第4节 向量中的最值(范围)问题.docx
第4节向量中的最值(范围)问题
一、单项选择题
1.(2025·扬州开学考试)已知向量a=(3,1),b=(1,3),则|λa-b|(λ∈R)的最小值为()
A.2 B.3
C.1 D.3
2.已知平面向量a,b,|a|=1,|b|=2,且a·b=1.若|c|=2,则(a+b)·c的最大值为()
A.25 B.10
C.2 D.5
3.(2025·泉州模拟)已知平面向量a,b满足|a|=32,|b|=1,并且当λ=-4时,|a+λb|取得最小值,则sin<a,b>=()
A.223 B
C.154 D.
4.(2025·绵阳一模)已知四边形ABCD是边长为2的正方形,P为平面ABCD内一点,则(PA+PB)·(PC+PD)的最小值为()
A.-1 B.-2
C.-4 D.-6
5.(2025·沈阳模拟)已知单位向量a,b,若对任意实数x,|xa+b|≥32恒成立,则向量a,b的夹角的取值范围为(
A.[π4,3π4] B.[π
C.[π4,π2] D.[π3
6.如图,在△ABC中,cos∠BAC=14,点D在线段BC上,且BD=3DC,AD=152,则△ABC的面积的最大值为(
A.15 B.17
C.215 D.2
二、多项选择题
7.(2025·晋中模拟)在△ABC中,D为边AC上一点且满足AD=12DC,若P为BD上一点,且满足AP=λAB+μAC,λ,μ为正实数,则下列结论正确的是(
A.λμ的最小值为1
B.λμ的最大值为1
C.1λ+13
D.1λ+13
8.已知a,b是单位向量,且|a+b|=|a-b|,(c-a-b)·(c-2a)=0,则下列说法正确的是()
A.a·b=0
B.若a·k=n·a,则n=k
C.|c|的最大值为2
D.c·b的最小值是1
三、填空题
9.(2025·绵阳模拟)已知圆C的方程为(x-1)2+(y-1)2=2,点P在直线y=x+3上,线段AB为圆C的直径,则|PA+PB|的最小值为.
10.(2025·秦皇岛一模)定义在[x1,x2]上的函数y=f(x)的图象为C,M是C上任意一点,O为坐标原点,设向量OA=(x1,f(x1)),OB=(x2,f(x2)),OM=(x,y),且实数λ满足x=λx1+(1-λ)x2,此时向量ON=λOA+(1-λ)OB.若|MN|≤K恒成立,则称函数y=f(x)在[x1,x2]上可在标准K下线性近似,其中K是一个确定的实数.已知函数f(x)=x2-2x在[1,2]上可在标准K下线性近似,那么K的最小值是.
四、解答题
11.设点P在单位圆的内接正八边形A1A2…A8的边A1A2上,求PA12+PA22
12.(2025·邵阳开学考试)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,对任意两个向量m=(x1,y1),n=(x2,y2),作OM=m,ON=n,当m,n不共线时,记以OM,ON为邻边的平行四边形的面积为S(m,n)=|x1y2-x2y1|;当m,n共线时,易知S(m,n)=0.
(1)分别根据下列已知条件求S(m,n);
①m=(2,1),n=(-1,2);
②m=(1,2),n=(2,4);
(2)若向量p=λm+μn(λ,μ∈R,λ2+μ2≠0),求证:S(p,m)+S(p,n)=(|λ|+|μ|)S(m,n);
(3)记OA=a,OB=b,OC=c,且满足c=λa+μb,a⊥b,|a|=|b|=|c|=1,求S(c,a)+S(c,b)的最大值.