人教A版必修四高一数学平面向量单元测试卷人教版.docx
高中数学第二章平面向量新人教A版必修4
平面向量一、选择题1.下列命题中正确的是( )( A ) 两个相等的向量的起点,方向,长度必须都相同( B) 若a,b是两个单位向量,则a= b( C) 若向量a和b共线,则向量a, b 的方向相同( D) 零向量的长度为0,方向是任意的2.如图,在平行四边形ABCD 中,下列结论中错误的是( )( A ) ( C) AB DCAB AD BD( B )( D )AD AB ACAD CB03.在四边形ABCD 中,CB AB BA( )(A) DB (B) CA(C) CD (D) DC4.已知a,b为非零向量,且|a+ b|=| a|+| b|,则一定有( )( A ) a=b ( B ) a∥b,且a,b方向相同( C) a=-b ( D ) a∥b,且a,b方向相反5.化简下列向量: ( 1) AB BC CA (2) AB AC BD CD(3) FQ QP EF EM (4) OA OB AB,结果为零向量的个数是( )(A)1 (B)2 (C)3 (D)4二、填空题6.对于下列命题①相反向量就是方向相反的向量②不相等的向量一定不平行③相等的向量一定共线④共线的单位向量一定相等⑤共线的两个向量一定在同一条直线上其中真命题的序号为______.3 3点A 的位置向量为 ______.8.一艘船以 5 km 的速度出发向垂直于对岸的方向行驶,而船实际的航行方向与水流成30°,则船的实际速度的大小为______ ,水流速度的大小为______.9.如图,在□ABCD中,AO a ,DO b ,用向量a, b 表示下列向量CB______AB =_____.10.已知平面内有□ABCD和点O,若OA a ,OB b,OC c ,OD d,则a-b+c -d=______.三、解答题11.化简:(1) AB AC BD(2) AB CD CB DA12.在单位圆中, B 是 OA 的中点, PQ 过 B 且 PQ∥Ox,MP⊥ Ox,NQ⊥ Ox,则在向量OM,ON,MP,NQ,OP,OQ,OB,OA,PQ 中.( 1) 找出相等的向量;( 2) 找出单位向量;( 3) 找出与OM共线的向量;( 4) 向量OM,ON的长度.13.已知正方形A BCD 的边长为1,若AB a ,BC b ,AC c ,求作向量a-b+c,并求出 |a-b+c|.14.已知向量a, b 满足:| a|=3,| a+ b|=5,| a- b|=5,求| b|.向量的线性运算 ( 二 ) 一、选择题1.若 3( x+ 3a) - 2( a-x) =0,则向量 x= ( ) ( A ) 2a ( B) - 2a ( C) 7a ( D ) 7 a5 52.若AB5e, CD7e且 | AD | | BC |,则四边形ABCD 是 ( ) ( A ) 平行四边形( B ) 非等腰梯形( C)菱形( D)等腰梯形3.如图所示, D 是△ ABC 的边上的中点,则向量CD 等于()(A) BC 1BA ( B ) BC1BA 2 2(C) BC 1BA (D) BC 1 BA2 2 )4.已知向量1- 2e2,b=- 2e1+ 4e2,则向量a与b满足关系 (a= e( A ) b= 2a ( B) 共线且方向相反 ( C) 共线且方向相同(D)不平行5.下列结论中正确的个数是 ( )①若| b|=2| a|,则 b=±2a ②若 a∥ b,b∥ c,则 a∥ c ③若 m a=m b,则a=b④ 0a=0⑤若向量a与b共线,则一定存在一个实数,使得 a= b(A)0个(B)1个(C)2个(D)3 个二、填空题6.化简: 5( 3a- 2b) + 4( 2b-3a) = ______.7.与非零向量a共线的单位向量为 ____________.8.数轴上的点 A,B,C 的坐标分别为2x,- 2,x,且AB 3BC ,则x=______;|AB|= ______.9.已知向量 a 与 b 方向相反,|a|=6,| b|=4,则 a=______b.10.在□ ABCD 中,AB a ,AD b ,AN3NC ,M为BC的中点,则 MN____.三、解答题11.点 D 是△ ABC 边 BC 上一点,且BD 1 BC.设试AB a,AC b,用向量a,b表示3AD.12.已知向量a, b 满足求| a|∶| b|.11 1(a3b)(a b)(3a2b) ,求证:向量 a 与 b 共线,并52 513.已知|a|= 1,|b|= 2.若a=b,求|a-b|的值.14.已知平面中不同的四点A,B,C,D 和非零向量a,b,且AB a2b,CD 5a6b,CD =7a-2b.( 1) 证明: A, B, D 三点共线;( 2) 若a与b共线,证明A, B, C,D 四点共线.向量的分解与向量的坐标表示一、选择题1.已知向量a= ( 4,2) ,向量 b=( x,3),且 a∥b,则x=( )(A)9 (B)6 (C)5 (D)32.已知点 A( 0, 1) , B( 1, 2) , C( 3, 4) ,则AB 2BC的坐标为 ( )( A)( 3,3) ( B)( -3,- 3) ( C)( - 3, 3) ( D)( 3,- 3)3.已知基底 { e1,e2} ,实数 x,y 满足 ( 3x- 4y) e1+ ( 2x-3y) e2= 6e1+ 3e2,则 x- y 的值等于( )(A)3(B)-3(C)0(D)24.在基底 { e1,e2} 下,向量a=e1+ 2e2,b= 2e1-e2,若a∥b,则的值为()(A)0(B)-21(D)-4( C)25.设向量a= ( 1,- 3) ,b= ( - 2,4) ,c= ( - 1,- 2) ,若表示向量4a,4b-2c,2( a-c) ,d 的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量 d 为( )( A)( 2,6) ( B)( -2,6)( C)( 2,- 6) ( D)( - 2,- 6)二、填空题6.点 A( 1,- 2) 关于点 B 的对称点为 ( - 2, 3) ,则点 B 的坐标为 ______.7.若 M( 3,- 2) ,N( - 5,- 1) 且MP 1 MN,则 P 点的坐标为 ______________.28.已知点 O( 0,0) , A( 1,2) ,B( 4,5) ,点 P 满足OP OA t AB ,当点P在x轴上时,t= _______.9.已知□ABCD 的三个顶点A( - 1, 3) , B( 3, 4) ,C( 2, 2) ,则顶点D的坐标为 ______.10.向量OA(k,12) , OB (4,5) , OB (10, k) 若A、B、C三点共线,则k= ______.三、解答题11.已知梯形ABCD 中,AB2DC ,M,N分别是DC,AB的中点.设 AD a,AB b 选择基底 { a,b} ,求向量DC,NM在此基底下的分解式.12.已知向量a=( 3,-2),b=(-2,1), c=( 7,-4),( 1) 证明:向量a, b 是一组基底;( 2) 在基底 { a,b} 下,若c= x a+ y b,求实数x, y 的值.13.已知向量a=( 1,2), b=(-3,x).若 m=2a+ b, n= a-3b,且 m∥ n,求实数x的值并判断此 m 时 n 与的方向相同还是相反.14.已知点O( 0,0) , A( 1, 4) ,B( 4,- 2) ,线段 AB 的三等分点C,D ( 点 C 靠近 A) .OC2OD平面向量的数量积及其运算律一、选择题1.若| a |= 4, | b |= 3,〈a , b 〉= 135°,则 a 2 b = ( )(A)6( B)(C)6 2 (D) 622.已知 | a |= 8, e 为单位向量,〈 a , e 〉2π,则 a 在 e 方向上的正射影的数量为 ( )3(A)4 3(B)4(C) 43(D)-4 3.若向量 a , b , c 满足 a 2 b = a 2 c ,则必有 ()( A ) a = 0( B) b = c( C) a =0 或 b = c ( D ) a ⊥ ( b - c )4.若| a |= 1,| b |= 2,且 ( a + b ) ⊥ a ,则〈 a , b 〉= ()( A) 30° ( B) 60°( C) 120° (D)150°5.平面上三点 A ,B ,C ,若 | AB | 3,|BC | 4,|CA | 5,则 AB BC BC CA CA AB= ( )A .25 ( B) -25(C)50(D)-50二、填空题6.已知 a 2 b =- 4, a 在 b 方向上的正射影的数量为-8,则在| a |和 | b | 中,可求出具体数值的是 ______,它的值为 ______.7.已知 a , b 均为单位向量, 〈 a , b 〉= 60°,那么| a + 3b | = ______. 8.已知| a |= 4,| b | = 1,| a - 2b | = 4,则 cos 〈a , b 〉= ______.9.下列命题中,正确命题的序号是______.( 1) | a | 2=a 2;( 2) 若向量 a , b 共线,则 a 2 b =| a || b | ;( 3)( a 2 b ) 2= a 22 b 2;( 4) 若 a 2 b = 0,则 a = 0 或 b = 0( 5)( a -b ) 2 ( a +b ) =| a | 2-| b | 2;10.设向量 a , b , c 满足 a + b +c = 0, ( a -b ) ⊥ c , a ⊥b .若| a |= 1,则 | a | 2+| b |2+| c | 2的值是 ______. 三、解答题11.已知| a |= 5,| b |= 4,〈a , b 〉π,求 ( a + b ) 2 a 和| a + b |.312.向量 a , b 满足 ( a - b ) 2 ( 2a + b ) =- 4,且 | a | = 2,| b |= 4,求〈 a ,b 〉.13.已知 O 为△ ABC 所在平面内一点,且满足(OB OC) (OB OA) 0 ,试判断△ ABC的形状.14.已知向量 a , b 满足:| a |= 1,| b | = 2,| a - b | = 7 .( 1) 求| a - 2b |; ( 2) 若 ( a + 2b ) ⊥( k a - b ) ,求实数 k 的值.向量数量积的坐标运算与度量公式一、选择题1.已知 a = ( - 4, 3) , b = ( 5,6) ,则 3a 2-4a 2 b =()(A)83(B)63(C)57(D)232.已知向量 a ( 3, 1) , b 是不平行于 x 轴的单位向量,且 a b3 ,则 b =()(A)(3, 1) (B) (1,3 ) (C) (1,3 3) ( D)( 1,0)2222443.在△ ABC 中, A( 4, 6) , B( - 4,10) , C( 2, 4) ,则△ ABC 是 ( )( A ) 等腰三角形( B) 锐角三角形( C) 钝角三角形( D ) 直角三角形4.已知 a = ( 0, 1) ,b = ( 1,1) ,且〈 aπ的值为( )b ,a 〉,则实数2(A)-1(B)0(C)1(D)25.已知 a = ( 1, 2) ,b = ( - 2,- 4) , | c |5 ,若 (ab )c 5 ),则〈 a , c 〉= (2( A) 30°( B) 60°( C) 120°(D)150°二、填空题,b 〉=.若a + = ( - ,-1) , - =,- ,则=,〈 a ______ .6 b 2 a b ( 4 3) a 2 b ______7.向量 a = ( 5, 2) 在向量 b =( - 2, 1) 方向上的正射影的数量为 ______. 8.在△ ABC 中, A( 1, 0) , B( 3, 1) , C( 2, 0) 则∠ BCA = ____________. 9.若向量 a 与 b = ( 1, 2) 共线,且满足 a 2 b =- 10,则 a = ______.10.已知点 A( 0,3) ,B( 1,4) ,将有向线段 AB 绕点 A 旋转角π到 AC 的位置,则点C 的2坐标为 ______. 三、解答题11.已知 a = ( - 3,2) ,b = ( 1,2) ,求值: | a + 2b |,( 2a - b ) 2 ( a +b ) ,cos 〈a + b ,a - b 〉.12.若 |a |2 13 , b = ( - 2, 3) ,且 a ⊥ b ,求向量 a 的坐标.13.直角坐标系 xOy 中,已知点 A( 0,1) 和点 B( -3, 4) ,OC 为△ AOB 的内角平分线,且OC 与 AB 交于点 C ,求点 C 的坐标.14.已知 k Z ,AB ( k ,1),AC ( 2,4),| AB | 4 ,且△ ABC 为直角三角形, 求实数 k 的值.用心爱心专心测试十二向量的应用Ⅰ学习目标1.