向,則D.非零向量和,滿足,則與的夾角為變式2.(多選)下列說法中正確的是(
)A.若,且與共線,則B.若,且,則與不共線C.若A,B,C三點(diǎn)共線.則向量都是共線向量D.若向量,且,則變式3.已知是平面內(nèi)的一組基底,則下列說法中正確的是(
)A.若實(shí)數(shù)m,n使,則B.平面內(nèi)任意一個(gè)向量都可以表示成,其中m,n為實(shí)數(shù)C.對于m,,不一定在該平面內(nèi)D.對平面內(nèi)的某一個(gè)向量,存在兩對以上實(shí)數(shù)m,n,使1.在梯形中,,,,分別是,的中點(diǎn),與交于,設(shè),,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.2.已知點(diǎn),,向量,∥,則(
)A.時(shí)與方向相同B.時(shí),與方向相同C.時(shí)與方向相反D.時(shí),與方向相反3.已知點(diǎn)向量則()A.時(shí)與方向相同B.時(shí)與方向相同C.時(shí)與方向相反D.時(shí)與方向相反4.如果是平面內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說法中正確的是(
)A.可以表示平面內(nèi)的所有向量B.對于平面內(nèi)任一向量,使的實(shí)數(shù)對有無窮個(gè)C.若向量與共線,則有且只有一個(gè)實(shí)數(shù),使得D.若存在實(shí)數(shù)使得,則5.已知平面內(nèi)平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)則第四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為()A. B.C. D.6.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,過下頂點(diǎn)A和右焦點(diǎn)的直線與E交于另一點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)P,則(
)A. B.C.△的內(nèi)切圓半徑為 D.7.設(shè),非零向量,,則(
).A.若,則 B.若,則C.存在,使 D.若,則8.已知向量,則下列結(jié)論正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則9.如圖,在中,是的三等分點(diǎn),則(
)A.B.若,則在上的投影向量為C.若,則D.若10.已知,則下列敘述正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.的最小值為5 D.若向量與向量的夾角為鈍角,則11.已知空間向量=(1,-1,2),則下列說法正確的是(
)A.B.向量與向量=(2,2,-4)共線C.向量關(guān)于x軸對稱的向量為(1,1,-2)D.向量關(guān)于yOz平面對稱的向量為(-1,1,-2)易錯(cuò)點(diǎn)三:忽視數(shù)量積不滿足結(jié)合律(平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用)1.平面向量的數(shù)量積(1)平面向量數(shù)量積的定義已知兩個(gè)非零向量與,我們把數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作,即=,規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.(2)平面向量數(shù)量積的幾何意義①向量的投影:叫做向量在方向上的投影數(shù)量,當(dāng)為銳角時(shí),它是正數(shù);當(dāng)為鈍角時(shí),它是負(fù)數(shù);當(dāng)為直角時(shí),它是0.②的幾何意義:數(shù)量積等于的長度與在方向上射影的乘積.2.?dāng)?shù)量積的運(yùn)算律已知向量、、和實(shí)數(shù),則:①;②;③.3.?dāng)?shù)量積的性質(zhì)設(shè)、都是非零向量,是與方向相同的單位向量,是與的夾角,則①.②.③當(dāng)與同向時(shí),;當(dāng)與反向時(shí),.特別地,或.④.⑤.4.?dāng)?shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算已知非零向量,,為向量、的夾角.結(jié)論幾何表示坐標(biāo)表示模數(shù)量積夾角的充要條件的充要條件與的關(guān)系(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立)1.平面向量數(shù)量積的類型及求法:(1)平面向量數(shù)量積有兩種計(jì)算公式:一是夾角公式;二是坐標(biāo)公式.(2)求較復(fù)雜的平面向量數(shù)量積的運(yùn)算時(shí),可先利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律或相關(guān)公式進(jìn)行化簡.2.平面向量數(shù)量積主要有兩個(gè)應(yīng)用:(1)求夾角的大?。喝?,為非零向量,則由平面向量的數(shù)量積公式得(夾角公式),所以平面向量的數(shù)量積可以用來解決有關(guān)角度的問題.(2)確定夾角的范圍:數(shù)量積大于0說明不共線的兩向量的夾角為銳角,數(shù)量積等于0說明不共線的兩向量的夾角為直角,數(shù)量積小于0且兩向量不共線時(shí)兩向量的夾角為鈍角.3.向量與平面幾何綜合問題的解法與步驟:(1)向量與平面幾何綜合問題的解法①坐標(biāo)法把幾何圖形放在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中,則有關(guān)點(diǎn)與向量就可以用坐標(biāo)表示,這樣就能進(jìn)行相應(yīng)的代數(shù)運(yùn)算和向量運(yùn)算,從而使問題得到解決.②基向量法適當(dāng)選取一組基底,溝通向量之間的聯(lián)系,利用向量間的關(guān)系構(gòu)造關(guān)于未知量的方程來進(jìn)行求解.(2)用向量解決平面幾何問題的步驟①建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題;②通過向量運(yùn)算研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.4.利用向量求解三角函數(shù)問題的一般思路:(1)求三角函數(shù)值,一般利用已知條件將向量關(guān)系轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)關(guān)系式.利用同角三角函數(shù)關(guān)系式及三角函數(shù)中常用公式求解.(2)求角時(shí)通常由向量轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題,先求值再求角.(3)解決與向量有關(guān)的三角函數(shù)問題的思想方法是轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想,即通過向量的相關(guān)運(yùn)算把問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題.(4)解三角形.利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把向量垂直或共線轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的方程,在三角形中利用內(nèi)角和定理或正、余弦定理解決問題.5.用向量法解決實(shí)際問題的步驟如下:第一步:抽象出實(shí)際問題中的向量,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題;第二步:建立以向量為主體的數(shù)學(xué)模型;第三步:利用向量的線性運(yùn)算或數(shù)量積運(yùn)算,求解數(shù)學(xué)模型;第四步:用數(shù)學(xué)模型中的數(shù)據(jù)求解問題.6.常見的向量表示形式:(1)重心.若點(diǎn)G是的重心,則或(其中P為平面內(nèi)任意一點(diǎn)).反之,若,則點(diǎn)G是的重心.(2)垂心.若H是的垂心,則.反之,若,則點(diǎn)H是的垂心.(3)內(nèi)心.若點(diǎn)I是的內(nèi)心,則.反之,若,則點(diǎn)I是的內(nèi)心.(4)外心.若點(diǎn)O是的外心,則或.反之,若,則點(diǎn)是的外心.題型:平面向量的模及其應(yīng)用的類型與解題策略:(1)求向量的模.解決此類問題應(yīng)注意模的計(jì)算公式,或坐標(biāo)公式的應(yīng)用,另外也可以運(yùn)用向量數(shù)量積的運(yùn)算公式列方程求解.(2)求模的最值或取值范圍.解決此類問題通常有以下兩種方法:①幾何法:利用向量加減法的平行四邊形法則或三角形法則,結(jié)合模的幾何意義求模的最值或取值范圍;②代數(shù)法:利用向量的數(shù)量積及運(yùn)算法則轉(zhuǎn)化為不等式或函數(shù)求模的最值或取值范圍.(3)由向量的模求夾角.對于此類問題的求解,其實(shí)質(zhì)是求向量模方法的逆運(yùn)用.易錯(cuò)提醒:(1)平面向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零,且.(2)當(dāng)時(shí),由不能推出一定是零向量,這是因?yàn)槿我慌c垂直的非零向量都有.當(dāng)時(shí),且時(shí),也不能推出一定有,當(dāng)是與垂直的非零向量,是另一與垂直的非零向量時(shí),有,但.(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即,這是因?yàn)槭且粋€(gè)與共線的向量,而是一個(gè)與共線的向量,而與不一定共線,所以不一定等于,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選項(xiàng),一般都是錯(cuò)誤選項(xiàng).(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當(dāng)且僅當(dāng)且(或,且.例.下列說法中錯(cuò)誤的是(
)A.單位向量都相等B.向量與是共線向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線上C.兩個(gè)非零向量,若,則與共線且反向D.已知向量,若與的夾角為銳角,則變式1.給出下列命題,其中正確的有(
)A.已知向量,則B.若向量共線,則向量所在直線平行或重合C.已知向量,則向量與任何向量都不構(gòu)成空間的一個(gè)基底D.為空間四點(diǎn),若構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則共面變式2.設(shè)均為單位向量,對任意的實(shí)數(shù)有恒成立,則(
)A.與的夾角為 B.C.的最小值為 D.的最小值為變式3.已知拋物線的焦點(diǎn)為,在拋物線上,延長交拋物線于點(diǎn),拋物線準(zhǔn)線與軸交于點(diǎn),則下列敘述正確的是(
)A.B.點(diǎn)的坐標(biāo)為C.D.在軸上存在點(diǎn),使得為鈍角1.如圖,在三棱柱中,M,N分別是,上的點(diǎn),且,.設(shè),,,若,,,則(
)
A. B.C. D.2.設(shè)是任意的非零向量,則下列結(jié)論不正確的是(
