本题导读

本题考查向量的数量积与向量排列的组合问题。核心是把五对向量的对应分量全面分类,用「同为 的位置总数 」作参数表示 ,再逐条判定命题真假。

📌【题干】

Question

(2014年安徽卷(理)) 已知两个不相等的非零向量 ,两组向量 和 均由 2 个 和 3 个 排列而成,记 , 表示 所有可能取值中的最小值.则下列命题正确的是 (写出所有正确命题的编号). ① 有 5 个不同的值; ② 若 ,则 与 无关; ③ 若 ,则 与 无关; ④ 若 ,则 ; ⑤ 若 ,,则 与 的夹角为 .

🔍【思路分析】

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  1. 引入参数:把五对 的 25 个对应位置中、两个分量同为 的位置总数记为 。
  2. 分类计数:由五组 中共有 10 个 分量可知,「 为 而 为 」的位置有 个,由对称性,「 为 而 为 」的位置也有 个,其余 个位置的两个分量均为 。
  3. 写出 :,配方得 。
  4. 逐条判定:由 知 ,故 随 增大而增大。

✅【答案】

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②④

✍【详细解析】

Abstract

第一步:用参数 表示 设五对 中两个对应分量同为 的位置总数为 。因五组 中共有 个 分量,故「 为 而 为 」的位置有 个;同理「 为 而 为 」的位置也有 个;余下的两个分量均为 ,共 个位置。于是

第二步:求 因为 ,所以 , 随 增大而增大。每一对向量中两个 的位置交集可为 0、1、2 个,故 可取 0 到 10 的每一个整数, 实际有 11 个不同的值,且

第三步:逐条判定

  • ① 有 11 个不同的值,命题错误。
  • ② 若 ,则 ,与 无关,命题正确。
  • ③ 若 ,则 ,,仍与 有关,命题错误。
  • ④ 若 ,由 得 ,命题正确。
  • ⑤ 若 且 ,则 ,得 ,于是 ,不等于 ,命题错误。

故答案为 ②④

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:向量数量积与排列组合的综合。

  2. 核心方法:用”同为 的位置总数 “作参数表示 ,再逐条判定命题。

  3. 避坑指南:注意审题与运算细节。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 数量积展开与组合计数。

  2. 结论推广: ,随 增大而增大。

  3. 方法推广: 多向量对应分量求和问题引入位置分类参数统一处理。

🔗【关联脉络】

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