会用向量的方法解决某些简单的平面几何问题.2.会用向量的方法解决物理中简单的力学和速度问题;能将物理问题转化为数学问题,同时会用建立起来的数学模型解释相关的物理问题.Ⅱ基础性训练一、选择题1.作用于原点的两个力f1=( 1,1), f2=( 2,3),为使它们平衡,需要增加力f3,则力 f3 的大小为 ( )( A)( 3,4) ( B)( -3,- 4)( C) 5 (D)252.在水流速度为自西向东,10 km / h 的河中,如果要使船以10 3 km/ h的速度从河南岸垂直到达北岸,则船出发时行驶速度的大小和方向( )( A ) 北偏西 30°, 20 km/ h( B ) 北偏西 60°, 20 km / h( C) 北偏东 30°, 20 km/ h( D ) 北偏东 60°, 20 km / h3.若平行四边形ABCD 满足| AB AD | | AB AD |,则平行四边形ABCD 一定是 ( )(A)正方形(B)矩形(C)菱形(D)等腰梯形4.已知□ABCD 对角线的交点为O,P 为平面上任意一点,且PO =a,则PA PB PC PD = ( )( A ) 2a ( B) 4a ( C) 6a ( D ) 8a5.已知非零向量AB与 AC满足(AB AC)BC 0且 AB.AC 1|AB | |AC | |AB| |AC| 2,则△ ABC为 ( )( A ) 三边均不相等的三角形( B ) 直角三角形( C) 等腰非等边三角形( D ) 等边三角形二、填空题6.自 50 m 高处以水平速度10 m/ s 平抛出一物体,不考虑空气阻力,则该物2s 时的速度的大小为 ______,与竖直向下的方向成角为,则tan=______( g=10 m/ s2).7.夹角为 120°的两个力f1和 f2作用于同一点,且| f 1|=| f2|=m( m>0),则 f1和 f2的合力 f 的大小为______, f 与 f2的夹角为____________.8.正方形ABCD 中, E,F 分别为边DC , BC 的中点,则cos∠ EAF = ____________.9.在△ ABC 中,有命题:①AB AC BC ;②若 ( AB AC) ( AB A C )0 ,则△ABC 为等腰三角形;③AB BC CA=0;④若 AB BC 0 ,则为△ABC锐角三角形.上述命题中正确的是____________( 填上你认为正确的所有序号)三、解答题10.水平电线AB 对竖直电杆BD 的拉力为300 N,斜拉索BC 的拉力为600 N,此时电杆恰好不偏斜,求斜拉索与地面成角的大小以及由此引起的电杆对地面的压力( 电杆自重不计).11.某运动员在风速为东偏北60°, 2 m/ s 的情况下正在以 10 m/ s 的速度向东跑.若风停止,运动员用力不变的情况下,求该运动员跑步速度的大小和方向.12.对于平行四边形ABCD ,点 M 是 AB 的中点,点N 在 BD 上,且BN 1 BD.用向量3的方法证明:M, N, C 三点共线.Ⅲ拓展性训练13.在 Rt△ABC 中,∠ C=90°,且 CA= CB, D 是 CB 的中点, E 是 AB 上一点,且AE=2EB.求证: AD ⊥ CE.14.如图,已知点A( 4, 0) , B( 4,4) , C( 2, 6) ,求 AC 与 OB 的交点 P 的坐标.测试十三平面向量全章综合练习一、选择题1.向量( AB MB) (BO CB) OM 化简后等于( )(A) AC (B) BC ( C) AB (D) AM2.点 A 的坐标为 ( 1,- 3) ,向量AB的坐标为 ( 3,7) ,则点 B 的坐标为 ( ) ( A)( 4,4) ( B)( -2,4) ( C)( 2, 10) ( D)( -2,- 10)3.已知向量a= ( -2, 4) ,b= ( - 1,- 2) , c=( 2,3),则( a+ b) 2 ( a- c)的值为( )(A)10 (B)14 ( C) -10 (D)-144.已知向量a= ( 2,t) ,b= ( 1, 2) .若 t= t1时,a∥b; t= t 2时,a⊥b,则 ( ) ( A ) t1=- 4, t2=- 1 ( B ) t1=- 4, t2= 1( C) t1= 4, t2=- 1 ( D ) t1= 4, t2= 15.若点 O 是△ ABC 所在平面内一点,满足OA OB OB OC OC OA ,则点O是△ABC 的 ( )( A ) 三个内角的角分线的交点( B ) 三条边的垂直平分线的交点( C) 三条中线的交点( D ) 三条高线的交点二、填空题6.河水的流速为 2 m/ s,一只小船想要以垂直于河岸方向10 m/ s 的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度的大小应为______________.7.数轴上的点A,B,点 A 的坐标为- 3,且向量AB的长度为5,则点 B 的坐标为 ______.8.已知p= ( - 2, 2) ,q= ( 1,3) ,则p在q方向上的正射影的数量为______.9.已知向量a=( 2,3), b=(-1,2),若( a+b)⊥( a+ b),则实数=______.10.给出下列命题:①a b b; a2a②| a|-| b|<| a- b|;③ |a2b|=|a||b|;④ ( b2 c) a- ( c2 a) b与c垂直;⑤已知 a,b 是非零向量,若| a+ b|=| a- b|,则a⊥ b;a2= b2.⑥已知 a, b 是两个单位向量,则所有正确的命题的序号为____________ .三、解答题11.已知点A( - 2, 1) , B( 1,3) .求线段 AB 中点 M 和三等分点P, Q 的坐标.12.已知 | a|= 2, | b|= 4,〈a,b〉2π.求|a-b|和〈a,a-b〉的余弦值.313.已知向量a=( 1,2), b=( x,1).( 1) 求与 a 垂直的单位向量的坐标;( 2) 求| b-2a|的最小值以及此时 b 的坐标;( 3) 当 x 为何值,a+ 2b与b- 2a平行,并确定它们此时是同向还是反向.14.如图,以原点O 和 A( 5,2) 为两个顶点作等腰直角△OAB,使∠ B= 90°.求点 B 的坐标和 AB 的坐标.参考答案第二章平面向量测试七向量的线性运算 ( 一 )一、选择题1.D 2.C 3.C 4.B 5.C二、填空题6.③7.“东偏北 60°, 6 km”或“北偏东30°, 6 km ” 8. 10 km / h 5 3 km/ h9.b-a;a+b10.0三、解答题11.解: ( 1) CD;( 2) 原式=(AB BC CD) DA AD DA =0.12.解: ( 1) MP NQ OB ;( 2) OP,OQ,OA;( 3) ON,PQ ;( 4)|OM | | ON | 3 213.解:AB a, BC b, AC c ,所以DB a b,BE AC c, DE DB BE a b c ,| a- b+ c|=2.14.解:设AB a, AD b ,做□ABCD.则 AC a b, DB a b ,可得 AC BD 5 ,所以□ABCD为矩形,|b | | AD | 52 32=4.测试八 向量的线性运算 ( 二 )一、选择题1.D 2.D 3.A 4. B 5. A二、填空题6. 3a - 2b 7.a 8.- 4; 6 9. a 3b 10. 1 b 1a| a |244三、解答题11.答: AD2 a 1b .33712.略解:化简得 9a = 7b ,即 ab ,所以 a ∥ b ;| a |∶| b |= 7∶ 9.91,λ= 113.略解:由题意,得| a |=| λ|| b |,∴ | λ|=,22| a - b |=| λ- 1|| b |= 2| λ- 1|= 1 或 3.14. (1) 证明:∵ BDCD CB 2a 4b ,∴ BD 2 AB ,∴ AB // BD ,因为二者均经过点 B ,所以 A , B , C 三点共线. (2)证明:∵ a 与 b 共线,设 a = λb ,∴ BD ( 2 4)b , CD (7 2)b∵CD0, BD 0 ∴7λ- 2≠0, 2λ+ 4≠0.∴ BD 24CD ,7 2∴ BD // CD ,所以 B , C , D 三点共线,又 A ,B , D 三点共线.所以 A , B ,C , D 四点共线.测试九 向量的分解与向量的坐标表示一、选择题1.B 2. B 3.A 4.D 5.D 二、填空题6.( 1,1)7.( 1, 3) 8. t2 9.( -2,1) 10.- 2 或 112 223三、解答题11.答: DC1b ; NM a1b .2412. ( 1) 证明:∵32 ,∴ a 与 b 不平行,所以向量 a , b 是一组基底.213x 2 y 7,x 1, ( 2) 略解: ( 7,- 4) = x( 3,- 2) + y( - 2, 1) ,y4,所以2.2x y13.略解: m =( - 1, 4+x) , n =( 10, 2- 3x) ,因为 m ∥ n ,所以- ( 2- 3x) - 10( 4+ x) =0, x =- 6,此时 m = ( - 1,- 2) , n = ( 10, 20) ,有 n =- 10m ,所以 m 与 n 方向相反.14.略解: ( 1) OC OA AC OA 1(1,4)1(2,2) .AB (3, 6)3 3OD OA AD OA 2AB (1,4)2(3, 6) (3,0) .3 3( 2) OC 2OD ( 2,2) 2(3,0) (8,2) .OE OB OC 2OD ( 4, 2) (8,2) (12,0) .测试十平面向量的数量积及其运算律一、选择题1.D 2.D 3.D 4.C 5.B二、填空题6.|b|; 1 7.13 8.19.①⑤10. 42 4提示:10.由a+b+c=0,得c=-a-b,又 ( a-b) ⊥c,∴ (a-b) 2 (-a-b)=0,2 2∴-| a|- a2 b+a2 b+| b|=0,∴|b|=|a|=1.又 c=- a- b,222 2 ∴| c|=|- a- b|=(- a- b) 2 (- a- b)=| a|+2a2 b+| b|=2.另外,可以结合图示,分析解决问题.三、解答题11.解:a2 b= 10, ( a+b) 2 a=a2+a2 b= 35,|a b | ( a b) 2 a 2 2a b b2 61 .12.解:由题意得2a 2-a2 b-b2=- 4,所以 2a2-a2 b-b2=- 4,得a2 b=-4,cos 〈a,b〉 a b 1, 〈a,b〉=120°| a || b | 213.略解:因为(OB OC) (OB OA) 0 ,所以CB AB=0,从而CB AB ,△ABC 为直角三角形.14.略解: ( 1) |a-b|2=a2- 2ab+b2= 7,所以a2 b=- 1,| a-2b|2= a2-4ab+4b2=21,即|a2b | 21.( 2) 由已知得 ( a+ 2b) 2 ( k a-b) = 0,即 k a2-ab+ 2k ab- 2b2= 0,得 k=- 7.测试十一向量数量积的坐标运算与度量公式一、选择题1.A 2.B 3.D 4.A 5.C提示:5.设c= ( x,y) ,由 | c | 5 ,得x2+y2=5,,①,由 ( a b ) c55 5,得 ( 1, 2) ( x, y),∴ x 2 y,, ②222由①②解得 c( 1 3, 13) ,或 c ( 1 3, 13) .22 2213) 时, cos 〈a c5 1 , 当c (3, 1, 〉222a c5 52|a || c |∴〈 a ,c 〉= 120°,另一种情况,计算结果相同.二、填空题6.- 5; 135° 7. 8 510. ( - 1,4) 或 ( 1,2)58.135° 9. ( - 2,- 4)提示:10.设 C( x , y) ,则 AB(1,1), AC ( x, y 3) ,由 AC ⊥ AB 得, AB AC 0 ,即 x + y - 3= 0,, ①又 | AB | AC , ∴ 2= x 2+ ( y - 3) 2,, ②. 结合①②,解得,x 1,x 1y 或y 4 ∴ C( 1, 2) 或 C( -1,4) .2,三、解答题11.答: |a 2b |37 ;( 2a - b ) 2 ( a + b ) =22; cos a b , ab 55.12.解:设 a = ( x ,y) ,则2x 3 y 0 x 6 x6 x2y252,解得:y 4 或,所以 a =( 6,4) 或y 4a = ( -6,- 4) .13.解:设 C( x , y) ,则 OC( x, y) ,由已知可得: 〈 OA,OC 〉=〈 OB, OC 〉AC // ABx y 113 则,所以,解得OC OCOB OC 3 4 x, y,2yxy2|OA ||OB|55所以 C( 1, 3).2 214.