)A. B.C. D.3.(多選)下列各命題中,正確的命題為(
)A. B.C. D.4.給出下列命題,其中正確的命題是(
)A.若直線的方向向量為,平面的法向量為,則直線B.若對空間中任意一點(diǎn),有,則、、、四點(diǎn)共面C.兩個(gè)非零向量與任何一個(gè)向量都不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則這兩個(gè)向量共線D.已知向量,,則在上的投影向量為5.設(shè)向量,,則下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.若時(shí),則與的夾角為鈍角 B.的最小值為C.與共線的單位向量只有一個(gè)為 D.若,則或6.設(shè)F為拋物線C:的焦點(diǎn),過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點(diǎn),則(
)A. B.C. D.7.已知向量,其中均為正數(shù),且,下列說法正確的是(
)A.與的夾角為鈍角B.向量在方向上的投影為C.D.的最大值為28.已知所在平面內(nèi)有三點(diǎn)O,N,P,則下列說法正確的是(
)A.若,則點(diǎn)O是的外心B.若,則點(diǎn)N是的重心C.若,則點(diǎn)P是的垂心D.若,且,則為直角三角形9.如圖,在平行六面體中,與交于點(diǎn),且,,.則下列結(jié)論正確的有(
)A. B.C. D.10.(多選)下列說法中正確的是(
)A.若非零向量滿足,則與的夾角為30°B.若,則的夾角為銳角C.若,則ABC一定是直角三角形D.ABC的外接圓的圓心為O,半徑為1,若=2,且||=||,則向量在向量方向上的投影數(shù)量為11.下列說法中正確的是(
)A.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的垂心B.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的外心C.在四邊形中,若,則四邊形為菱形D.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的內(nèi)心
專題07平面向量易錯(cuò)點(diǎn)一:注意零向量書寫及三角形與平行四邊形適用前提(平面向量線性運(yùn)算)1.向量的有關(guān)概念(1)定義:既有大小又有方向的量叫做向量,向量的大小叫做向量的長度(或模).(2)向量的模:向量的大小,也就是向量的長度,記作.(3)特殊向量:①零向量:長度為0的向量,其方向是任意的.②單位向量:長度等于1個(gè)單位的向量.③平行向量:方向相同或相反的非零向量.平行向量又叫共線向量.規(guī)定:與任一向量平行.④相等向量:長度相等且方向相同的向量.⑤相反向量:長度相等且方向相反的向量.2.向量的線性運(yùn)算和向量共線定理(1)向量的線性運(yùn)算運(yùn)算定義法則(或幾何意義)運(yùn)算律加法求兩個(gè)向量和的運(yùn)算三角形法則平行四邊形法則①交換律②結(jié)合律減法求與的相反向量的和的運(yùn)算叫做與的差三角形法則數(shù)乘求實(shí)數(shù)與向量的積的運(yùn)算(1)(2)當(dāng)時(shí),與的方向相同;當(dāng)時(shí),與的方向相同;當(dāng)時(shí),共線向量定理向量與共線,當(dāng)且僅當(dāng)有唯一的一個(gè)實(shí)數(shù),使得.共線向量定理的主要應(yīng)用:(1)證明向量共線:對于非零向量,,若存在實(shí)數(shù),使,則與共線.(2)證明三點(diǎn)共線:若存在實(shí)數(shù)λ,使,則A,B,C三點(diǎn)共線.(3)求參數(shù)的值:利用共線向量定理及向量相等的條件列方程(組)求參數(shù)的值.平面向量線性運(yùn)算問題的求解策略:(1)進(jìn)行向量運(yùn)算時(shí),要盡可能地將它們轉(zhuǎn)化到三角形或平行四邊形中,充分利用相等向量、相反向量,三角形的中位線及相似三角形對應(yīng)邊成比例等性質(zhì),把未知向量用已知向量表示出來.(2)向量的線性運(yùn)算類似于代數(shù)多項(xiàng)式的運(yùn)算,實(shí)數(shù)運(yùn)算中的去括號、移項(xiàng)、合并同類項(xiàng)、提取公因式等變形手段在線性運(yùn)算中同樣適用.(3)用幾個(gè)基本向量表示某個(gè)向量問題的基本技巧:①觀察各向量的位置;②尋找相應(yīng)的三角形或多邊形;③運(yùn)用法則找關(guān)系;④化簡結(jié)果.解決向量的概念問題應(yīng)關(guān)注以下七點(diǎn):(1)正確理解向量的相關(guān)概念及其含義是解題的關(guān)鍵.(2)相等向量具有傳遞性,非零向量的平行也具有傳遞性.(3)共線向量即平行向量,它們均與起點(diǎn)無關(guān).(4)相等向量不僅模相等,而且方向要相同,所以相等向量一定是平行向量,而平行向量未必是相等向量.(5)向量可以平移,平移后的向量與原向量是相等向量.解題時(shí),不要把它與函數(shù)圖象移動(dòng)混為一談.(6)非零向量與的關(guān)系:是方向上的單位向量.(7)向量與數(shù)量不同,數(shù)量可以比較大小,向量則不能,但向量的模是非負(fù)實(shí)數(shù),故可以比較大小易錯(cuò)提醒:(1)向量表達(dá)式中的零向量寫成,而不能寫成0.(2)兩個(gè)向量共線要區(qū)別與兩條直線共線,兩個(gè)向量共線滿足的條件是:兩個(gè)向量所在直線平行或重合,而在直線中,兩條直線重合與平行是兩種不同的關(guān)系.(3)要注意三角形法則和平行四邊形法則適用的條件,運(yùn)用平行四邊形法則時(shí)兩個(gè)向量的起點(diǎn)必須重合,和向量與差向量分別是平行四邊形的兩條對角線所對應(yīng)的向量;運(yùn)用三角形法則時(shí)兩個(gè)向量必須首尾相接,否則就要把向量進(jìn)行平移,使之符合條件.(4)向量加法和減法幾何運(yùn)算應(yīng)該更廣泛、靈活如:,,.例.如圖,在平行四邊形ABCD中,下列計(jì)算正確的是(
)
A. B.C. D.【詳解】對于A,根據(jù)平面向量加法的平行四邊形法則,則,故A正確;對于B,在平行四邊形中,,則,故B錯(cuò)誤;對于C,,故C正確;對于D,在平行四邊形中,,,故D正確.故選:ACD.變式1:給出下列命題,其中正確的命題為()A.若,則必有A與C重合,B與D重合,AB與CD為同一線段B.若,則可知C.若Q為的重心,則D.非零向量,,滿足與,與,與都是共面向量,則,,必共面【詳解】在平行四邊形ABDC中,滿足,但不滿足A與C重合,B與D重合,AB與CD不為同一線段,A不正確.因?yàn)?,所以,所以,所以,所以,即,B正確.若Q為的重心,則,所以,所以,即,C正確.在三棱柱中,令,,,滿足與,與,與都是共面向量,但,,不共面,D不正確.故選:BC.變式2:如圖所示,在平行四邊形ABCD中,,,.
(1)試用向量來表示;(2)AM交DN于O點(diǎn),求的值.【詳解】(1)因?yàn)?,所以,所以,因?yàn)?,所以,所以;?)設(shè),則,因?yàn)槿c(diǎn)共線,所以存在實(shí)數(shù)使,由于向量不共線,則,,解得,所以.變式3:如圖所示,在矩形中,,,設(shè),,,求.
【詳解】解:在矩形中,,,則,因?yàn)?,,,則,因此,.1.已知、為不共線的向量,,,,則(
)A.三點(diǎn)共線 B.三點(diǎn)共線C.三點(diǎn)共線 D.三點(diǎn)共線【答案】C【分析】根據(jù)平面向量共線定理及基本定理判斷即可.【詳解】因?yàn)?、為不共線的向量,所以、可以作為一組基底,對于A:,,若存在實(shí)數(shù)使得,則,所以,方程組無解,所以與不共線,故、、三點(diǎn)不共線,即A錯(cuò)誤;對于B:因?yàn)椋?,所以,同理可以說明不存在實(shí)數(shù),使得,即與不共線,故、、三點(diǎn)不共線,即B錯(cuò)誤;對于C:因?yàn)?,,所以,又,所以,故、、三點(diǎn)共線,即C正確;對于D:,,同理可以說明不存在實(shí)數(shù),使得,即與不共線,故、、三點(diǎn)不共線,即D錯(cuò)誤;故選:C2.如圖,在平行四邊形ABCD中,E是BC的中點(diǎn),F(xiàn)是線段AE上靠近點(diǎn)A的三等分點(diǎn),則等于(
)
A. B.C. D.【答案】C【分析】利用平面向量的線性運(yùn)算求解.【詳解】解:,,,,故選:C3.在四邊形中,若,則(
)A.四邊形是平行四邊形 B.四邊形是矩形C.四邊形是菱形 D.四邊形是正方形【答案】A【分析】由推出,再根據(jù)向量相等的定義得且,從而可得答案.【詳解】因?yàn)椋?,即,故且,故四邊形一定是平行四邊形,不一定是菱形、正方形和矩形,故A正確;BCD不正確.故選:A.4.已知分別為的邊上的中線,設(shè),,則=(
)
A.+ B.+C. D.+【答案】B【分析】根據(jù)向量的線性運(yùn)算即可聯(lián)立方程求解.【詳解】分別為的邊上的中線,則,,由于,,所以,故解得故選:B5.如果是平面α內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說法中不正確的是()①可以表示平面α內(nèi)的所有向量;②對于平面α內(nèi)任一向量,使的實(shí)數(shù)對有無窮多個(gè);③若向量與共線,則④若實(shí)數(shù)λ、μ使得,則λ=μ=0.A.①② B.②③ C.③④ D.②【答案】B【分析】由平面向量基本定理判斷①④②,由共線向量定理判斷③.【詳解】解:由平面向量基本定理可知,①④是正確.對于②,由平面向量基本定理可知,一旦一個(gè)平面的基底確定,那么任意一個(gè)向量在此基底下的實(shí)數(shù)對是唯一的,故錯(cuò)誤;對于③,當(dāng)λ1λ2=0或μ1μ2=0時(shí)不一定成立,應(yīng)為λ1μ2-λ2μ1=0,故錯(cuò)誤.故選:B.6.給出下列各式:①,②,③,④,對這些式子進(jìn)行化簡,則其化簡結(jié)果為的式子的個(gè)數(shù)是()A.4 B.3 C.2 D.1【答案】A【分析】利用向量的加減法法則逐個(gè)分析判斷即可.【詳解】對于①,,對于②,,對于③,,對于④,,所以其化簡結(jié)果為的式子的個(gè)數(shù)是4,故選:A7.已知平面向量,,,下列結(jié)論中正確的是()A.若,則 B.若,則C.若,,則 D.若,則【答案】D【分析】利用向量的概念及零向量判斷即可.【詳解】A:若為非零向量,為零向量時(shí),有但不成立,錯(cuò)誤;B:時(shí),,不一定相等,錯(cuò)誤;C:若為零向量時(shí),,不一定有,錯(cuò)誤;D:說明,同向或至少有一個(gè)零向量,故,正確.故選:D.8.設(shè)與是兩個(gè)不共線的向量,,若A,B,D三點(diǎn)共線,則k的值為(
)A.- B.- C.- D.-【答案】B【分析】根據(jù)向量共線的判定定理結(jié)合向量的線性運(yùn)算求解.【詳解】由題意可得:,若A,B,D三點(diǎn)共線,所有必存在一個(gè)實(shí)數(shù)λ,使得,即,可得,解得.故選:B.9.在中,已知,P是AB的垂直平分線l上的任一點(diǎn),則(
)A.6 B. C.12 D.【答案】B【分析】設(shè)為的中點(diǎn),結(jié)合為線段垂直平分線上的任意一點(diǎn),則有,再將都用表示,結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律即可得解.【詳解】設(shè)為的中點(diǎn),則,因?yàn)闉榫€段垂直平分線上的任意一點(diǎn),所以,則.
