在 A B C 中, D 为 B C 中点, E 为 A…——2021 高考数学第 16 题答案解析

2021_上海卷 (2021)

2021 ?? 第 16 题 单选题 区分题
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16.在 $\triangle A B C$ 中,$D$ 为 $B C$ 中点,$E$ 为 $A D$ 中点,则以下结论:①存在 $\triangle A B C$ ,使得 $\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C E}=0$ ;②存在三角形 $\triangle A B C$ ,使得 $\overrightarrow{C E} / /(\overrightarrow{C B}+\overrightarrow{C A})$ ;它们的成立情况是()

A. ①成立,②成立
B. ①成立,(2)不成立
C. (1)不成立,②成立
D. (1)不成立,(2)不成立 【思路分析】设 $A(2 x, 2 y), B(-1,0), C(1,0), D(0,0), E(x, y)$ ,由向量数量的坐标运算即可判断①;$F$ 为 $A B$ 中点,可得 $(\overrightarrow{C B}+\overrightarrow{C A})=2 \overrightarrow{C F}$ ,由 $D$ 为 $B C$ 中点,可得 $C F$ 与 $A D$ 的交点即为重心 $G$ ,从而可判断②

完整解析 · 逐步详解

【解析】:不妨设 $A(2 x, 2 y), B(-1,0), C(1,0), D(0,0), E(x, y)$ ,
① $\overrightarrow{A B}=(-1-2 x,-2 y), \overrightarrow{C E}=(x-1, y)$ ,
若 $\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C E}=0$ ,则 $-(1+2 x)(x-1)-2 y^{2}=0$ ,即 $-(1+2 x)(x-1)=2 y^{2}$ ,
满足条件的 $(x, y)$ 存在,例如 $\left(0, \frac{\sqrt{2}}{2}\right)$ ,满足上式,所以①成立;
(2)$F$ 为 $A B$ 中点,$(\overrightarrow{C B}+\overrightarrow{C A})=2 \overrightarrow{C F}, ~ C F$ 与 $A D$ 的交点即为重心 $G$ ,
因为 $G$ 为 $A D$ 的三等分点,$E$ 为 $A D$ 中点,
所以 $\overrightarrow{C E}$ 与 $\overrightarrow{C G}$ 不共线,即(2)不成立。
故选:$B$ .

【归纳总结】本题主要考查平面向量数量积的运算,共线向量的判断,属于中档题.

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