解:由 | AB |4 得 k 2≤ 15,∵ k ∈ Z ,∴ k =- 3,- 2,- 1, 0, 1, 2,3,·2k 4 0 所以 k =- 2;当 A = 90°时, AB ACAB ·BC 0,BC (2 - k ,3)当 C= 90°时,,所以 2( 2- k) +12= 0, k= 8( 舍 ) .AC·BC 0,BC (2 - k,3)综上 k=- 1 或- 2 或 3.测试十二向量的应用一、选择题1.C2.A3.B4.B5.D提示:ABm, AC5.设n ,则|m|=|n|=1,|AB| |AC|由已知 (m n) BC 0 .∴ m BC n BC,∴ m BC cos(x B)n BC cos C ∴c osB= c osC,又B、C∈( 0,)∴B= C.又由已知 m n 1,2∴ m n cos A 1 2∴ cos A 1,又(0,π)2∴A= 60°∴△ ABC 为等边三角形.二、填空题18.46. 10 5m/s;7. m, 60°,9.②③2 5三、解答题10.答:= 60°;300 3N.11.解:如图,建立平面直角坐标系,作□ABCD,设|OC | 2,| OB | 10,则C( 1,3 ),B( 10, 0) ,CB (9, 3),得 |CB| 2 21 9.17m/s,tan AOB3.9由计算器计算得∠ AOB≈ 10. 89°.该运动员跑步速度的大小为9. 17 m/ s,方向为东偏南约10. 89°.MN // MC量,再证明二者具有关系 MN MC 即可.设AB e 1 , AD e 2 ,则 BDe 1 e 2 , BN1e 1 1e 2 .3 3MC1e 1 e 2 , MN MB BN 1e 1 ( 1e 11e 2 ) 1 e 1 1e 2 .22 33 6 3所以 MN1MC ,所以 M , N ,C 三点共线.313.证明:设此等腰直角三角形的直角边长为a ,AD CE( AC CD) (CA AE) AC CA AC AECD CA CD AE|AC|2| AC || AE | cos45 0 |CD || AE |cos45a 22 a 21 a 20 所以 AD ⊥ CE .33或以点 C 为原点, CA , CB 所在的直线分别为x ,y 轴建立平面直角坐标系,则 A( a , 0) , D (0, 1 a), E(1 a, 2a), AD ( a, 1 a), CE ( 1 a, 2a),23 3233可得出 AD CE1 a2 1 a 20 ,所以 AD ⊥CE .3 314.解:设 P( x , y) ,则 OP (x, y) , OB = ( 4, 4) ,由 OP,OB ,共线得 4x -4y = 0,,, ①,AP ( x 4, y) , AC = ( - 2, 6) ,由 AP, AC 共线得 6( x - 4) - y( - 2) =0,, ②,由①②解得, P( 3, 3) .测试十三 平面向量全章综合练习一、选择题 1.A2.A3.B4.C5.D二、填空题6. 2 26m/s7.-8 或 2 2 109.1710.④⑤⑥8.59三、解答题11.解: ABOB OA (3,2) ,OM1(OB OA) ( 1,2),所以 M (1,2),2 22OPOA1AB (1, 5) ,所以 p( 1, 5), OQ OA 2AB (0, 7) ,3 3 33 3 7所以 Q(0, ) .2 7 , cos 〈 a , a -b 〉2712.答:| a -b |7.13.略解: ( 1) 设单位向量为 e = k( - 2, 1) = ( - 2k , k) ,因为 | e | = 1,得 k55,2 5 52 5 5e (5 , 5 ) 或 e ( 5 , 5 ) .(2)|b 2 | ( x 2) 29 ,当 x = 2 时, | b - 2a |最小值为 3,此时 b = ( 2,1) .a ( 3) x 1 ,反向.214.解:设 B( x , y) ,则 AB( x 5, y 2), OBAB OB 0(x, y) ,由已知得,| AB| |OB|x( x5) y( y 2) 0x 3x2 7所以,解得 2 或 2 ,x2y2( x 5)21( y 2)2y 1 7 y 2 32 2 所以 B(3,7)或 B(7,3),AB ( 3, 1)或 AB ( 7,3),222 22 22 2用心 爱心 专心。
2019高中数学第二章平面向量单元测试(二)新人教A版必修4
第二章 平面向量注意事项:1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上,并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)1.设3,sin 2α⎛⎫= ⎪⎝⎭a ,1cos ,3α⎛⎫= ⎪⎝⎭b ,且∥a b ,则锐角α为( )A .30︒B .60︒C .75︒D .45︒2.下列命题正确的是( ) A .单位向量都相等B .若a 与b 共线,b 与c 共线,则a 与c 共线C .若|a +b |=|a -b |,则a ·b =0D .若a 与b 都是单位向量,则a ·b =1.3.设向量()2,3a m m =-+,()21,2b m m =+-,若a 与b 的夹角大于90°,则实数m 的取值范围是( ) A .4,23⎛⎫- ⎪⎝⎭B .()4,2,3⎛⎫-∞-+∞ ⎪⎝⎭C .42,3⎛⎫- ⎪⎝⎭D .()4,2,3⎛⎫-∞+∞ ⎪⎝⎭4.平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若()2,4AB =,()1,3AC =,则AD BD ⋅等于( ) A .8B .6C .8-D .6-5.已知1=a ,6=b ,()2⋅-=a b a ,则向量a 与向量b 的夹角是( )A .6π B .4π C .3π D .2π 6.关于平面向量a ,b ,c ,有下列四个命题: ①若a ∥b ,a ≠0,则存在λ∈R ,使得b =λa ; ②若a ·b =0,则a =0或b =0;③存在不全为零的实数λ,μ使得c =λa +μb ; ④若a ·b =a ·c ,则a ⊥(b -c ). 其中正确的命题是( ) A .①③B .①④C .②③D .②④7.已知|a |=5,|b |=3,且12⋅-a b =,则向量a 在向量b 上的投影等于( ) A .4-B .4C .125-D .1258.设O ,A ,M ,B 为平面上四点,()1OM OB OA λλ=+-⋅,且()1,2λ∈,则( ) A .点M 在线段AB 上 B .点B 在线段AM 上 C .点A 在线段BM 上 D .O ,A ,B ,M 四点共线9.P 是△ABC 内的一点,()13AP AB AC =+,则△ABC 的面积与△ABP 的面积之比为( ) A .32B .2C .3D .610.在△ABC 中,2AR RB =,2CP PR =,若AP mAB nAC =+,则m n +等于( ) A .23B .79 C .89D .111.已知3a +4b +5c =0,且|a |=|b |=|c |=1,则a ·(b +c )等于( )A .45-B .35-C .0D .3512.定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下:对任意的a =(m ,n ),b =(p ,q ),令a ⊙b =mq -np .下面说法错误的是( ) A .若a 与b 共线,则a ⊙b =0B .a ⊙b =b ⊙aC .对任意的λ∈R ,有(λa )⊙b =λ(a ⊙b )D .(a ⊙b )2+(a ·b )2=|a |2|b |2二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)13.设向量a =(1,2),b =(2,3),若向量λa +b 与向量()4,7--c =共线,则λ=________.14.a ,b 的夹角为120°,|a |=1,|b |=3,则|5a -b |=________.15.已知向量a =(6,2),14,2⎛⎫=- ⎪⎝⎭b ,直线l 过点A (3,-1),且与向量a +2b 垂直,则直线l 的方程为________.16.已知向量()2,1OP =,()1,7OA =,()5,1OB =,设M 是直线OP 上任意一点(O 为坐标原点),则MA MB ⋅的最小值为________.三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(10分)如图所示,以向量OA =a ,OB =b 为边作AOBD ,又13BM BC =,13CN CD =,用a ,b 表示OM 、ON 、MN .18.(12分)已知a ,b 的夹角为120°,且|a |=4,|b |=2,求:(1)(a -2b )·(a +b ); (2)|a +b |; (3)|3a -4b |.19.(12分)已知)1=-a,12⎛=⎝⎭b,且存在实数k和t,使得x=a+(t2-3)b,y=-k a+t b,且x⊥y,试求2k tt+的最小值.20.(12分)设()2,5OA =,()3,1OB =,()6,3OC =.在线段OC上是否存在点M,使MA⊥MB?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.21.(12分)设两个向量e1、e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1、e2的夹角为60°,若向量2t e1+7e2与e1+t e2的夹角为钝角,求实数t的取值范围.22.(12分)已知线段PQ过△OAB的重心G,且P、Q分别在OA、OB上,设OA =a,OB =b,OP m=a,OQ n=b.求证:113 m n+=.2018-2019学年必修四第二章训练卷平面向量(二)答 案一、选择题(本大题共12个小题,每小题5分,共60分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的) 1.【答案】D【解析】31sin cos 23αα⨯=,sin 21α=,290α=︒,45α=︒.故选D .2.【答案】C【解析】∵|a +b |2=a 2+b 2+2a ·b ,|a -b |2=a 2+b 2-2a ·b ,||+-=a b a b . ∴0⋅a b =.故选C . 3.【答案】A【解析】∵a 与b 的夹角大于90°,∴0⋅<a b ,∴()()()()221320m m m m -+++-<,即23280m m -<-,∴423m -<<.故选A .4.【答案】A【解析】∵()1,1AD BC AC AB ==-=--,∴()()()1,12,43,5BD AD AB =-=---=--,∴()()1,13,58AD BD ⋅=--⋅--=. 故选A . 5.【答案】C【解析】∵()22-=⋅-=a b a a b a ,∴3⋅a b =,∴31cos ,·162a b ⋅〈〉===⨯a b a b , ∴,3a b π〈〉=.故选C . 6.【答案】B【解析】由向量共线定理知①正确;若a ·b =0,则a =0或b =0或a ⊥b ,所以②错误;在a ,b 能够作为基底时,对平面上任意向量,存在实数λ,μ使得c =λa +μb , 所以③错误;若⋅⋅a b =a c ,则()0-=a b c ,所以()⊥-a b c ,所以④正确, 即正确命题序号是①④,所以B 选项正确.7.【答案】A【解析】向量a 在向量b 上的投影为12cos ,43a b ⋅⋅〈〉=⋅==-=-a b a b a a a b b . 故选A . 8.【答案】B【解析】∵()()1OM OB OA OA OB OA λλλ=+-⋅=+-,∴AM AB λ=,λ∈(1,2),∴点B 在线段AM 上,故选B . 9.【答案】C【解析】设△ABC 边BC 的中点为D ,则22ABC ABD ABP ABP S S ADS S AP==△△△△. ∵()1233AP AB AC AD =+=,∴32AD AP =,∴32AD AP =.∴3ABC ABP S S =△△.故选C . 10.【答案】B【解析】2224133393AP AC CP AC CR AC AB AC AB AC ⎛⎫=+=+=+-=+ ⎪⎝⎭,故有417939m n +=+=.故选B . 11.【答案】B【解析】由已知得435=--b a c ,将等式两边平方得()()22435=--b a c ,化简得35⋅=-a c .同理由534--c =a b 两边平方得a ·b =0,∴()35=⋅+=⋅-⋅a b c a b +a c .故选B . 12.【答案】B【解析】若a =(m ,n )与b =(p ,q )共线,则mq -np =0,依运算“⊙”知a ⊙b =0,故A 正确.由于a ⊙b =mq -np ,又b ⊙a =np -mq ,因此a ⊙b =-b ⊙a ,故B 不正确. 