故選:.10.已知拋物線C:的焦點(diǎn)為F,準(zhǔn)線為l,點(diǎn),線段AF交拋物線C于點(diǎn)B,過點(diǎn)B作l的垂線,垂足為H,若,則(
)A. B.C. D.【答案】BC【分析】利用三角形相似及拋物線定義求解.【詳解】拋物線C:的焦點(diǎn),準(zhǔn)線為,設(shè)準(zhǔn)線與軸交于點(diǎn),∵,由與△相似得:,∵,∴,即,故A錯(cuò)誤;由拋物線定義得,∴,即,,故BC正確,D錯(cuò)誤.故選:BC.11.下列各式中結(jié)果為零向量的為(
)A. B.C. D.【答案】BC【分析】根據(jù)平面線向量加法和減法的運(yùn)算法則逐一判斷即可.【詳解】因?yàn)椋赃x項(xiàng)A不符合題意;因?yàn)?,所以選項(xiàng)B符合題意;因?yàn)?,所以選項(xiàng)C符合題意;因?yàn)?,所以選項(xiàng)D不符合題意,故選:BC易錯(cuò)點(diǎn)二:忽略基底選取原則(平面向量的基本定理及坐標(biāo)表示)1.平面向量基本定理和性質(zhì)(1)共線向量基本定理如果,則;反之,如果且,則一定存在唯一的實(shí)數(shù),使.(口訣:數(shù)乘即得平行,平行必有數(shù)乘).(2)平面向量基本定理如果和是同一個(gè)平面內(nèi)的兩個(gè)不共線向量,那么對于該平面內(nèi)的任一向量,都存在唯一的一對實(shí)數(shù),使得,我們把不共線向量,叫做表示這一平面內(nèi)所有向量的一組基底,記為,叫做向量關(guān)于基底的分解式.注意:由平面向量基本定理可知:只要向量與不共線,平面內(nèi)的任一向量都可以分解成形如的形式,并且這樣的分解是唯一的.叫做,的一個(gè)線性組合.平面向量基本定理又叫平面向量分解定理,是平面向量正交分解的理論依據(jù),也是向量的坐標(biāo)表示的基礎(chǔ).推論1:若,則.推論2:若,則.(3)線段定比分點(diǎn)的向量表達(dá)式如圖所示,在中,若點(diǎn)是邊上的點(diǎn),且(),則向量.在向量線性表示(運(yùn)算)有關(guān)的問題中,若能熟練利用此結(jié)論,往往能有“化腐朽為神奇”之功效,建議熟練掌握.DDACB(4)三點(diǎn)共線定理平面內(nèi)三點(diǎn)A,B,C共線的充要條件是:存在實(shí)數(shù),使,其中,為平面內(nèi)一點(diǎn).此定理在向量問題中經(jīng)常用到,應(yīng)熟練掌握.A、B、C三點(diǎn)共線存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在唯一的實(shí)數(shù),使得;存在,使得.(5)中線向量定理如圖所示,在中,若點(diǎn)D是邊BC的中點(diǎn),則中線向量,反之亦正確.DDACB2.平面向量的坐標(biāo)表示及坐標(biāo)運(yùn)算(1)平面向量的坐標(biāo)表示.在平面直角坐標(biāo)中,分別取與軸,軸正半軸方向相同的兩個(gè)單位向量作為基底,那么由平面向量基本定理可知,對于平面內(nèi)的一個(gè)向量,有且只有一對實(shí)數(shù)使,我們把有序?qū)崝?shù)對叫做向量的坐標(biāo),記作.(2)向量的坐標(biāo)表示和以坐標(biāo)原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量是一一對應(yīng)的,即有向量向量點(diǎn).(3)設(shè),,則,,即兩個(gè)向量的和與差的坐標(biāo)分別等于這兩個(gè)向量相應(yīng)坐標(biāo)的和與差.若,為實(shí)數(shù),則,即實(shí)數(shù)與向量的積的坐標(biāo),等于用該實(shí)數(shù)乘原來向量的相應(yīng)坐標(biāo).(4)設(shè),,則=,即一個(gè)向量的坐標(biāo)等于該向量的有向線段的終點(diǎn)的坐標(biāo)減去始點(diǎn)坐標(biāo).3.平面向量的直角坐標(biāo)運(yùn)算①已知點(diǎn),,則,②已知,,則,,,.,向量共線(平行)的坐標(biāo)表示1.利用兩向量共線的條件求向量坐標(biāo).一般地,在求與一個(gè)已知向量共線的向量時(shí),可設(shè)所求向量為(),然后結(jié)合其他條件列出關(guān)于的方程,求出的值后代入即可得到所求的向量.2.利用兩向量共線求參數(shù).如果已知兩向量共線,求某些參數(shù)的取值時(shí),則利用“若,,則的充要條件是”解題比較方便.3.三點(diǎn)共線問題.A,B,C三點(diǎn)共線等價(jià)于與共線.4.利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算求三角函數(shù)值:利用向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算轉(zhuǎn)化為三角方程,再利用三角恒等變換求解.用平面向量基本定理解決問題的一般思路(1)先選擇一組基底,并運(yùn)用平面向量基本定理將條件和結(jié)論表示成該基底的線性組合,再進(jìn)行向量的運(yùn)算.(2)在基底未給出的情況下,合理地選取基底會(huì)給解題帶來方便,另外,要熟練運(yùn)用線段中點(diǎn)的向量表達(dá)式.向量的坐標(biāo)與表示向量的有向線段的起點(diǎn)、終點(diǎn)的相對位置有關(guān)系.兩個(gè)相等的向量,無論起點(diǎn)在什么位置,它們的坐標(biāo)都是相同的.易錯(cuò)提醒:(1)平面向量基本定理中的基底必須是兩個(gè)不共線的向量.(2)選定基底后,通過向量的加、減、數(shù)乘以及向量平行的充要條件,把相關(guān)向量用這一組基底表示出來.(3)強(qiáng)調(diào)幾何性質(zhì)在向量運(yùn)算中的作用,用基底表示未知向量,常借助圖形的幾何性質(zhì),如平行、相似等。例.已知向量=(2,1),,則(
)A.若,則 B.向量在向量上的投影向量為C.與的夾角余弦值為 D.【詳解】對于A選項(xiàng),若,則,所以,A正確;對于B選項(xiàng),設(shè)向量在向量上的投影向量為,則,即,解得,故向量在向量上的投影向量為,B選項(xiàng)正確;對于C選項(xiàng),,,C選項(xiàng)正確;對于D選項(xiàng),,,所以與不共線,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:ABC.變式1.下列說法中錯(cuò)誤的為(
)A.已知,且與的夾角為銳角,則實(shí)數(shù)的取值范圍是B.向量,不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底C.非零向量,,滿足且與同向,則D.非零向量和,滿足,則與的夾角為【詳解】對于A,,,且與的夾角為銳角,,且(時(shí),與的夾角為),所以且,故A錯(cuò)誤;對于B,向量,即共線,故不能作為平面內(nèi)所有向量的一組基底,故B正確;對于C,向量是有方向的量,不能比較大小,故C錯(cuò)誤;對于D,因?yàn)椋瑑蛇吰椒降?,,又,則,,故,而向量的夾角范圍為,所以和的夾角為,故D正確.故選:AC.變式2.(多選)下列說法中正確的是(
)A.若,且與共線,則B.若,且,則與不共線C.若A,B,C三點(diǎn)共線.則向量都是共線向量D.若向量,且,則【詳解】對選項(xiàng)A,或時(shí),比例式無意義,故錯(cuò)誤;對選項(xiàng)B,若,與共線,則一定有,故正確;對選項(xiàng)C,若A,B,C三點(diǎn)共線,則在一條直線上,則都是共線向量,故正確;對選項(xiàng)D,若向量,且,則,即,故正確;故選:BCD變式3.已知是平面內(nèi)的一組基底,則下列說法中正確的是(
)A.若實(shí)數(shù)m,n使,則B.平面內(nèi)任意一個(gè)向量都可以表示成,其中m,n為實(shí)數(shù)C.對于m,,不一定在該平面內(nèi)D.對平面內(nèi)的某一個(gè)向量,存在兩對以上實(shí)數(shù)m,n,使【詳解】解:根據(jù)基底的定義知AB正確;對于C,對于m,,在該平面內(nèi),故C錯(cuò)誤;對于D,m,n是唯一的,故D錯(cuò)誤.故選:AB.1.在梯形中,,,,分別是,的中點(diǎn),與交于,設(shè),,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.【答案】ABD【分析】結(jié)合已知梯形的性質(zhì)及向量加法及減法的三角形法則及向量共線定理對各選項(xiàng)進(jìn)行判斷即可.【詳解】由題意可得,,故A正確;,故B正確;,故C錯(cuò)誤;,故D正確.故選:ABD.2.已知點(diǎn),,向量,∥,則(
