正方形ABCD的边长是2,E是AB 的中点,则 E C ·…——2023 高考数学第 6 题答案解析

2023_全国乙卷

2023 全国 第 6 题 单选题 区分题
2023_全国乙卷

6. 正方形ABCD的边长是2,E是AB 的中点,则 ${ \overrightarrow { E C } } \cdot { \overrightarrow { E D } } =$ ( )

A. $\sqrt { 5 }$
B. 3
C. $2 \sqrt { 5 }$
D. 5
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B

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【答案】B

【解析】

**方法一**:以 $\left\{ { \overrightarrow { A B } } , { \overrightarrow { A D } } \right\}$ 为基底向量表示 $^ { \mathrm { u u u } } _ { E C , E D }$ ,再结合数量积的运算律运算求解;方法二:建系,利用平面向量的坐标运算求解;方法三:利用余弦定理求cosÐDEC,进而根据数量积的定义运算求解

**方法一**:以 $\left\{ { \overrightarrow { A B } } , { \overrightarrow { A D } } \right\}$ 为基底向量,可知 $\stackrel { \mathbf { U U } } { A B } \stackrel { } { = } \stackrel { | \mathbf { U U } | } { A D } = 2 , \stackrel { \mathbf { U U } } { A B } \cdot \stackrel { \mathbf { U U } } { A D } = 0$

$$ E C = E B + B C = \frac {1}{2} A B + A D, E D = E A + A D = - \frac {1}{2} A B + A D $$

所以 $\stackrel { \mathrm { U U } } { E C } \cdot \stackrel { \mathrm { U U } } { E D } = \left( \frac { 1 } { 2 } \stackrel { \mathrm { U U } } { A B } + \stackrel { \mathrm { U U } } { A D } \right) \cdot \left( - \frac { 1 } { 2 } \stackrel { \mathrm { U U } } { A B } + \stackrel { \mathrm { U U } } { A D } \right) = - \frac { 1 } { 4 } \stackrel { \mathrm { U U } } { A B } + \stackrel { \mathrm { U U } } { A D } = - 1 + 4 = 3$

**方法二**:如图,以A为坐标原点建立平面直角坐标系,

则 $E { \left( 1 , 0 \right) } , C { \left( 2 , 2 \right) } , D { \left( 0 , 2 \right) }$ ,可得 $\stackrel { \mathbf { u u } } { E C } = \left( 1 , 2 \right) , \stackrel { \mathbf { u u } } { E D } = \left( - 1 , 2 \right)$

所以 $\stackrel { \mathbf { u u } } { E C } \cdot \stackrel { \mathbf { u u } } { E D } = - 1 + 4 = 3$ ;

**方法三**:由题意可得: $E D = E C = \sqrt { 5 } , C D = 2$ 在 $\triangle C D E$ 中,由余弦定理可得 $\cos \angle D E C = { \frac { D E ^ { 2 } + C E ^ { 2 } - D C ^ { 2 } } { 2 D E \cdot C E } } = { \frac { 5 + 5 - 4 } { 2 \times { \sqrt { 5 } } \times { \sqrt { 5 } } } } = { \frac { 3 } { 5 } }$ 所以 $\underset { E C \cdot E D } { \mathbf { u } \equiv } \overset { \mathbf { u } \mathbf { u } \mathbf { u } } { \left| \underset { E C } { \mathbf { E } } \right| } \bigg | \overset { \mathbf { u } \mathbf { u } \mathbf { u } } { E D } \bigg | \cos \angle D E C = \sqrt { 5 } \times \sqrt { 5 } \times \frac { 3 } { 5 } = 3$

故选:B.

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