对于C ,由于λa =(λm ,λn ),因此(λa )⊙b =λmq -λnp ,又λ(a ⊙b )=λ(mq -np )=λmq -λnp ,故C 正确.对于D ,(a ⊙b )2+(a ·b )2=m 2q 2-2mnpq +n 2p 2+(mp +nq )2=m 2(p 2+q 2)+n 2(p 2+q 2)=(m 2+n 2)(p 2+q 2)=|a |2|b |2,故D 正确.二、填空题(本大题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上) 13.【答案】2【解析】∵a =(1,2),b =(2,3),∴()()(),22,32,23λλλλλ=++++a b =. ∵向量λa +b 与向量()4,7--c =共线,∴-7(λ+2)+4(2λ+3)=0.∴λ=2. 14.【答案】7 【解析】∵()222222125552511310134920⎛⎫==+-⨯+-⨯⨯--⋅=⎝=⨯- ⎪⎭a b a b a b a b .∴|5a -b |=7.15.【答案】2390x y --=【解析】设P (x ,y )是直线上任意一点,根据题意,有()()()23,12,30AP x y ⋅+=-+⋅-=a b ,整理化简得2390x y --=. 16.【答案】8-【解析】设()2,OM tOP t t ==,故有()()()2212,752,152012528MA MB t t t t t t t ⋅=--⋅--=-+=--, 故当t =2时,MA MB ⋅取得最小值8-.三、解答题(本大题共6个大题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.【答案】1566OM =+a b ,2233ON =+a b ,1126MN =-a b .【解析】BA OA OB =-=-a b .∴11153666OM OB BM OB BC OB BA =+=+=+=+a b .又OD =+a b .1122226333ON OC CN OD OD OD =+=+==+a b ,∴221511336626MN ON OM =-=+--=-a b a b a b .18.【答案】(1)12;(2);(3) 【解析】(1)1cos1204242⎛⎫⋅=︒=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭a b a b .(a -2b )·(a +b )=a 2-2a ·b +a ·b -2b 2=42-2×(-4)+(-4)-2×22=12. (2)∵|a +b |2=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=16+2×(-4)+4=12.∴+=a b .(3)|3a -4b |2=9a 2-24a ·b +16b 2=9×42-24×(-4)+16×22=16×19,∴34-=a b 19.【答案】74-.【解析】由题意有2==a,1=b .∵1102⋅=-=a b ,∴⊥a b . ∵x·y =0,∴[a +(t 2-3)b ](-k a +t b )=0.化简得334t tk -=.∴()()222117432444k t t t t t +=+-=+-.即2t =-时,2k t t+有最小值为74-. 20.【答案】存在,M 点的坐标为(2,1)或2211,55⎛⎫⎪⎝⎭.【解析】设OM tOC =,t ∈[0,1],则()6,3OM t t =, 即M (6t,3t ).()26,53MA OA OM t t =-=--,()36,13MB OB OM t t =-=--.若MA ⊥MB ,则()()()()263653130MA MB t t t t ⋅=--+--=.即45t 2-48t +11=0,13t =或1115t =.∴存在点M ,M 点的坐标为(2,1)或2211,55⎛⎫⎪⎝⎭.21.【答案】1417,,2⎛⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【解析】由向量2t e 1+7e 2与e 1+t e 2的夹角为钝角,得()()1212121227027t t t t +⋅+<+⋅+e e e e e e e e ,即(2t e 1+7e 2)·(e 1+t e 2)<0.整理得:()222112222770t t t ++⋅+<e e e e .(*)∵|e 1|=2,|e 2|=1,〈e 1,e 2〉=60°.∴e 1·e 2=2×1×cos 60°=1, ∴(*)式化简得:2t 2+15t +7<0.解得:172t -<<-.当向量2t e 1+7e 2与e 1+t e 2夹角为180°时,设2t e 1+7e 2=λ(e 1+t e 2) (λ<0). 对比系数得270t t λλλ=⎧⎪=⎨⎪<⎩,∴2t λ⎧=⎪⎨=⎪⎩,∴所求实数t 的取值范围是1417,,2⎛⎛⎫--- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 22.【答案】见解析. 【解析】证明 如右图所示, ∵()()1122OD OA OB =+=+a b ,∴()2133OG OD ==+a b . ∴()111333PG OG OP m m ⎛⎫=-=+-=-+ ⎪⎝⎭a b a a b .PQ OQ OP n m =-=-b a . 又P 、G 、Q 三点共线,所以存在一个实数λ,使得PG PQ λ=.∴1133m n m λλ⎛⎫-+=- ⎪⎝⎭a b b a ,∴11033m m n λλ⎛⎫⎛⎫-+-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭a +b . ∵a 与b 不共线,∴103103m m n λλ⎧-+=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩①②,由①②消去λ得:113m n +=.。
2020年高中数学 人教A版 必修4 单元测试卷 平面向量(含答案解析)
7
7
∴Error!解得 m=2,n= ,∴D(2, ),故选 A.225.答案为:D.
解析:由题意,得 a·b=3×(-3)+4×1=-5,|a|=5,|b|= 10,
a·b -5 1
则 cos θ=
= =- .
|a||b| 5 10 10
3
sin θ
∵θ∈[0,π],∴sin θ= 1-cos2θ= ,∴tan θ=
22.已知 a=(2+sin x,1),b=(2,-2),c=(sin x-3,1),d=(1,k)(x∈R,k∈R). ππ
(1)若 x∈[- , ],且 a∥(b+c),求 x 的值; 22
(2)若函数 f(x)=a·b,求 f(x)的最小值; (3)是否存在实数 k 和 x,使得(a+d)⊥(b+c)?若存在,求出 k 的取值范围;若不存在, 请说明理由.
3.在△ABC 中,AB=BC=3,∠ABC=60°,AD 是边 BC 上的高,则A→D·A→C的值等于( )
9 A.-
4
9
27
B.
C.
D.9
4
4
4.已知四边形 ABCD 的三个顶点 A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),且B→C=2A→D,则顶点 D 的坐标
为( ) 7
A.(2, ) 2
答案解析
1.答案为:D. 解析:A 中,两向量的夹角不确定,故 A 错;B 中,若 a⊥b,a⊥c,b 与 c 反方向, 则不成立,故 B 错;C 中,应为A→B=O→B-O→A,故 C 错; D 中,因为 b⊥c,所以 b·c=0,所以(a+c)·b=a·b+c·b=a·b,故 D 正确.
2.答案为:B. 对 A,a 与 b 若其中一个为 0,不合题意,错误.对 B,零向量是 0,正确;对 C,方向相 同且长度相等的向量叫做相等向量,错误;对 D,共线向量所在直线可能平行,也可能重 合,错误.故选 B.
高中数学 第二章 平面向量 2.1向量的加法 新人教A版必修4-新人教A版高一必修4数学试题
§2 从位移的合成到向量的加法2.1 向量的加法,)1.问题导航(1)任意两个向量都可以应用向量加法的三角形法则吗?(2)向量加法的三角形法则与平行四边形法则的使用条件有何不同?2.例题导读教材P77例1,例2,P78例3.通过此三例的学习,熟悉向量加法运算,学会利用向量加法解决实际生活问题.试一试:教材P81习题2-2 B组T1,T2,T3你会吗?1.向量加法的定义及运算法则定义求两个向量和的运算,叫做向量的加法法则三角形法则前提已知向量a,b,在平面内任取一点A 作法作AB→=a,BC→=b,再作向量AC→结论向量AC→叫做a与b的和,记作a+b,即a+b=AB→+BC→=AC→图形平行四边形法则前提已知不共线的两个向量a,b,在平面内任取一点O 作法以同一点O为起点的两个已知向量a,b为邻边作▱OACB 结论对角线OC→就是a与b的和图形规定零向量与任一向量a的和都有a+0=0+a=a. 2.向量加法的运算律运算律交换律 a +b =b +a结合律 (a +b )+c =a +(b +c )1.判断正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)任意两个向量的和仍然是一个向量.( )(2)|a +b |≤|a |+|b |等号成立的条件是a ∥b .( )(3)任意两个向量的和向量不可能与这两个向量共线.( ) 解析:(1)正确.根据向量和的定义知该说法正确. (2)错误.条件应为a ∥b ,且a ,b 的方向相同.(3)错误.当两个向量共线时,两向量的和向量与这两个向量中的任意一个都共线. 答案:(1)√ (2)× (3)×2.若a ,b 为非零向量,则下列说法中不正确的是( )A .若向量a 与b 方向相反,且|a |>|b |,则向量a +b 与a 的方向相同B .若向量a 与b 方向相反,且|a |<|b |,则向量a +b 与a 的方向相同C .若向量a 与b 方向相同,则向量a +b 与a 的方向相同D .若向量a 与b 方向相同,则向量a +b 与b 的方向相同解析:选B.因为a 与b 方向相反,|a |<|b |,所以a +b 与a 的方向相反,故B 不正确. 3.化简下列各向量: (1)AB →+BC →=________. (2)PQ →+OM →+QO →=________.解析:根据向量加法的三角形法则及运算律得: (1)AB →+BC →=AC →.(2)PQ →+OM →+QO →=PQ →+QO →+OM →=PO →+OM →=PM →.答案:(1)AC → (2)PM →4.在△ABC 中,AB →=a ,BC →=b ,CA →=c ,则a +b +c =________.解析:由向量加法的三角形法则,得AB →+BC →=AC →,即a +b +c =AB →+BC →+CA →=0. 答案:01.对向量加法的三角形法则的四点说明 (1)适用X 围:任意向量.(2)注意事项:①两个向量一定首尾相连;②和向量的起点是第一个向量的起点,终点是第二个向量的终点. (3)方法与步骤:第一步,将b (或a )平移,使一个向量的起点与另一个向量的终点相连; 第二步:将剩下的起点与终点用有向线段相连,且有向线段的方向指向终点,则该有向线段表示的向量即为向量的和.也称“首尾相连,连首尾”.(4)图示:如图所示2.对向量加法的平行四边形法则的四点说明 (1)适用X 围:任意两个非零向量,且不共线.(2)注意事项:①两个非零向量一定要有相同的起点; ②平行四边形中的一条对角线所对应的向量为和向量.(3)方法与步骤:第一步:先把两个已知向量a 与b 的起点平移到同一点; 第二步:以这两个已知向量为邻边作平行四边形,则两邻边所夹的对角线所表示的向量即为a 与b 的和.(4)图示:如图所示已知向量作和向量如图,已知向量a ,b ,c 不共线,求作向量a +b +c .(教材P 81习题2-2 A 组T 3)[解] 法一:如图(1),在平面内作OA →=a ,AB →=b ,则OB →=a +b ;再作BC →=c ,则OC →=a +b +c .法二:如图(2),在平面内作OA →=a ,OB →=b ,以OA 与OB 为邻边作平行四边形OADB ,则OD →=a +b ;再作OC →=c ,以OD 与OC 为邻边作平行四边形ODEC ,则OE →=a +b +c .方法归纳已知向量求作和向量的方法(1)用三角形法则,在平面内任取一点,顺次作两个向量等于已知向量,从起点到终点的向量就是两个向量的和.(2)用平行四边形法则,在平面内任取一点,从此点出发分别作两个向量等于已知向量,以它们为邻边作平行四边形,共起点的对角线对应的向量就是这两个向量的和.1.(1)如图所示,已知向量a 和b ,求作a +b .(2)如图,已知a ,b ,c 三个向量,试求作和向量a +b +c .解:(1)法一:(三角形法则)如图所示.