)A.時(shí)與方向相同B.時(shí),與方向相同C.時(shí)與方向相反D.時(shí),與方向相反【答案】BD【分析】根據(jù)向量平行的坐標(biāo)表示求出,再回代驗(yàn)證方向相同或相反.【詳解】,,可得,又,,可得,解得,當(dāng)時(shí),與方向相反,當(dāng)時(shí),與方向相同.故選:BD3.已知點(diǎn)向量則()A.時(shí)與方向相同B.時(shí)與方向相同C.時(shí)與方向相反D.時(shí)與方向相反【答案】BD【分析】根據(jù)向量共線的坐標(biāo)運(yùn)算求解.【詳解】可得又可得解得當(dāng)時(shí),,則,所以與方向相反,當(dāng)時(shí),,,則,與方向相同.故選:BD.4.如果是平面內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,那么下列說法中正確的是(
)A.可以表示平面內(nèi)的所有向量B.對于平面內(nèi)任一向量,使的實(shí)數(shù)對有無窮個(gè)C.若向量與共線,則有且只有一個(gè)實(shí)數(shù),使得D.若存在實(shí)數(shù)使得,則【答案】AD【分析】由平面向量基本定理可確定AD正確,B錯(cuò)誤;通過反例可說明C錯(cuò)誤.【詳解】是平面內(nèi)兩個(gè)不共線的向量,可以作為平面的一組基底;對于A,由平面向量基本定理可知:可以表示平面內(nèi)的所有向量,A正確;對于B,對于平面內(nèi)任意向量,有且僅有一個(gè)實(shí)數(shù)對,使得,B錯(cuò)誤;對于C,當(dāng)時(shí),與均為零向量,滿足兩向量共線,此時(shí)使得成立的有無數(shù)個(gè),C錯(cuò)誤;對于D,由得:,又不共線,,即,D正確.故選:AD.5.已知平面內(nèi)平行四邊形的三個(gè)頂點(diǎn)則第四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為()A. B.C. D.【答案】ABC【分析】若構(gòu)成的平行四邊形為,即為一條對角線,設(shè),則由中點(diǎn)也是中點(diǎn),利用線段的中點(diǎn)公式求得.同理可求得,構(gòu)成以為對角線的平行四邊形,和以為對角線的平行四邊形,對應(yīng)的的坐標(biāo).【詳解】若構(gòu)成的平行四邊形為,即為一條對角線,設(shè),則由中點(diǎn)也是中點(diǎn),可得,解得,所以;同理可得,若構(gòu)成以為對角線的平行四邊形,則;以為對角線的平行四邊形,則;所以第四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)為可以為:或或.故選:ABC.6.已知橢圓的左、右焦點(diǎn)分別為,,過下頂點(diǎn)A和右焦點(diǎn)的直線與E交于另一點(diǎn)B,與y軸交于點(diǎn)P,則(
)A. B.C.△的內(nèi)切圓半徑為 D.【答案】ABD【分析】根據(jù)給定條件,求出焦點(diǎn)及下頂點(diǎn)坐標(biāo),畫出圖形,再逐項(xiàng)分析計(jì)算、判斷作答.【詳解】依題意,橢圓的焦點(diǎn),下頂點(diǎn),如圖,對于A,,因此,A正確;對于B,直線,由消去y得:,則點(diǎn),于是,B正確;對于C,的周長為,令其內(nèi)切圓半徑為,,因此,解得,C錯(cuò)誤;對于D,,設(shè)點(diǎn),則,而,即有,因此,D正確.故選:ABD7.設(shè),非零向量,,則(
).A.若,則 B.若,則C.存在,使 D.若,則【答案】ABD【分析】A選項(xiàng),驗(yàn)證即可;B選項(xiàng),驗(yàn)證;C選項(xiàng),由題可得,,據(jù)此可判斷選項(xiàng)正誤;D選項(xiàng),由題可得,據(jù)此可判斷選項(xiàng)【詳解】A選項(xiàng),,則,故A正確;B選項(xiàng),,則,故,故B正確;C選項(xiàng),假設(shè)存在,使,則,,則可得,故可得,則假設(shè)不成立,故C錯(cuò)誤;D選項(xiàng),因,則,又由題可得,則,故D正確.故選:ABD8.已知向量,則下列結(jié)論正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.若,則 D.若,則【答案】AB【分析】根據(jù)向量平行的坐標(biāo)表示判斷A,根據(jù)向量垂直的坐標(biāo)表示判斷B,根據(jù)向量的模的坐標(biāo)表示判斷C,D.【詳解】對于A,因?yàn)?,所以,所以,A正確;對于B,因?yàn)?,所以,所以,B正確;對于C,因?yàn)?,所以,所以,C錯(cuò)誤;對于D,因?yàn)?,所以,所以或,D錯(cuò)誤;故選:AB.9.如圖,在中,是的三等分點(diǎn),則(
)A.B.若,則在上的投影向量為C.若,則D.若【答案】AD【分析】根據(jù)平面向量線性運(yùn)算的性質(zhì),結(jié)合投影向量的定義、平面向量數(shù)量積的運(yùn)算性質(zhì)逐一判斷即可.【詳解】對于A,,故A正確;對于B,因?yàn)?,所以,由題意得為的一個(gè)三等分點(diǎn)(靠點(diǎn)更近),所以在上的投影向量為,故B不正確;對于C,,,故,又,所以,故,故C錯(cuò)誤;對于D,,而,代入得,故選項(xiàng)D正確,故選:AD10.已知,則下列敘述正確的是(
)A.若,則 B.若,則C.的最小值為5 D.若向量與向量的夾角為鈍角,則【答案】AD【分析】由向量平行和垂直的坐標(biāo)表示可得AB正誤;利用向量模長運(yùn)算可知,由二次函數(shù)性質(zhì)可求得,知C錯(cuò)誤;利用向量夾角為鈍角,則數(shù)量積必定小于0,可判斷D.【詳解】對于A,若,則,解得:,A正確;對于B,若,則,解得:,B錯(cuò)誤;對于C,因?yàn)?,所以,則當(dāng)時(shí),,,C錯(cuò)誤;對于D,若向量與向量的夾角為鈍角,則,解得,由上可知,此時(shí)兩向量不共線,D正確.故選:AD.11.已知空間向量=(1,-1,2),則下列說法正確的是(
)A.B.向量與向量=(2,2,-4)共線C.向量關(guān)于x軸對稱的向量為(1,1,-2)D.向量關(guān)于yOz平面對稱的向量為(-1,1,-2)【答案】AC【分析】根據(jù)空間向量的模、共線、對稱等知識(shí)對選項(xiàng)進(jìn)行分析,從而確定正確選項(xiàng).【詳解】,A選項(xiàng)正確.,所以不共線,B選項(xiàng)錯(cuò)誤.向量關(guān)于x軸對稱的向量,不變,和變?yōu)橄喾磾?shù),即向量關(guān)于x軸對稱的向量為,C選項(xiàng)正確.向量關(guān)于yOz平面對稱的向量,和不變,變?yōu)橄喾磾?shù),即向量關(guān)于yOz平面對稱的向量為,D選項(xiàng)錯(cuò)誤.故選:AC易錯(cuò)點(diǎn)三:忽視數(shù)量積不滿足結(jié)合律(平面向量的數(shù)量積及其應(yīng)用)1.平面向量的數(shù)量積(1)平面向量數(shù)量積的定義已知兩個(gè)非零向量與,我們把數(shù)量叫做與的數(shù)量積(或內(nèi)積),記作,即=,規(guī)定:零向量與任一向量的數(shù)量積為0.(2)平面向量數(shù)量積的幾何意義①向量的投影:叫做向量在方向上的投影數(shù)量,當(dāng)為銳角時(shí),它是正數(shù);當(dāng)為鈍角時(shí),它是負(fù)數(shù);當(dāng)為直角時(shí),它是0.②的幾何意義:數(shù)量積等于的長度與在方向上射影的乘積.2.?dāng)?shù)量積的運(yùn)算律已知向量、、和實(shí)數(shù),則:①;②;③.3.?dāng)?shù)量積的性質(zhì)設(shè)、都是非零向量,是與方向相同的單位向量,是與的夾角,則①.②.③當(dāng)與同向時(shí),;當(dāng)與反向時(shí),.特別地,或.④.⑤.4.?dāng)?shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算已知非零向量,,為向量、的夾角.結(jié)論幾何表示坐標(biāo)表示模數(shù)量積夾角的充要條件的充要條件與的關(guān)系(當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立)1.平面向量數(shù)量積的類型及求法:(1)平面向量數(shù)量積有兩種計(jì)算公式:一是夾角公式;二是坐標(biāo)公式.(2)求較復(fù)雜的平面向量數(shù)量積的運(yùn)算時(shí),可先利用平面向量數(shù)量積的運(yùn)算律或相關(guān)公式進(jìn)行化簡.2.平面向量數(shù)量積主要有兩個(gè)應(yīng)用:(1)求夾角的大?。喝?,為非零向量,則由平面向量的數(shù)量積公式得(夾角公式),所以平面向量的數(shù)量積可以用來解決有關(guān)角度的問題.(2)確定夾角的范圍:數(shù)量積大于0說明不共線的兩向量的夾角為銳角,數(shù)量積等于0說明不共線的兩向量的夾角為直角,數(shù)量積小于0且兩向量不共線時(shí)兩向量的夾角為鈍角.3.向量與平面幾何綜合問題的解法與步驟:(1)向量與平面幾何綜合問題的解法①坐標(biāo)法把幾何圖形放在適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系中,則有關(guān)點(diǎn)與向量就可以用坐標(biāo)表示,這樣就能進(jìn)行相應(yīng)的代數(shù)運(yùn)算和向量運(yùn)算,從而使問題得到解決.②基向量法適當(dāng)選取一組基底,溝通向量之間的聯(lián)系,利用向量間的關(guān)系構(gòu)造關(guān)于未知量的方程來進(jìn)行求解.(2)用向量解決平面幾何問題的步驟①建立平面幾何與向量的聯(lián)系,用向量表示問題中涉及的幾何元素,將平面幾何問題轉(zhuǎn)化為向量問題;②通過向量運(yùn)算研究幾何元素之間的關(guān)系,如距離、夾角等問題;③把運(yùn)算結(jié)果“翻譯”成幾何關(guān)系.4.利用向量求解三角函數(shù)問題的一般思路:(1)求三角函數(shù)值,一般利用已知條件將向量關(guān)系轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)關(guān)系式.利用同角三角函數(shù)關(guān)系式及三角函數(shù)中常用公式求解.(2)求角時(shí)通常由向量轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題,先求值再求角.(3)解決與向量有關(guān)的三角函數(shù)問題的思想方法是轉(zhuǎn)化與化歸的數(shù)學(xué)思想,即通過向量的相關(guān)運(yùn)算把問題轉(zhuǎn)化為三角函數(shù)問題.(4)解三角形.利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算,把向量垂直或共線轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的方程,在三角形中利用內(nèi)角和定理或正、余弦定理解決問題.5.用向量法解決實(shí)際問題的步驟如下:第一步:抽象出實(shí)際問題中的向量,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題;第二步:建立以向量為主體的數(shù)學(xué)模型;第三步:利用向量的線性運(yùn)算或數(shù)量積運(yùn)算,求解數(shù)學(xué)模型;第四步:用數(shù)學(xué)模型中的數(shù)據(jù)求解問題.6.常見的向量表示形式:(1)重心.若點(diǎn)G是的重心,則或(其中P為平面內(nèi)任意一點(diǎn)).反之,若,則點(diǎn)G是的重心.(2)垂心.若H是的垂心,則.反之,若,則點(diǎn)H是的垂心.(3)內(nèi)心.若點(diǎn)I是的內(nèi)心,則.反之,若,則點(diǎn)I是的內(nèi)心.(4)外心.若點(diǎn)O是的外心,則或.反之,若,則點(diǎn)是的外心.題型:平面向量的模及其應(yīng)用的類型與解題策略:(1)求向量的模.解決此類問題應(yīng)注意模的計(jì)算公式,或坐標(biāo)公式的應(yīng)用,另外也可以運(yùn)用向量數(shù)量積的運(yùn)算公式列方程求解.(2)求模的最值或取值范圍.解決此類問題通常有以下兩種方法:①幾何法:利用向量加減法的平行四邊形法則或三角形法則,結(jié)合模的幾何意義求模的最值或取值范圍;②代數(shù)法:利用向量的數(shù)量積及運(yùn)算法則轉(zhuǎn)化為不等式或函數(shù)求模的最值或取值范圍.(3)由向量的模求夾角.對于此類問題的求解,其實(shí)質(zhì)是求向量模方法的逆運(yùn)用.易錯(cuò)提醒:(1)平面向量的數(shù)量積是一個(gè)實(shí)數(shù),可正、可負(fù)、可為零,且.(2)當(dāng)時(shí),由不能推出一定是零向量,這是因?yàn)槿我慌c垂直的非零向量都有.當(dāng)時(shí),且時(shí),也不能推出一定有,當(dāng)是與垂直的非零向量,是另一與垂直的非零向量時(shí),有,但.(3)數(shù)量積不滿足結(jié)合律,即,這是因?yàn)槭且粋€(gè)與共線的向量,而是一個(gè)與共線的向量,而與不一定共線,所以不一定等于,即凡有數(shù)量積的結(jié)合律形式的選項(xiàng),一般都是錯(cuò)誤選項(xiàng).(4)非零向量夾角為銳角(或鈍角).當(dāng)且僅當(dāng)且(或,且.例.下列說法中錯(cuò)誤的是(
)A.單位向量都相等B.向量與是共線向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線上C.兩個(gè)非零向量,若,則與共線且反向D.已知向量,若與的夾角為銳角,則【詳解】解:對于A選項(xiàng),單位向量方向不同,則不相等,故A錯(cuò)誤;對于B選項(xiàng),向量與是共線向量,也可能是,故B錯(cuò)誤;對于C選項(xiàng),兩個(gè)非零向量,若,則與共線且反向,故C正確;對于D選項(xiàng),向量,若與的夾角為銳角,則且與不共線,故,解得且,故D錯(cuò)誤;故選:ABD變式1.給出下列命題,其中正確的有(
)A.已知向量,則B.若向量共線,則向量所在直線平行或重合C.已知向量,則向量與任何向量都不構(gòu)成空間的一個(gè)基底D.為空間四點(diǎn),若構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則共面【詳解】對于選項(xiàng)A,若,則,故,故選項(xiàng)A正確;對于選項(xiàng)B,根據(jù)向量共線的定義可得其成立,故選項(xiàng)B正確;對于選項(xiàng)C,當(dāng)時(shí),若與不共面,根據(jù)空間向量基本定理可知,可構(gòu)成空間的一個(gè)基底,故選項(xiàng)C不正確;對于選項(xiàng)D,若構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則不共面,故A,B,M,N不共面,故選項(xiàng)D不正確.故選:AB變式2.設(shè)均為單位向量,對任意的實(shí)數(shù)有恒成立,則(
)A.與的夾角為 B.C.的最小值為 D.的最小值為【詳解】對:設(shè)的夾角為,,兩邊平方可得:,即對任意的恒成立,故可得:,即,則,又,故,故錯(cuò)誤;對:,故正確;對:,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得等號,故錯(cuò)誤;對:,對,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)取得最小值,故的最小值為,故正確.故選:.變式3.已知拋物線的焦點(diǎn)為,在拋物線上,延長交拋物線于點(diǎn),拋物線準(zhǔn)線與軸交于點(diǎn),則下列敘述正確的是(
)A.B.點(diǎn)的坐標(biāo)為C.D.在軸上存在點(diǎn),使得為鈍角【詳解】由拋物線方程知:焦點(diǎn),準(zhǔn)線為;對于A,在拋物線上,,,A錯(cuò)誤;對于B,,直線,由得:或,又,,B正確;對于C,,,,,C正確;對于D,設(shè),則,,,不能為鈍角,D錯(cuò)誤.故選:BC.1.如圖,在三棱柱中,M,N分別是,上的點(diǎn),且,.設(shè),,,若,,,則(
)