①在平面上任取一点O ,作OA →=a ,AB →=b ;②连接OB ,则OB →=a +b .法二:(平行四边形法则)如图所示.①在平面上任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ;②以OA ,OB 为邻边作平行四边形OACB ,则OC →=a +b .(2)作出来的和向量如图,首先在平面内任取一点O ,作向量OA →=a ,再作向量AB →=b ,则得向量OB →=a +b ,然后作向量BC →=c ,则向量OC →即为所求.向量的加法运算(1)下列等式不正确的是( )①a +(b +c )=(a +c )+b ;②AB →+BA →=0;③AC →=DC →+AB →+BD →. A .②③ B .② C .① D .③(2)设A ,B ,C ,D 是平面上任意四点,试化简: ①AB →+CD →+BC →; ②DB →+AC →+BD →+CA →.(教材P 81习题2-2A 组T 5(1)(2))[解] (1)选B.由向量的加法满足结合律知①正确;因为AB →+BA →=0,故②不正确;DC →+AB →+BD →=AB →+BD →+DC →=AC →成立,故③正确.(2)①AB →+CD →+BC →=(AB →+BC →)+CD →=AC →+CD →=AD →. ②DB →+AC →+BD →+CA →=(DB →+BD →)+(AC →+CA →)=0+0=0.方法归纳向量加法运算律的意义和应用原则 (1)意义向量加法的运算律为向量加法提供了变形的依据,实现恰当利用向量加法法则运算的目的.实际上,由于向量的加法满足交换律和结合律,故多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行.(2)应用原则利用代数方法通过向量加法的交换律,使各向量“首尾相连”,通过向量加法的结合律调整向量相加的顺序.2.(1)在平行四边形ABCD 中,O 是对角线的交点,下列结论正确的是( ) A.AB →=CD →,BC →=AD → B.AD →+OD →=DA → C.AO →+OD →=AC →+CD → D.AB →+BC →+CD →=DA → (2)化简下列各式: ①(AD →+MB →)+(BC →+CM →)=________. ②AB →+DF →+CD →+BC →+FA →=________.解析:(1)因为AO →+OD →=AD →,AC →+CD →=AD →,所以AO →+OD →=AC →+CD →.(2)①(AD →+MB →)+(BC →+CM →)=AD →+MB →+BM →=AD →+0=AD →. ②AB →+DF →+CD →+BC →+FA →=(AB →+BC →)+(DF →+FA →)+CD →=AC →+DA →+CD →=(AC →+CD →)+DA →=AD →+DA →=0.答案:(1)C (2)①AD →②0向量加法的应用(1)已知图中电线AO 与天花板的夹角为60°,电线AO 所受拉力|F 1|=24 N ;绳BO 与墙壁垂直,所受拉力|F 2|=12 N ,则F 1与F 2的合力大小为________N ;方向为________.(2)如图是中国象棋的部分棋盘,“马走日”是象棋中“马”的走法,如果不从原路返回,那么“马”从A 经过B 再走回到A 最少需几步?(教材P 77例1,例2,P 78例3) [解](1)如图,根据向量加法的平行四边形法则,得合力F 1+F 2=OC →.在△OAC 中,|F 1|=24,|AC →|=12,∠OAC =60°,所以∠OCA =90°,|OC →|=123, 所以F 1与F 2的合力大小为12 3 N ,方向为竖直向上.故填123和竖直向上.(2)如图,如果不从原路返回,那么所走路线为A →B →C →D →A ,即AB →+BC →+CD →+DA →=0,所以最少需四步.本例(2)条件不变,若不限步数,那么“马”从A 经过B 再走回A 时,所走的步数有什么特点?解:若不限步数,则“马”从A 经过B 再走回A 时,不论如何走,均需走偶数步,且不少于四步.方法归纳向量加法应用的关键及技巧(1)三个关键:一是搞清构成平面图形的向量间的相互关系;二是熟练找出图形中的相等向量;三是能根据三角形法则或平行四边形法则作出向量的和向量.(2)应用技巧:①准确画出几何图形,将几何图形中的边转化为向量;②将所求问题转化为向量的加法运算,进而利用向量加法的几何意义进行求解.3.(1)若a 表示向东走8 km ,b 表示向北走8 km ,则|a +b |=________km ,a +b 的方向是________.(2)如图所示,在某次抗震救灾中,一架飞机从A 地按北偏东35°的方向飞行800 km 到达B 地接到受伤人员,然后又从B 地按南偏东55°的方向飞行800 km 送往C 地医院,求这架飞机飞行的路程及两次位移的和.解:(1)设OA →=a ,OB →=b ,则OC →=a +b .又因为|OA →|=8,|OB →|=8,所以|OC →|=|a +b |=8 2. 又因为∠AOC =45°,所以a +b 的方向是北偏东45°.故填82和北偏东45°.(2)设AB →,BC →分别表示飞机从A 地按北偏东35°的方向飞行800 km ,从B 地按南偏东55°的方向飞行800 km ,则飞机飞行的路程指的是|AB →|+|BC →|;两次飞行的位移的和指的是AB →+BC →=AC →.依题意有|AB →|+|BC →|=800+800=1 600(km),又α=35°,β=55°,∠ABC =35°+55°=90°,所以|AC →|=|AB →|2+|BC →|2 =8002+8002=8002(km).易错警示未能正确理解向量加法致误小船以10 3 km/h 的静水速度按垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为10km/h ,则小船实际航行速度的大小为________km/h.[解析] 如图,设船在静水中的速度为|v 1|=10 3 km/h ,河水的流速为|v 2|=10 km/h ,小船实际航行速度为v 0,则由|v 1|2+|v 2|2=|v 0|2,得(103)2+102=|v 0|2,所以|v 0|=20 km/h ,即小船实际航行速度的大小为20 km/h.[答案] 20[错因与防X] (1)解答本题,易将船的实际速度当成河水的流速与静水速度之和,导致得不到正确的实际航速关系式而出错.(2)①向量的和一般不能直接用模作和;要注意向量的方向的合成,如本例中用两个速度不能直接作和;②船在静水中的航行速度,水流的速度,船实际的航行速度三者间当航行方向与水流方向不共线时不能直接某某际航行速度,如本例中两个方向垂直,利用勾股定理求速度的大小.4.(1)一艘船以4 km/h 的速度沿着与水流方向成120°的方向航行,已知河水流速为2 km/h ,若船的实际航行方向与水流方向垂直,则经过3 h ,该船的实际航程为________km.(2)在静水中船的速度为20 m/min ,水流的速度为10 m/min ,如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸,求船行进的方向.解:(1)由题意,如图,OA →表示水流速度,OB →表示船在静水中的速度,则OC →表示船的实际速度.因为|OA →|=2,|OB →|=4,∠AOB =120°,则∠CBO =60°, 又因为∠AOC =∠BCO =90°,所以|OC →|=23,所以船的实际航行速度为2 3 km/h ,则实际航程为23×3=63(km).故填6 3. (2)作出图形,如图.船速v 船与岸的方向成α角,由图可知v 水+v 船=v 实际,结合已知条件,四边形ABCD 为平行四边形,在Rt △ACD 中, |CD →|=|AB →|=|v 水|=10 m/min , |AD →|=|v 船|=20 m/min ,所以cos α=|CD →||AD →|=1020=12,所以α=60°,从而船与水流方向成120°的角. 故船行进的方向是与水流的方向成120°角的方向.1.已知下面的说法:①如果非零向量a 与b 的方向相同或相反,那么a +b 的方向与a 或b 的方向相同;②在△ABC 中,必有AB →+BC →+CA →=0;③若AB →+BC →+CA →=0,则A ,B ,C 为一个三角形的三个顶点; ④若a ,b 均为非零向量,则|a +b |与|a |+|b |一定相等. 其中正确的个数为( ) A .0 B .1 C .2 D .3解析:选B.①当a +b =0时,不成立;②说法正确;③当A ,B ,C 三点共线时,也可以有AB →+BC →+CA →=0,故此说法不正确;④当a ,b 共线时,若a ,b 同向,则|a +b |=|a |+|b |;若a ,b 反向,则|a +b |=||a |-|b ||;当a ,b 不共线时,|a +b |<|a |+|b |,故此说法不正确.2.如图,D ,E ,F 分别是△ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则下列等式中正确的是( )A.FD →+DA →=FA →B.FD →+DE →+FE →=0C.DE →+DA →=EB →D.DA →+DE →=FD →解析:选A.如题图,可知FD →+DA →=FA →, FD →+DE →+FE →=FE →+FE →≠0, DE →+DA →=DF →,故A 正确.3.化简(AB →+MB →)+(BO →+BC →)+OM →=________.解析:原式=(AB →+BO →)+(OM →+MB →)+BC →=AO →+OB →+BC →=AB →+BC →=AC →.答案:AC →, [学生用书单独成册])[A.基础达标]1.在四边形ABCD 中,若AC →=AB →+AD →,则( ) A .四边形ABCD 是矩形 B .四边形ABCD 是菱形 C .四边形ABCD 是正方形 D .四边形ABCD 是平行四边形解析:选D.由向量加法的平行四边形法则知四边形ABCD 是平行四边形.故选D.2.如图所示,在平行四边形ABCD 中,BC →+DC →+BA →=( )A.BD →B .DB → C.BC →D .CB →解析:选C.BC →+DC →+BA →=BC →+(DC →+BA →)=BC →+0=BC →.3.已知a ,b ,c 是非零向量,则(a +c )+b ,b +(a +c ),b +(c +a ),c +(a +b ),c +(b +a )中,与向量a +b +c 相等的个数为( )A .5B .4C .3D .2解析:选A.依据向量加法的交换律及结合律,每个向量式均与a +b +c 相等,故选A.4.如图所示的方格中有定点O ,P ,Q ,E ,F ,G ,H ,则OP →+OQ →=( )A.OH → B .OG →C.FO →D .EO →解析:选C.设a =OP →+OQ →,以OP ,OQ 为邻边作平行四边形,则夹在OP ,OQ 之间的对角线对应的向量即为向量a =OP →+OQ →,则a 与FO →长度相等,方向相同,所以a =FO →.5.设a =(AB →+CD →)+(BC →+DA →),b 是任一非零向量,则在下列结论中,正确的为( ) ①a∥b ;②a +b =a ;③a +b =b ;④|a +b |<|a |+|b |; ⑤|a +b |=|a |+|b |. A .①② B .①③ C .①③⑤ D .③④⑤解析:选C.因为(AB →+CD →)+(BC →+DA →) =AB →+BC →+CD →+DA →=a =0. 所以a∥b ,a +b =b ,即①③正确,②错误,而a =0时,|a +b |=|b |=|a |+|b |,故④错误,⑤正确. 6.当非零向量a ,b 满足________时,a +b 平分以a 与b 为邻边的平行四边形的内角. 解析:由平面几何知识知,在平行四边形中,菱形的对角线平分其内角. 答案:|a |=|b |7.矩形ABCD 中,|AB |=3,|BC →|=1,则向量AB →+AD →+AC →的长度等于________. 解析:因为ABCD 为矩形,所以AB →+AD →=AC →,所以AB →+AD →+AC →=AC →+AC →,如图,过点C 作CE →=AC →,则AC →+AC →=AE →,所以|AB →+AD →+AC →|=|AE →|=2|AC →|=2|AB →|2+|BC →|2=4. 答案:48.在平行四边形ABCD 中,若|BC →+BA →|=|BC →+AB →|,则四边形ABCD 是________(图形).解析:如图所示,BC →+BA →=BD →,BC →+AB →=AC →, 又|BC →+BA →|=|BC →+AB →|,所以|BD →|=|AC →|,则四边形ABCD 是矩形. 答案:矩形9.