A. B.C. D.【答案】BD【分析】利用向量的加減法則,以為基底可得,可得A錯(cuò)誤;由計(jì)算可得,可知B正確;分別表示出可得不為零,可得C錯(cuò)誤;利用C中結(jié)論,分別求出,即可得,即D正確.【詳解】對于A,根據(jù)題意可得,又,,所以可得,即,可知A錯(cuò)誤;對于B,由(1)知,所以,所以,即可知B正確;對于C,易知,此時(shí),所以與不垂直,即C錯(cuò)誤;對于D,由選項(xiàng)C可得,且,即;,即;所以可得,即D正確.故選:BD2.設(shè)是任意的非零向量,則下列結(jié)論不正確的是(
)A. B.C. D.【答案】AB【分析】根據(jù)數(shù)量積的定義與數(shù)量積的運(yùn)算律逐一判斷即可.【詳解】由是任意的非零向量,對于A,,故A錯(cuò)誤;對于B,表示與共線的向量,表示與共線的向量,而不一定共線,故B錯(cuò)誤;對于C,因?yàn)榉橇阆蛄?,若,則,故C正確;對于D,,故D正確.故選:AB.3.(多選)下列各命題中,正確的命題為(
)A. B.C. D.【答案】ABC【分析】根據(jù)數(shù)量積的運(yùn)算律以及數(shù)乘的運(yùn)算律,結(jié)合共線定理,可得答案.【詳解】對于A,,故A正確;對于B,根據(jù)向量數(shù)乘滿足交換律和結(jié)合律,可得B正確;對于C,根據(jù)數(shù)量積滿足交換律,可得C正確;對于D,當(dāng),則向量與共線,當(dāng)時(shí),則向量與共線,而向量不一定共線,故D錯(cuò)誤.故選:ABC.4.給出下列命題,其中正確的命題是(
)A.若直線的方向向量為,平面的法向量為,則直線B.若對空間中任意一點(diǎn),有,則、、、四點(diǎn)共面C.兩個(gè)非零向量與任何一個(gè)向量都不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則這兩個(gè)向量共線D.已知向量,,則在上的投影向量為【答案】BCD【分析】利用線面位置關(guān)系與向量的關(guān)系可判斷A選項(xiàng);利用空間向量共面的基本定理可判斷B選項(xiàng);利用空間向量基底的概念可判斷C選項(xiàng);利用投影向量的定義可判斷D選項(xiàng).【詳解】對于A選項(xiàng),直線的方向向量為,平面的法向量為,則,則,所以,或,A錯(cuò);對于B選項(xiàng),對空間中任意一點(diǎn),有,則,整理可得,故、、、四點(diǎn)共面,B對;對于C選項(xiàng),三個(gè)不共面的向量可以成為空間的一個(gè)基底,兩個(gè)非零向量與任何一個(gè)向量都不能構(gòu)成空間的一個(gè)基底,則這兩個(gè)向量共線,C對;對于D選項(xiàng),已知向量,,則在方向上的投影向量為,D對.故選:BCD.5.設(shè)向量,,則下列敘述錯(cuò)誤的是(
)A.若時(shí),則與的夾角為鈍角 B.的最小值為C.與共線的單位向量只有一個(gè)為 D.若,則或【答案】CD【分析】利用向量的運(yùn)算的坐標(biāo)表示,判斷選項(xiàng)正誤.【詳解】對于A,時(shí),且不等于-1,所以與的夾角為鈍角,故A正確;對于B,,當(dāng)時(shí)不等式取等號,所以的最小值為2,所以B正確;對于C,與共線的單位向量為,即或,所以C不正確;對于D,若,可得,解得或,所以D不正確;故選:CD.6.設(shè)F為拋物線C:的焦點(diǎn),過F且傾斜角為30°的直線交C于A,B兩點(diǎn),則(
)A. B.C. D.【答案】AB【分析】求得直線AB的方程,代入拋物線方程,由根與系數(shù)的關(guān)系求解可判斷CD;利用數(shù)量積的定義計(jì)算可判斷B;由拋物線的定義求解可判斷A.【詳解】拋物線C的焦點(diǎn)為,所以直線AB的方程為,將代入,整理得,設(shè),由根與系數(shù)的關(guān)系得,故D錯(cuò)誤;,故C錯(cuò)誤;,故B正確;由拋物線的定義可得,故A正確.故選:AB.7.已知向量,其中均為正數(shù),且,下列說法正確的是(
)A.與的夾角為鈍角B.向量在方向上的投影為C.D.的最大值為2【答案】CD【分析】通過求出,向量在方向上的投影,利用平行關(guān)系結(jié)合基本不等式,即可得出結(jié)論.【詳解】由題意,均為正數(shù),,A項(xiàng),∵,∴與的夾角不為鈍角,A錯(cuò)誤;B項(xiàng),∵,∴向量在方向上的投影為,B錯(cuò)誤;C項(xiàng),∵,,∴,即,C正確;D項(xiàng),∵,即,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí)等號成立,∴的最大值為2,D正確;故選:CD.8.已知所在平面內(nèi)有三點(diǎn)O,N,P,則下列說法正確的是(
)A.若,則點(diǎn)O是的外心B.若,則點(diǎn)N是的重心C.若,則點(diǎn)P是的垂心D.若,且,則為直角三角形【答案】ABC【分析】根據(jù)三角形外心、重心和垂心的定義逐一用向量即可判斷A,B,C;用向量的數(shù)量積和運(yùn)算律即可判斷D.【詳解】對于A,因?yàn)?,所以點(diǎn)O到的三個(gè)頂點(diǎn)的距離相等,所以O(shè)為的外心,故A正確;對于B,如圖所示,D為BC的中點(diǎn),由,得,所以,所以N是的重心,故B正確;
對于C,由,得,即,所以,即.同理,,所以點(diǎn)P是的垂心,故C正確;對于D,由,得角A的平分線垂直于BC,所以,由,得,所以,所以為等邊三角形,故D錯(cuò)誤.故選:ABC.9.如圖,在平行六面體中,與交于點(diǎn),且,,.則下列結(jié)論正確的有(
)A. B.C. D.【答案】AB【分析】由向量的分解和向量數(shù)量積公式、向量的求模公式即可判斷.【詳解】如圖,由題意得,,,,,對于選項(xiàng)A,所以,即.故選項(xiàng)A正確.對于選項(xiàng)B,故選項(xiàng)B正確.對于選項(xiàng)C,所以即故選項(xiàng)C錯(cuò)誤.對于選項(xiàng)D,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.故選:AB10.(多選)下列說法中正確的是(
)A.若非零向量滿足,則與的夾角為30°B.若,則的夾角為銳角C.若,則ABC一定是直角三角形D.ABC的外接圓的圓心為O,半徑為1,若=2,且||=||,則向量在向量方向上的投影數(shù)量為【答案】ACD【分析】對于A,由向量減法法則和向量能組成一個(gè)等邊三角形判斷;,對于B,由是判斷;對于C,由,化簡得到=0判斷;對于D,由=2,得到AOC為等邊三角形,再利用投影的定義判斷.【詳解】對于A,由向量減法法則及題意知,向量可以組成一個(gè)等邊三角形,向量的夾角為60°,又由向量加法的平行四邊形法則知,以為鄰邊的平行四邊形為菱形,所以與的夾角為30°,故正確.對于B,當(dāng)時(shí)不成立,故錯(cuò)誤.對于C,因?yàn)椋浴?)-,所以=0,即,所以ABC是直角三角形,故正確.對于D,如圖,,其中四邊形ABDC為平行四邊形,因?yàn)?2,所以O(shè)為AD,BC的交點(diǎn),又||=||=||,所以AOC為等邊三角形,所以∠ACB=60°,且BC為外接圓的直徑,所以∠ABC=30°.在直角三角形ABC中,BC=2,AC=1,所以AB=,則向量在向量方向上的投影數(shù)量為||cos∠ABC=,故正確.故選:ACD.11.下列說法中正確的是(
)A.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的垂心B.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的外心C.在四邊形中,若,則四邊形為菱形D.若是內(nèi)一點(diǎn),且,則為的內(nèi)心【答案】ABC【分析】根據(jù)題意得到,得出為垂心,判定A正確;化簡得到,得到,得出為三角形的外心,判定B正確;由,得到為平行四邊形,結(jié)合,得到對角線垂直,可判定C正確;設(shè)中點(diǎn)為,得到,得出為的重心,判定D不正確.【詳解】因?yàn)?,所以,則,所以是三條高線的交點(diǎn),為垂心,所以A正確;若,即,即,所以,即,所以為三角形的外心,所以B正確;若四邊形中,,即,則四邊形為平行四邊形,又由,所以,則平行四邊形的對角線垂直,所以四邊形為菱形,所以C正確;如圖所示,因?yàn)?,又由是以為鄰邊的平行四邊形對角線且過中點(diǎn),設(shè)中點(diǎn)為,則,所以,即,因?yàn)槭侵悬c(diǎn),所以三點(diǎn)共線,則為的重心,所以D不正確.故選:ABC.