如图所示,P ,Q 是三角形ABC 的边BC 上两点,且BP =QC .求证:AB →+AC →=AP →+AQ →.证明:AB →=AP →+PB →,AC →=AQ →+QC →,所以AB →+AC →=AP →+PB →+AQ →+QC →.因为PB →与QC →大小相等,方向相反,所以PB →+QC →=0, 故AB →+AC →=AP →+AQ →+0=AP →+AQ →. 10.如图,在重300 N 的物体上拴两根绳子,这两根绳子在铅垂线的两侧,与铅垂线的夹角分别为30°,60°,当整个系统处于平衡状态时,求两根绳子的拉力.解:如图,在平行四边形OACB 中,∠AOC =30°,∠BOC =60°,则在△OAC 中,∠ACO=∠BOC =60°,∠OAC =90°,设向量OA →,OB →分别表示两根绳子的拉力,则CO →表示物体的重力,|CO →|=300 N ,所以|OA →|=|CO →|cos 30°=150 3 N ,|OB →|=|CO →|cos 60°=150 N.所以与铅垂线成30°角的绳子的拉力是150 3 N ,与铅垂线成60°角的绳子的拉力是150 N.[B.能力提升] 1.设A 1,A 2,A 3,A 4是平面上给定的4个不同的点,则使MA 1→+MA 2→+MA 3→+MA 4→=0成立的点M 的个数为( )A .0B .1C .2D .4解析:选B.根据所给的四个向量的和是一个零向量,即MA 1→+MA 2→+MA 3→+MA 4→=0.当A 1,A 2,A 3,A 4是平面上给定的4个不同点确定以后,在平面上有且只有一个点满足使得四个向量的和等于零向量,故选B.2.已知|OA →|=3,|OB →|=3,∠AOB =60°,则|OA →+OB →|=( )A.3B .3C .23D .3 3解析:选D.在平面内任取一点O ,作向量OA →,OB →,以OA →,OB →为邻边作▱OACB ,则OC →=OA →+OB →.由题意知四边形OACB 为菱形,又∠AOB =60°,所以|OC →|=2×3×sin 60°=3 3.3.已知G 是△ABC 的重心,则GA →+GB →+GC →=________.解析:如图,连接AG 并延长交BC 于E ,点E 为BC 中点,延长AE 到D ,使GE =ED ,则GB →+GC→=GD →,GD →+GA →=0,所以GA →+GB →+GC →=0.答案:04.若|AB →|=10,|AC →|=8,则|BC →|的取值X 围是________.解析:如图,固定AB →,以A 为起点作AC →,则AC →的终点C 在以A 为圆心,|AC →|为半径的圆上,由图可见,当C 在C 1处时,|BC →|取最小值2,当C 在C 2处时,|BC →|取最大值18.答案:[2,18]5.一艘船在水中航行,水流速度与船在静水中航行的速度均为5 km/h.如果此船实际向南偏西30°方向行驶2 km ,然后又向西行驶2 km ,你知道此船在整个过程中的位移吗?解:如图,用AC →表示船的第一次位移,用CD →表示船的第二次位移,根据向量加法的三角形法则知AD →=AC →+CD →,所以AD →可表示两次位移的和位移.由题意知,在Rt △ABC 中,∠BAC =30°,所以BC =12AC =1,AB = 3. 在等腰△ACD 中,AC =CD =2, 所以∠D =∠DAC =12∠ACB =30°, 所以∠BAD =60°,AD =2AB =23,所以两次位移的和位移的方向是南偏西60°,位移的大小为2 3 km.6.(选做题)在四边形ABCD 中,对角线AC ,BD 交于点O ,且|AB →|=|AD →|=1,OA →+OC →=OB →+OD →=0,cos ∠DAB =12.求|DC →+BC →|与|CD →+BC →|.解:因为OA →+OC →=OB →+OD →=0,所以OA →=CO →,OB →=DO →,所以四边形ABCD 为平行四边形,又|AB →|=|AD →|=1,知四边形ABCD 为菱形.因为cos ∠DAB =12,∠DAB ∈(0,π), 所以∠DAB =π3,所以△ABD 为正三角形, 所以|DC →+BC →|=|AB →+AD →|=|AC →|=2|AO →|= 3.|CD →+BC →|=|BD →|=|AB →|=1.。
高一数学必修四第二章平面向量测试题及答案
一、选择题: (本大题共10小题,每题4分,共40分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的.)1.设点P 〔3,-6〕,Q 〔-5,2〕,R 的纵坐标为-9,且P 、Q 、R 三点共线,那么R 点的横坐标为〔 〕。
A 、-9B 、-6C 、9D 、62. =(2,3), b =(-4,7),那么 在b 上的投影为〔 〕。
A 、B 、C 、D 、 3.设点A 〔1,2〕,B 〔3,5〕,将向量 按向量 =〔-1,-1〕平移后得向量为〔 〕。
A 、〔2,3〕 B 、〔1,2〕 C 、〔3,4〕 D 、〔4,7〕4.假设(a+b+c)(b+c -a)=3bc ,且sinA=sinBcosC ,那么ΔABC 是〔 〕。
A 、直角三角形B 、等边三角形C 、等腰三角形D 、等腰直角三角形5.| |=4, |b |=3, 与b 的夹角为60°,那么| +b |等于〔 〕。
A 、B 、C 、D 、6.O 、A 、B 为平面上三点,点C 分有向线段 所成的比为2,那么〔 〕。
A 、B 、C 、D 、7.O 是ΔABC 所在平面上一点,且满意条件,那么点O 是ΔABC 的〔 〕。
A 、重心B 、垂心C 、内心D 、外心8.设 、b 、 均为平面内随意非零向量且互不共线,那么以下4个命题: (1)( ·b )2= 2·b 2 (2)| +b |≥| -b | (3)| +b |2=( +b )2(4)(b ) -( a )b 与 不肯定垂直。
其中真命题的个数是〔 〕。
A 、1B 、2C 、3D 、49.在ΔABC 中,A=60°,b=1, ,那么 等于〔 〕。
A 、B 、C 、D 、10.设 、b 不共线,那么关于x 的方程 x 2+b x+ =0的解的状况是〔 〕。
A 、至少有一个实数解B 、至多只有一个实数解C 、至多有两个实数解D 、可能有多数个实数解二、填空题:〔本大题共4小题,每题4分,总分值16分.〕.11.在等腰直角三角形ABC 中,斜边AC=22,那么CA AB =_________12.ABCDEF为正六边形,且AC=a,AD=b,那么用a,b表示AB为______.13.有一两岸平行的河流,水速为1,速度为的小船要从河的一边驶向对岸,为使所行路程最短,小船应朝________方向行驶。
人教A版高中数必修四下学期数学必修四平面向量测试
x1 2 .
x1
x1
x1 x1
x1 x1
5.D 因 a, b, c 均为非零向量 , 且 a b = b c , 得 b (a c) 0 b ( a c) ,
又 a + b + c = 0 b = (a + c ) , ∴ [ ( a + c)] ( a c) 0 a2 = c 2 , 得 a = c ,
uuur 2 uuur uuur uuur 2 ∴ BA 2tBA BC t 2 BC
1 得 t 或 t 1.
2
uuur 2 AC , 得 3 2t
3 2 3 t 2 22 12 , 2
10.0;2 ∵︱ a︱ =︱ b︱且 a、 b 不共线 , ∴ ( f ( a) f ( b)) ( a+b)=( a- b) ( a+b)
(1) 若 △ ABC 为直角三角形 , 求 k 值;
(2) 若 △ ABC 为等腰直角三角形 , 求 k 值 .
(1,k ) .
2、( 难数量积 ) 在平面直角坐标系中 , 已知向量 a ( 1,2), 又点 A(8,0), B( n, t), C (k sin , t)
(0
).
2
uuur
uuur
------------------------------------------------------------------- 奋斗没有终点任何时候都是一个起点
-----------------------------------------------------
广东省吴川市第一中学 11- 12学年下学期数学必修四平面向量 测试
-----------------------------------------------------
人教A版数学必修四2.1 平面向量的实际背景及基本概念同步检测
高中数学学习材料(灿若寒星精心整理制作)2.1 平面向量的实际背景及基本概念同步检测一、选择题1. 下列说法中错误的是( )A. 零向量是没有方向的B. 零向量的长度为0C. 零向量与任一向量平D. 零向量的方向是任意的答案:A解析:解答:本题主要考查零向量的概念,对于选项A,零向量的方向是任意的,故错误;零向量的方向是任意的;零向量与任一向量平行;故A是错误的.分析:由题根据零向量的概念进行分析即可.2. 下列各量中不是向量的是( )A.浮力B.风速C.位移D.密度答案:D解析:解答:密度只有大小没有方向.分析:由题根据所给物理量结合向量的定义进行分析即可.3. 如图,点O是正六边形ABCDEF的中心,则以图中点A、B、C、D、E、F、O中的任一点为始点,与始点不同的另一点为终点的所有向量中,除向量OA外,与向量OA共线的向量共有( )A.6B.7C.8D.9解析:解答:本题主要考查向量的表示 与向量OA 共线的向量有,,,,,,,,AO OD DO AD DA EF FE BC CB 共9个,故选D.分析:由题结合所给图形,根据共线向量的定义进行观察即可.4. 设12,e e 是两个单位向量,则下列结论中正确的是( )A. 12e e =B.12e e >C.12e e =-D.12e e =答案:D解析:解答:由题根据单位向量长度为1,方向不定,不难得到所有单位向量的模相等,故选D.分析:本题主要考查了单位向量的定义,根据定义集合选项不难解决问题.5. 下列命题正确的是( )A.a 与b,b 与c共线,则a 与c 也共线B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点C.向量a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量D.有相同起点的两个非零向量不平行答案:C解析:解答:题主要考查向量的概念,由于零向量与任一向量都共线,所以A 不正确;由于数学中研究的向量是自由向量,所以两个相等的非零向量可以在同一直线上,而此时就构不成四边形,根本不可能是一个平行四边形的四个顶点,所以B 不正确;向量的平行只要方向相同或相反即可,与起点是否相同无关,所以D不正确;对于C ,其条件以否定形式给出,所以可从其逆否命题来入手考虑,假若a 与b不都是非零向量,即a 与b至少有一个是零向量,而由零向量与任一向量都共线,可有a 与b共线,不符合已知条件,所以有a 与b都是非零向量,所以应选C.分析:有关平行向量与共线向量、相等向量与相反向量的定义属于平时练习和考试的常考知识点,一定要认真理解,准确运用,难度不大.6. 某人先向正东方向走了x km ,然后他向右转90°,向新的方向走了3 km ,结果他离出发点恰好为33km ,那么x 的值为( ) A.3 B.32 C.3 D.23或3解析:解答:本题主要考查向量的概念,依题意,由勾股定理可得()222333,32x x+=∴=,故选B.分析:本题主要考查了向量的基本概念的物理背景,难度不大,主要是根据所学余弦定理计算路程,然后得到位移即可.7. 下列命题中正确的是( )A.若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合.B.模相等的两个平行向量是相等向量.C.若a和b都是单位向量,则a b=.D.两个相等向量的模相等.答案:D解析:解答:本题主要考查向量的概念,根据向量相等的定义易知两个相等向量的模相等,故选D;对于选项A,若两个向量相等,则它们的起点和终点不一定相等的;选项B:模相等的两个平行向量是相等向量是错误的,可以是方向相反的向量;C. 若a⃗和b⃗⃗都是单位向量,则模是相等的,但是两个向量不一定相等;D. 两个相等向量的模相等是正确的.分析:本题主要考查了相等向量,解决问题的根据是根据相等向量的定义就发现解决即可.8. 与AB反向的单位向量是( )A ABABB. ABC.ABAB- D.BA答案:C解析:解答:本题主要考查单位向量的概念,与AB反向的单位向量AB AB -.分析:本题主要考查了单位向量与相反向量,解决问题的关键是首先计算出所求向量的单位向量,然后根据方向相反得到结果.9. 如图,D、E、F分别是△ABC边AB,BC,CA上的中点,有下列4个结论:①,DA FE AF DE == ;②||DF CB ;③CF DE =;④FD BE =.其中正确的为( ) A. ①②④ B. ①②③ C. ②③ D. ①④答案:B解析:解答:由题根据所给图形满足条件结合对应向量的关系不难得到,DA FE AF DE == ,||DF CB ,CF DE = , -FD BE = ,所以①②③正确,故选B. 分析:本题主要考查了向量的模、相等向量、平行向量,解决问题的根据是结合所给图形对应的向量满足的几何关系结合向量的有关对应进行分析解决.10. 如图所示,等腰梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 交于点P,点E,F 分别在两腰AD,BC 上,EF 过点P,且EF ∥AB,则下列等式成立的是( )A.AD BC =B.AC BD =C.PE PF =D.EP PF =答案:D解析:解答:根据相等向量的定义,分析可得:A 中,AD 与BC 的方向不同,故AD BC =错误;B 中,AC 与BD 的方向不同,故AC BD =错误;C 中,PE 与PF 的方向相反,故PE PF = 错误;D 中, EP 与PF 的方向相同,且长度都等于线段EF 长度的一半,故EP PF = 正确分析:本题主要考查了相等向量与相反向量,解决问题的关键是根据所给图形对应向量满足的条件结合相等向量与相反向量的定义进行发现解决即可.11. 下列命题中正确的个数是( )①向量AB 与CD 是共线向量,则A 、B 、C 、D 必在同一直线上;②向量a 与向量b 平行,则,a b 方向相同或相反;③若下列向量AB 、CD 满足AB CD > ,且AB 与CD 同向,则AB CD > ; ④若a b = ,则,a b 的长度相等且方向相同或相反;⑤由于零向量方向不确定,故不能与任何向量平行.A.0B.1C.2D.3答案:A解析:解答:本题主要考查向量的概念①错误,把共线向量与平面几何中的共线“混淆”; ②错误,忽视了如果其中有一个是零向量,则其方向不确定; ③错误,把向量与实数混为一谈,事实上向量不能比较大小; ④错误,由a b =,只能说明,a b 的长度相等,确定不了方向;⑤错误,不清楚零向量的概念.规定零向量与任一向量平行.故选A.分析:本题主要考查了零向量、单位向量、平行向量与共线向量、相等向量与相反向量,解决问题的关键是根据所给向量满足条件结合定义进行分析解决.12. 下列说法正确的个数是( )①若向量a,b 共线,向量b,c 共线,则a 与c 也共线;②任意两个相等的非零向量的起点与终点是一平行四边形的四个顶点;③向量a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量;④若a=b,b=c,则a=c.A.1B.2C.3D.4答案:B解析:解答:由于零向量与任意向量都共线,故当b 为零向量时,a,c 不一定共线,所以①不正确;两个相等的非零向量可以在同一直线上,故②不正确;向量a 与b 不共线,则a 与b 都是非零向量,否则不妨设a 为零向量,则a 与b 共线,与a 与b 不共线矛盾,故③正确;a=b,则a,b 的长度相等且方向相同;b=c,则b,c 的长度相等且方向相同,所以a,c 的长度相等且方向相同,故a=c,④正确.分析:本题主要考查了平行向量与共线向量、相等向量与相反向量,解决问题的关键是根据所给向量满足条件结合向量有关的定义进行发现解决即可.13. 已知O点固定,且OA=2,则符合题意的A点构成的图形是( )A.一个点B.一条直线C.一个圆D.不能确定答案:C解析:解答:∵OA= 2,∴终点A到起点O的距离为2,又O点固定,∴A点的轨迹是以O为圆心,2为半径的圆,故选C.分析:本题主要考查了向量的模、向量的几何表示,解决问题的关键是根据向量的模结合向量的模的几何意义进行分析即可.14. 若a为任一非零向量,b的模为1,下列各式:①|a|>|b|;②a∥b;③|a|>0;④|b|=±1.其中正确的是( )A.①④B.③C.①②③D.②③答案:B解析:解答:①中,|a|的大小不能确定,故①错误;②中,两个非零向量是否平行取决于两个向量的方向,故②错误;④中,向量的模是一个非负实数,故④错误;③正确.选B分析:本题主要考查了向量的模,解决问题的关键是根据向量不能比较大小,向量的模可以比较大小,向量是有方向和长度的量.15. 有下列四个命题:①时间、速度、加速度都是向量;②向量的模是一个正实数;③所有单位圆上以圆心为起点以终点为在圆上向量都相等;④共线向量一定在同一直线上,其中真命题的个数是( )A.0B.1C.2D.3答案:A解析:解答:本题主要考查向量的概念,时间不是向量;向量的模是非实数;单位向量的模相等但方向不一定相同;共线向量可以在一条直线上,也可用分别在互相平行的直线上.故选A.分析:本题主要考查了向量的物理背景与概念、向量的模、向量的几何表示、平行向量与共线向量,解决问题的关键是根据向量的有关定义进行分析即可.二、填空题16. 有下面命题;①平行向量的方向一定相同;②共线向量一定是相等向量;③相等向量一定是共线向量,不相等向量一定不共线;④起点不同,但方向相同且模相等的几个向量是相等向量;⑤相等向量、若起点不同,则终点一定不同;⑥不相等的向量一定不平行;_____.其中正确命题的序号是答案:⑤④解析:解答:主要考查向量的概念①错,两向量方向相同或相反都是共线向量;②③⑥均错,共线向量也叫平行向量,对向量的长度没有要求,共线向量不一定是相等,相等向量一定共线,不相等向量可以是共线向量,如两个向量的共线,但是可以不相等的向量.分析:本题主要考查了平行向量与共线向量、相等向量与相反向量,解决问题的关键是根据定义进行分析即可.17. 某A地位于B地正西方向5 km处,C地位于A地正北方向5 km处,则C地相对于B 地的位移是________.答案:西北方向52km解析:解答:由题根据A,B,C三地的位置关系结合勾股定理不难得到52BC=,结合方位角不难得到C地相对于B地的位移是西北方向52km.分析:本题主要考查了向量的物理背景与概念,解决问题的关键是根据实际情况进行计算,然后写出对应位移即可.18. 把平面上所有单位向量都移动到共同的起点,那么这些向量的终点所构成的图形是.答案:以单位长度为半径的圆解析:解答:由题根据所给问题所有向量组成了以单位长度为半径的圆.分析:本题主要考查了单位向量、向量的几何表示,解决问题的关键是根据所给向量满足条件结合向量的几何意义进行分析即可.19. 在四边形ABCD中, DC AB=,则这个四边形的形状是.答案:平行四边形解析:解答:由DC AB=,可得DC与AB平行且相等,所以四边形ABCD是平行四边形分析:本题主要考查了相等向量,解决问题的关键是根据相等向量定义结合向量的几何意义进行分析即可.20. 如图所示,O 是正三角形ABC 的中心;四边形AOCD 和AOBE 均为平行四边形,则与向量AD 相等的向量有 ;与向量OA 共线的向量有 ;与向量OA 的模相等的向量有 .(填图中所画出的向量)答案:OC |,DC EB |,,,,OB OC DC EB AD解析:解答:∵O 是正三角形ABC 的中心,∴OA=OB=OC,∴结合相等向量及共线向量定义可知:与AD 相等的向量有OC ;与OA 共线的向量有,DC EB ;与OA 的模相等的向量有,,,,OB OC DC EB AD .分析:本题主要考查了向量的模、相等向量与相反向量、平行向量与共线向量,解决问题的关键是根据所给向量满足的几何关系结合图形及向量的有关定义进行发现解决即可.三、解答题 21. 用向量表示小船的下列位移(用1∶500 000的比例尺)(1)由A 地向东北方向航行15 km 到达B 地;答案:解:B 地在A 地的东北方向,即 B 地在A 地北偏东45°方向,线段AB 的长度画为3 cm 即可.如图所示.(2)由A 地向西偏北60°方向航行20 km 到达C 地,再由C 地向正南方向航行25 km 到达D 地.答案:解:由于C 地在A 地的西偏北60°方向,则线段AC 与表示正北方向的线的夹角为30°,且线段AC 的长度画为4 cm;D 地在C 地的正南方向,则画竖直向下的线段,长度为5 cm 即可,连接AD,即为所求位移.如图所示.解析:分析:本题主要考查了向量的物理背景与概念,解决问题的关键是根据有关方位角的知识进行发现计算即可.22. 如图所示的方格纸由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有两个定点A,B,AC点C为小正方形的顶点,且5(1)画出所有的向量AC;答案:解:画出所有的向量AC如图所示.(2)求| BC |的最大值与最小值.答案:解:由(1)所画的图知,①当点C 位于点C 1或C 2时,|BC |取得最小值22125+= ;②当点C 位于点C 5和C 6时,|BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗|取得最大值224541+= . ∴|BC |的最大值为41,最小值为5 .解析:分析:本题主要考查了向量的模、向量的几何表示,解决问题的关键是根据所给向量满足的几何关系进行作图计算即可. 23. 已知O 是正方形ABCD 对角线的交点,在以O,A,B,C,D 这5点中任意一点为起点,另一点为终点的所有向量中,写出:(1)与BC 相等的向量;答案:解:画出图形,如图所示.易知BC ∥AD,BC=AD,所以与BC 相等的向量为AD(2)与OB 长度相等的向量;答案:解:由(1)图像得:O 是正方形ABCD 对角线的交点知OB=OD=OA=OC,所以与OB 长度相等的向量为,,,,,,BO OC CO OA AO OD DO .(3)与DA 共线的向量.答案:解:由(1)图像得:与DA 共线的向量为,,AD BC CB .解析:分析:本题主要考查了平共线向量、相等向量的有关概念,解决问题的关键是根据所给向量满足的条件进行正确作图,然后观察所求向量即可.24. 如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且,,OA OB OC ===a b c .O F ED C BA(1)与a 的模相等的向量有多少?答案:解:与a 的模相等的向量有23个 (2)与a 的长度相等,方向相反的向量有哪些?答案:解:与a 的长度相等,方向相反的向量有,,,OD BC AO FE(3)与a 共线的向量有哪些?答案:解:与a 共线的向量有,,,,,,,,EF BC OD FE CB DO AO DA AD(4)请一一列出与,,a b c 相等的向量.答案:解:与a 相等的向量有:,,EF DO CB ;与a 相等的向量有:,,DO EO FA ;与c 向量相等的向量有:,,FO ED AB .解析:分析:本题主要考查了共线向量、相等向量,解决问题的关键是根据所给图形,结合有关向量的定义进行观察分析即可. 25. 在平行四边形ABCD 中,E,F 分别是AD ,BC 的中点,如图所示 EFD CBA(1)写出与向量FC 共线的向量; 答案:解:共线向量满足的条件与向量FC 共线的向量有:,,.CF AE EA(2)求证:BE FD .答案:证明:在平行四边形ABCD中,AD∥BC,AD=BC,又分别是AD,BC的中点,所以ED∥BF且ED=BF,所以四边形BFDE是平行四边形,故BE FD解析:分析:本题主要考查了共线向量、相等向量,解决问题的关键是根据所给几何图形满足的条件结合有关向量的知识进行观察,计算,证明即可.。
新人教A版必修4高中数学第二章平面向量周练(三)