專題08數(shù)列易錯(cuò)點(diǎn)一:混淆數(shù)列與函數(shù)的區(qū)別(數(shù)列求最值問題)1、等差數(shù)列的定義(1)文字語言:一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的差都等于同一個(gè)常數(shù);(2)符號語言:(,為常數(shù)).2、等差中項(xiàng):若三個(gè)數(shù)a,A,b組成等差數(shù)列,則A叫做a,b的等差中項(xiàng).3、通項(xiàng)公式與前n項(xiàng)和公式(1)通項(xiàng)公式:.(2)前項(xiàng)和公式:.(3)等差數(shù)列與函數(shù)的關(guān)系=1\*GB3①通項(xiàng)公式:當(dāng)公差時(shí),等差數(shù)列的通項(xiàng)公式是關(guān)于的一次函數(shù),且一次項(xiàng)系數(shù)為公差.若公差,則為遞增數(shù)列,若公差,則為遞減數(shù)列.=2\*GB3②前n項(xiàng)和:當(dāng)公差時(shí),是關(guān)于的二次函數(shù)且常數(shù)項(xiàng)為0.已知數(shù)列是等差數(shù)列,是其前項(xiàng)和.1、等差數(shù)列通項(xiàng)公式的性質(zhì):(1)通項(xiàng)公式的推廣:.(2)若,則.(3)若的公差為d,則也是等差數(shù)列,公差為.(4)若是等差數(shù)列,則也是等差數(shù)列.2、等差數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)(1);(2);(3)兩個(gè)等差數(shù)列,的前n項(xiàng)和,之間的關(guān)系為.(4)數(shù)列,,,…構(gòu)成等差數(shù)列.3、關(guān)于等差數(shù)列奇數(shù)項(xiàng)和與偶數(shù)項(xiàng)和的性質(zhì)(1)若項(xiàng)數(shù)為,則,;(2)若項(xiàng)數(shù)為,則,,,.最值問題:解決此類問題有兩種思路:一是利用等差數(shù)列的前項(xiàng)和公式,可用配方法求最值,也可用頂點(diǎn)坐標(biāo)法求最值;二是依據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式,當(dāng)時(shí),數(shù)列一定為遞增數(shù)列,當(dāng)時(shí),數(shù)列一定為遞減數(shù)列.所以當(dāng),且時(shí),無窮等差數(shù)列的前項(xiàng)和有最大值,其最大值是所有非負(fù)項(xiàng)的和;當(dāng),且時(shí),無窮等差數(shù)列的前項(xiàng)和有最小值,其最小值是所有非正項(xiàng)的和,求解非負(fù)項(xiàng)是哪一項(xiàng)時(shí),只要令即可易錯(cuò)提醒:數(shù)列是一種特殊的函數(shù),在求解數(shù)列問題時(shí)有時(shí)可以利用函數(shù)的性質(zhì),但是在利用函數(shù)單調(diào)性求解數(shù)列問題,要注意的取值不是連續(xù)實(shí)數(shù),忽略這一點(diǎn)很容易出錯(cuò).例.已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,,求取得最大值時(shí)對應(yīng)的n值.變式1.?dāng)?shù)列是等差數(shù)列,,.(1)從第幾項(xiàng)開始有?(2)求此數(shù)列的前項(xiàng)和的最大值.變式2.記為等差數(shù)列的前n項(xiàng)和,已知,.(1)求的通項(xiàng)公式;(2)求的最小值.變式3.等差數(shù)列,,公差.(1)求通項(xiàng)公式和前項(xiàng)和公式;(2)當(dāng)取何值時(shí),前項(xiàng)和最大,最大值是多少.1.已知數(shù)列是等差數(shù)列,若,,且數(shù)列的前項(xiàng)和,有最大值,當(dāng)時(shí),的最大值為(
)A.20 B.17 C.19 D.212.已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,且,則取得最小值時(shí)n的值為(
)A.5 B.6 C.7 D.83.已知數(shù)列中,若其前n項(xiàng)和為Sn,則Sn的最大值為(
)A.15 B.750 C. D.4.若是等差數(shù)列,首項(xiàng),,,則使前項(xiàng)和成立的最大自然數(shù)是(
)A.2021 B.2022 C.4042 D.40435.設(shè)是等差數(shù)列,是其前n項(xiàng)和,且,,則下列結(jié)論正確的是(
).A. B.C. D.與均為的最大值6.設(shè)等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,公差為.已知,,,則下列結(jié)論正確的是(
)A. B.C. D.設(shè)的前項(xiàng)和為,則時(shí),的最大值為277.已知數(shù)列的前項(xiàng)和滿足,則下列說法正確的是(
)A.是為等差數(shù)列的充要條件B.可能為等比數(shù)列C.若,,則為遞增數(shù)列D.若,則中,,最大8.已知數(shù)列的前n項(xiàng)和,則下列結(jié)論正確的是(
)A.是等差數(shù)列 B.C. D.有最大值9.?dāng)?shù)列的前項(xiàng)和為,已知,則下列說法正確的是(
)A.是遞增數(shù)列 B.C.當(dāng)時(shí), D.當(dāng)或4時(shí),取得最大值10.等比數(shù)列中,,則數(shù)列的前項(xiàng)和的最大值為.11.記等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為,若,,則當(dāng)取得最大值時(shí),n=.易錯(cuò)點(diǎn)二:忽視兩個(gè)“中項(xiàng)”的區(qū)別(等比數(shù)列利用中項(xiàng)求其它)1、等比數(shù)列的定義:如果一個(gè)數(shù)列從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)與它的前一項(xiàng)的比等于同一個(gè)非零常數(shù),那么這個(gè)數(shù)列叫做等比數(shù)列,這個(gè)常數(shù)叫做等比數(shù)列的公比,公比通常用字母表示。數(shù)學(xué)語言表達(dá)式:(,為非零常數(shù)).2、等比中項(xiàng)性質(zhì):如果三個(gè)數(shù),,成等比數(shù)列,那么叫做與的等比中項(xiàng),其中.注意:同號的兩個(gè)數(shù)才有等比中項(xiàng)。3、通項(xiàng)公式及前n項(xiàng)和公式(1)通項(xiàng)公式:若等比數(shù)列的首項(xiàng)為,公比是,則其通項(xiàng)公式為;通項(xiàng)公式的推廣:.(2)等比數(shù)列的前項(xiàng)和公式:當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.已知是等比數(shù)列,是數(shù)列的前項(xiàng)和.(等比中項(xiàng))1、等比數(shù)列的基本性質(zhì)(1)相隔等距離的項(xiàng)組成的數(shù)列仍是等比數(shù)列,即,,,…仍是等比數(shù)列,公比為.(2)若,(項(xiàng)數(shù)相同)是等比數(shù)列,則,,,,仍是等比數(shù)列.(3)若,則有口訣:角標(biāo)和相等,項(xiàng)的積也相等推廣:(4)若是等比數(shù)列,且,則(且)是以為首項(xiàng),為公差的等差數(shù)列。(5)若是等比數(shù)列,,則構(gòu)成公比為的等比數(shù)列。易錯(cuò)提醒:若成等比數(shù)列,則為和的等比中項(xiàng)。只有同號的兩數(shù)才有等比中項(xiàng),“”僅是“為和的等比中項(xiàng)”的必要不充分條件,在解題時(shí)務(wù)必要注意此點(diǎn)。例.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列中,,則等于(
)A.5 B.10 C.15 D.20變式1.已知等差數(shù)列的公差,且,,成等比數(shù)列,則(
)A. B. C. D.變式2.已知,如果,,,,成等比數(shù)列,那么(
)A., B.,C., D.,變式3.已知等比數(shù)列中,,,則(
)A. B. C.或 D.1.已知等差數(shù)列的前項(xiàng)和為,公差不為0,若滿足、、成等比數(shù)列,則的值為(
)A.2 B.3 C. D.不存在2.已知公差不為零的等差數(shù)列中,,且,,成等比數(shù)列,則數(shù)列的前9項(xiàng)的和為(
)A.1 B.2 C.81 D.803.已知,,則使得成等比數(shù)列的充要條件的值為(
)A.1 B. C.5 D.4.已知等差數(shù)列的公差不為0,且成等比數(shù)列,則錯(cuò)誤的是(
)A. B. C. D.5.正項(xiàng)等比數(shù)列中,是與的等差中項(xiàng),若,則(
)A.4 B.8 C.32 D.646.已知實(shí)數(shù)4,m,9構(gòu)成一個(gè)等比數(shù)列,則圓錐曲線+y2=1的離心率為(
)A. B. C.或 D.或77.?dāng)?shù)列為等比數(shù)列,,,命題,命題是、的等比中項(xiàng),則是的(
)條件A.充要 B.充分不必要 C.必要不充分 D.既不充分也不必要8.在數(shù)列中,,,則(
).A. B.C. D.9.已知是等差數(shù)列,公差,前項(xiàng)和為,若,,成等比數(shù)列,則A., B., C., D.,10.?dāng)?shù)1與4的等差中項(xiàng),等比中項(xiàng)分別是(
)A., B., C., D.,11.已知數(shù)列是等差數(shù)列,,其中公差,若是和的等比中項(xiàng),則(
)A.398 B.388C.189 D.199易錯(cuò)點(diǎn)三:忽略等比數(shù)列求和時(shí)對的討論(等比數(shù)列求和)等比數(shù)列前項(xiàng)和的性質(zhì)(1)在公比或且為奇數(shù)時(shí),,,,……仍成等比數(shù)列,其公比為;(2)對,有;(3)若等比數(shù)列共有項(xiàng),則,其中,分別是數(shù)列的偶數(shù)項(xiàng)和與奇數(shù)項(xiàng)和;(4)等比數(shù)列的前項(xiàng)和,令,則(為常數(shù),且)易錯(cuò)提醒:注意等比數(shù)列的求和公式是分段表示的:,所以在利用等比數(shù)列求和公式求和時(shí)要先判斷公比是否可能為1,,若公比未知,則要注意分兩種情況q=1和q≠1討論..例.設(shè)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為.已知,,則.變式1.記為等比數(shù)列的前n項(xiàng)和,若,,則.變式2.在等比數(shù)列中,,,令,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.變式3.?dāng)?shù)列前項(xiàng)和滿足,數(shù)列滿足.(1)求數(shù)列和的通項(xiàng)公式;(2)對任意,將數(shù)列中落入?yún)^(qū)間內(nèi)項(xiàng)的個(gè)數(shù)記為,求數(shù)列前項(xiàng)和.1.已知為等比數(shù)列,其公比,前7項(xiàng)的和為1016,則的值為(
)A.8 B.10 C.12 D.162.已知正項(xiàng)等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,則(
)A. B. C. D.3.已知,,(,),為其前項(xiàng)和,則(
)A. B. C. D.4.在等比數(shù)列中,,,則(
)A.的公比為4 B.的前20項(xiàng)和為170C.的前10項(xiàng)積為 D.的前n項(xiàng)和為5.已知正項(xiàng)等比數(shù)列的前n和為,若,且,則滿足的n的最大值為.6.已知等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為,,且-3,,成等差數(shù)列,則數(shù)列的通項(xiàng).7.設(shè)為等比數(shù)列的前項(xiàng)和,若,,則8.已知正項(xiàng)等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,若,且,則.9.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列的前項(xiàng)和為,,,則.10.?dāng)?shù)列的前n項(xiàng)和為,且,,則滿足的最小的自然數(shù)n的值為.11.在正項(xiàng)等比數(shù)列中,已知,,則公比.易錯(cuò)點(diǎn)四:由求時(shí)忽略對“”的檢驗(yàn)(求通項(xiàng)公式)類型1觀察法:已知數(shù)列前若干項(xiàng),求該數(shù)列的通項(xiàng)時(shí),一般對所給的項(xiàng)觀察分析,尋找規(guī)律,從而根據(jù)規(guī)律寫出此數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng).類型2公式法:若已知數(shù)列的前項(xiàng)和與的關(guān)系,求數(shù)列的通項(xiàng)可用公式構(gòu)造兩式作差求解.用此公式時(shí)要注意結(jié)論有兩種可能,一種是“一分為二”,即分段式;另一種是“合二為一”,即和合為一個(gè)表達(dá),(要先分和兩種情況分別進(jìn)行運(yùn)算,然后驗(yàn)證能否統(tǒng)一).類型3累加法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個(gè)式子兩邊分別相加,可得:=1\*GB3①若是關(guān)于的一次函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列求和;=2\*GB3②若是關(guān)于的指數(shù)函數(shù),累加后可轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求和;=3\*GB3③若是關(guān)于的二次函數(shù),累加后可分組求和;=4\*GB3④若是關(guān)于的分式函數(shù),累加后可裂項(xiàng)求和.類型4累乘法:形如型的遞推數(shù)列(其中是關(guān)于的函數(shù))可構(gòu)造:將上述個(gè)式子兩邊分別相乘,可得:有時(shí)若不能直接用,可變形成這種形式,然后用這種方法求解.類型5構(gòu)造數(shù)列法:(一)形如(其中均為常數(shù)且)型的遞推式:(1)若時(shí),數(shù)列{}為等差數(shù)列;(2)若時(shí),數(shù)列{}為等比數(shù)列;(3)若且時(shí),數(shù)列{}為線性遞推數(shù)列,其通項(xiàng)可通過待定系數(shù)法構(gòu)造等比數(shù)列來求.方法有如下兩種:法一:設(shè),展開移項(xiàng)整理得,與題設(shè)比較系數(shù)(待定系數(shù)法)得,即構(gòu)成以為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列.再利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求出的通項(xiàng)整理可得法二:由得兩式相減并整理得即構(gòu)成以為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列.求出的通項(xiàng)再轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法)便可求出(二)形如型的遞推式:(1)當(dāng)為一次函數(shù)類型(即等差數(shù)列)時(shí):法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求出的通項(xiàng)整理可得法二:當(dāng)?shù)墓顬闀r(shí),由遞推式得:,兩式相減得:,令得:轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠求出,再用類型Ⅲ(累加法)便可求出(2)當(dāng)為指數(shù)函數(shù)類型(即等比數(shù)列)時(shí):法一:設(shè),通過待定系數(shù)法確定的值,轉(zhuǎn)化成以為首項(xiàng),以為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求出的通項(xiàng)整理可得法二:當(dāng)?shù)墓葹闀r(shí),由遞推式得:——①,,兩邊同時(shí)乘以得——②,由①②兩式相減得,即,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅴ㈠便可求出法三:遞推公式為(其中p,q均為常數(shù))或(其中p,q,r均為常數(shù))時(shí),要先在原遞推公式兩邊同時(shí)除以,得:,引入輔助數(shù)列(其中),得:再應(yīng)用類型Ⅴ㈠的方法解決.(3)當(dāng)為任意數(shù)列時(shí),可用通法:在兩邊同時(shí)除以可得到,令,則,在轉(zhuǎn)化為類型Ⅲ(累加法),求出之后得.類型6對數(shù)變換法:形如型的遞推式:在原遞推式兩邊取對數(shù)得,令得:,化歸為型,求出之后得(注意:底數(shù)不一定要取10,可根據(jù)題意選擇).類型7倒數(shù)變換法:形如(為常數(shù)且)的遞推式:兩邊同除于,轉(zhuǎn)化為形式,化歸為型求出的表達(dá)式,再求;還有形如的遞推式,也可采用取倒數(shù)方法轉(zhuǎn)化成形式,化歸為型求出的表達(dá)式,再求.類型8形如型的遞推式:用待定系數(shù)法,化為特殊數(shù)列的形式求解.方法為:設(shè),比較系數(shù)得,可解得,于是是公比為的等比數(shù)列,這樣就化歸為型.總之,求數(shù)列通項(xiàng)公式可根據(jù)數(shù)列特點(diǎn)采用以上不同方法求解,對不能轉(zhuǎn)化為以上方法求解的數(shù)列,可用歸納、猜想、證明方法求出數(shù)列通項(xiàng)公式易錯(cuò)提醒:在數(shù)列問題中,數(shù)列的通項(xiàng)與其前n項(xiàng)和之間關(guān)系如下,在使用這個(gè)關(guān)系式時(shí),要牢牢記住其分段的特點(diǎn)。當(dāng)題中給出數(shù)列{}的與關(guān)系時(shí),先令求出首項(xiàng),然后令求出通項(xiàng),最后代入驗(yàn)證。解答此類題常見錯(cuò)誤為直接令求出通項(xiàng),也不對進(jìn)行檢驗(yàn).例.已知數(shù)列和,其中的前項(xiàng)和為,且,.(1)分別求出數(shù)列和的通項(xiàng)公式;(2)記,求證:.變式1.?dāng)?shù)列的前n項(xiàng)和,已知,,k為常數(shù).(1)求常數(shù)k和數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)數(shù)列的前n項(xiàng)和為,證明:變式2.設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列的前項(xiàng)和為,滿足.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)記,數(shù)列的前項(xiàng)和為.證明:對一切正整數(shù),.變式3.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且().(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.1.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且.(1)當(dāng)時(shí),求;(2)若為等比數(shù)列,求的值.2.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且與的等差中項(xiàng)為.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式.(2)設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和.3.已知數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,.(1)求;(2)記,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.4.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,且滿足,,當(dāng)時(shí),是4的常數(shù)列.(1)求的通項(xiàng)公式;(2)當(dāng)時(shí),設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,證明:.5.在數(shù)列中,,是的前n項(xiàng)和,且數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.(1)求的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),求數(shù)列的前n項(xiàng)和.6.已知數(shù)列的前項(xiàng)和是,且.(1)證明:是等比數(shù)列.(2)求數(shù)列的前項(xiàng)和.7.已知首項(xiàng)為4的數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且.(1)求證:數(shù)列為等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.8.設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,且,.(1)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)設(shè)數(shù)列的前項(xiàng)和為,求證:.9.設(shè)各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且滿足.(1)求出數(shù)列的通項(xiàng)公式;(2)設(shè),數(shù)列的前n項(xiàng)和為,求時(shí),n的最小值.10.已知為數(shù)列的前項(xiàng)和,,.(1)求的通項(xiàng)公式;(2)若,,求數(shù)列的前項(xiàng)和.11.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列的前n項(xiàng)和為,且,(且).(1)求的通項(xiàng)公式;(2)若,求數(shù)列的前n項(xiàng)和.易錯(cuò)點(diǎn)五:裂項(xiàng)求和留項(xiàng)出錯(cuò)(數(shù)列求和)常見的裂項(xiàng)技巧積累裂項(xiàng)模型1:等差型(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)積累裂項(xiàng)模型2:根式型(1)(2)(3)(4)(5)(6)積累裂項(xiàng)模型3:指數(shù)型(1)(2)(3)(4)(5)(6),設(shè),易得,于是(7)積累裂項(xiàng)模型4:對數(shù)型積累裂項(xiàng)模型5:三角型(1)(2)(3)(4),則積累裂項(xiàng)模型6:階乘(1)(2)常見放縮公式:(1);(2);(3);(4);(5);(6);(7);(8);(9);(10);(11);(12);(13).(14).易錯(cuò)提醒:用裂項(xiàng)相消法求和時(shí),裂項(xiàng)后可以產(chǎn)生連續(xù)相互抵消的項(xiàng),但是要注意抵消后并不一定只剩下第一項(xiàng)和最后一項(xiàng),也有可能前面剩兩項(xiàng),后面也剩兩項(xiàng),一般來說前面剩余幾項(xiàng)后面也剩余幾項(xiàng),若前面剩余的正數(shù)項(xiàng),則后面剩余的是負(fù)數(shù)項(xiàng)。例.已知數(shù)列的前項(xiàng)和為,,.(1)求的通項(xiàng)公
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