1高中数学《第二章 平面向量》周练3 新人教A 版必修4(时间:80分钟 满分:100分)一、选择题(每小题5分,共40分)1.已知|a |=12,|b |=4,且a 与b 的夹角为π3,则a ²b 的值是( ).A .1 B.±1 C .2 D.±2 解析 a ²b =|a |²|b |²cos π3=12³4³12=1.答案 A2.已知|a |=|b |=2,a ²b =2,则|a -b |=( ). A .1 B. 3 C .2 D.3或2 解析 |a -b |=|a -b |2=a -b2=a 2-2a ²b +b 2=22-2³2+22=4=2. 答案 C3.已知a =(3,-1),b =(1,-2),则a 与b 的夹角为( ). A.π6 B.π4 C.π3D.π2解析 a ²b =3+2=5,|a |=10,|b |=5,设夹角为2θ,则cos θ=a ²b |a ||b |=55³10=22.又θ∈[0,π],∴θ=π4.答案 B4.(2012²泉州测试)在△ABC 中,∠C =90°,AB →=(k,1),AC →=(2,3),则k 的值是( ).A .5 B.-5 C.32D.-32解析 ∵∠C =90°,∴CB →²AC →=0,∴(AB →-AC →)²AC →=0,即(k -2,-2)²(2,3)=0,解得k =5.故选A. 答案 A36.已知|a |=3,|b |=2,〈a ,b 〉=60°,如果(3a +5b )⊥(m a -b ),则m 的值为( ).A.3223B.2342C.2942D.4223解析 (3a +5b )²(m a -b )=0,即3m a 2+(5m -3)a ²b -5b 2=0⇒3m ²32+(5m -3)²3³2cos 60°-5³22=0,解之得m =2942.答案 C7.(2012²烟台高一检测)若a =(2,3),b =(-4,7),则a 在b 方向上的投影为4( ).A.655B.65C.135D.13解析 设a 与b 的夹角为θ,则cos θ=a ²b |a ||b |=-4³2+3³74+9³16+49=55,∴a 在b 方向上的投影为|a |cos θ=13³55=655.答案 A8.两个大小相等的共点力F 1、F 2,当它们间的夹角为90°时合力大小为20 N ,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为( ). A .40 N B.10 2 N C .20 2 ND.10 3 N解析 由题意,知|F 1|=|F 2|=10 2 N ,当其夹角为120°时,利用平行四边形法则可构造一个菱形,其合力大小等于10 2 N. 答案 B二、填空题(每小题5分,共20分)59.设单位向量m =(x ,y ),b =(2,-1).若m ⊥b ,则|x +2y |=________.解析 ∵m ⊥b ,∴m ²b =0. 即2x -y =0. 又|m |2=x 2+y 2=1, 解得⎩⎪⎨⎪⎧x =55,y =255或⎩⎪⎨⎪⎧x =-55,y =-255.∴|x +2y |= 5. 答案510.一个重20 N 的物体从倾斜角30°,斜面长1 m 的光滑斜面顶端下滑到底端,则重力做的功是________. 解析 由力的正交分解知识可知沿斜面下滑的分力大小 |F |=12³20 N=10 N ,∴W =|F |²|s |=10 J. 或由斜面高为12m ,W =|G |²h =20³12J =10 J.6答案 10 J11.已知向量a =(6,2),b =(-4,12),直线l 过点A (3,-1)且与向量a +2b 垂直,则直线l 的方程为________.解析 a +2b =(6,2)+2⎝⎛⎭⎪⎫-4,12=(-2,3).设P (x ,y )为所求直线上任意一点,则 AP →=(x -3,y +1). ∵AP →²(a +2b )=0, ∴-2(x -3)+3(y +1)=0, 整理得2x -3y -9=0.∴2x -3y -9=0即为所求直线方程. 答案 2x -3y -9=012.已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则DE →²CB →的值为________. 解析 DE →²CB →=(DA →+AE →)²CB →=DA →²CB →+AE →²CB → =|CB →|2=1.7答案 1三、解答题(每小题10分,共40分)13.设平面上向量a =(cos α,sin α)(0≤α≤2π),b =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫-12,32,a 与b 不共线. (1)证明向量a +b 与a -b 垂直;(2)当两个向量3a +b 与a -3b 的模相等时,求角α.(1)证明 a +b =⎝⎛⎭⎪⎪⎫-12+cos α,32+sin α,a -b =⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫12+cos α,sin α-32, (a +b )²(a -b )=cos 2α-14+sin 2α-34=0,∴(a +b )⊥(a -b ).(2)解 由题意:(3a +b )2=(a -3b )2得:a ²b =0, ∴-12cos α+32sin α=0,得tan α=33,又0≤α<2π得α=π6或7π6.14.已知点A (1,2)和B (4,-1),问能否在y 轴上找到一点C ,使∠ACB =90°,若不能,请说明理由;若能,求出C 点的坐标.8解 假设存在点C (0,y )使∠ACB =90°,则AC →⊥BC →. ∵AC →=(-1,y -2),BC →=(-4,y +1),AC →⊥BC →, ∴AC →²BC →=4+(y -2)(y +1)=0, ∴y 2-y +2=0.而在方程y 2-y +2=0中,Δ<0,∴方程无实数解,故不存在满足条件的点C .15.(2012²惠州高一期末)已知a ,b ,c 是同一平面内的三个向量,其中a =(1,2).(1)若|c |=25,且c ∥a ,求c 的坐标;(2)若|b |=52,且a +2b 与2a -b 垂直,求a 与b 的夹角θ.解 (1)设c =(x ,y ),∵|c |=25, ∴x 2+y 2=25, ∴x 2+y 2=20.由c ∥a 和|c |=25,可得⎩⎪⎨⎪⎧1²y -2²x =0,x 2+y 2=20,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =4或⎩⎪⎨⎪⎧x =-2,y =-4.故c =(2,4)或c =(-2,9-4).(2)∵(a +2b )⊥(2a -b ),∴(a +2b )²(2a -b )=0,即2a 2+3a ²b -2b 2=0,∴2³5+3a ²b -2³54=0,整理得a ²b=-52,∴cos θ=a ²b |a ||b |=-1.又θ∈[0,π],∴θ=π.16.如图有两条相交成60°的直线xx ′,yy ′,其交点为O ,甲、乙两辆汽车分别在xx ′,yy ′上行驶,起初甲在离O 点30 km 的点A 处,乙在离O 点10 km 的点B 处,后来两车均用60 km/h 的速度,甲沿xx ′方向,乙沿yy ′方向行驶. (1)起初两车的距离是多少? (2)t 小时后两车的距离是多少? (3)何时两车的距离最短? 解 (1)由题意知, |AB →|2=(OB →-OA →)2=|OA →|2+|OB →|2-2|OA →||OB →|cos 60°10=302+102-2³30³10³12=700.故|AB →|=107(km).(2)设甲、乙两车t 小时后的位置分别为P ,Q ,则|AP →|=60t ,|BQ →|=60t .当0≤t ≤12时,|PQ →|2=(OQ →-OP →)2=(30-60t )2+(10+60t )2-2(30-60t )(10+60t )cos 60°;当t >12时,|PQ →|2=(60t -30)2+(10+60t )2-2(60t -30)(10+60t )cos 120°. 上面两式可统一为|PQ →|2=10 800t 2-3 600t +700, 即|PQ →|=10108t 2-36t +7.(3)∵108t 2-36t +7=108⎝⎛⎭⎪⎫t -162+4,∴当t =16时,即在第10分钟末时,两车的距离最短,且最短距离为20(km).11。
2020-2021学年人教A版必修4第二章平面向量综合测试卷(A)含答案(共3套)
必修4 第二章 向量(一)一、选择题:1.下列各量中不是向量的是 ( )A .浮力B .风速C .位移D .密度2.下列命题正确的是( )A .向量AB 与BA 是两平行向量B .若a 、b 都是单位向量,则a =bC .若AB =DC ,则A 、B 、C 、D 四点构成平行四边形 D .两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同3.在△ABC 中,D 、E 、F 分别BC 、CA 、AB 的中点,点M 是△ABC 的重心,则 MC MB MA -+等于( )A .OB .MD 4C .MF 4D .ME 44.已知向量b a 与反向,下列等式中成立的是 ( )A .||||||b a b a -=-B .||||b a b a -=+C .||||||b a b a -=+D .||||||b a b a +=+5.在△ABC 中,AB =AC ,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则( )A .AB 与AC 共线 B .DE 与CB 共线 C .与相等D .与相等6.已知向量e 1、e 2不共线,实数x 、y 满足(3x -4y )e 1+(2x -3y )e 2=6e 1+3e 2,则x -y 的值等于( ) A .3 B .-3 C .0 D .2 7. 设P (3,-6),Q (-5,2),R 的纵坐标为-9,且P 、Q 、R 三点共线,则R 点的横坐标为 ( ) A .-9 B .-6 C .9 D .6 8. 已知a 3=,b 23=,a ⋅b =-3,则a 与b 的夹角是( )A .150︒B .120︒C .60︒D .30︒9.下列命题中,不正确的是( )A .a =2aB .λ(a ⋅b )=a ⋅(λb )C .(a -b )c =a ⋅c -b ⋅cD .a 与b 共线⇔a ⋅b =a b10.下列命题正确的个数是( ) ①=+0 ②0=⋅0③=-④(a ⋅b )c =a (b ⋅c )A .1B .2C .3D .411.已知P 1(2,3),P 2(-1,4),且12P P 2PP =,点P 在线段P 1P 2的延长线上,则P 点的坐标为( )A .(34,-35) B .(-34,35) C .(4,-5)D .(-4,5) 12.已知a 3=,b 4=,且(a +k b )⊥(a -k b ),则k 等于( )A .34±B .43±C .53±D .54±二、填空题13.已知点A(-1,5)和向量a ={2,3},若AB =3a ,则点B 的坐标为 . 14.若3=OA 1e ,3=OB 2e ,且P 、Q 是AB 的两个三等分点,则=OP ,=OQ . 15.若向量a =(2,-x )与b =(x, -8)共线且方向相反,则x= . 16.已知e 为一单位向量,a 与e 之间的夹角是120O ,而a 在e 方向上的投影为-2,则a = .三、解答题17.已知菱形ABCD 的边长为2,求向量AB -CB +CD 的模的长.18.设OA 、OB 不共线,P 点在AB 上.求证: OP =λOA +μOB 且λ+μ=1,λ、μ∈R .19.已知向量,,32,32212121e e e e e e 与其中+=-=不共线向量,9221e e -=,问是否存在这样的实数,,μλ使向量c b a d 与μλ+=共线20.i、j是两个不共线的向量,已知AB=3i+2j,CB=i+λj, CD=-2i+j,若A、B、D三点共线,试求实数λ的值.必修4 第二章 向量(一)必修4第三章向量(一)参考答案 一、选择题1.D 2.A 3.C 4.C 5.B 6. A 7. D 8.C 9.B 10.A 11.D 12.C 二、填空题 13.3 14.12e 2e +122e e + 15.4- 16.4三、解答题17.解析: ∵AB -CB +CD =AB +(CD -CB )=AB +BD =AD又|AD |=2 ∴|AB -CB +CD |=|AD |=218.证明: ∵P 点在AB 上,∴AP 与AB 共线.∴AP =t AB (t ∈R )∴OP =OA +AP =OA +t AB =OA +t (OB -OA )=OA (1-t )+ OB令λ=1-t ,μ=t ∴λ+μ=1∴OP =λOA +μOB 且λ+μ=1,λ、μ∈R19.解析:222,2,,.2339,k R k λμλμλμλμλμ+=⎧=-∈=-⎨-+=-⎩解之故存在只要即可.20.解析: ∵BD =CD -CB =(-2i +j )-(i +λj )=-3i +(1-λ)j∵A 、B 、D 三点共线,∴向量AB 与BD 共线,因此存在实数μ,使得AB =μBD , 即3i +2j =μ[-3i +(1-λ)j ]=-3μi +μ(1-λ)j ∵i 与j 是两不共线向量,由基本定理得:⎩⎨⎧=-=∴⎩⎨⎧=-=-312)1(33λμλμμ 故当A 、B 、D 三点共线时,λ=3.第二章平面向量(A 卷)(测试时间:120分钟 满分:150分)第Ⅰ卷(共60分)一、选择题:本大题共12个小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.已知向量a 与b 的夹角是120︒,且5a =, 4b =,则 a b ⋅=( ). A. 20 B. 10 C. 10- D. 20- 【答案】C【解析】向量a 与b 的夹角是120︒,且5a =, 4b =,则a b a b ⋅=⨯ 1cos12054102⎛⎫︒=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭.故选:C .2.【2017届北京房山高三上期末】已知向量31,2BA ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭, ()0,1BC =,则向量BA 与BC 夹角的大小为( ) A.π6 B. π4 C. π3 D. 2π3【答案】C3.【2018届四川省成都市郫都区高三上期中】已知向量()11a =-,, ()12b =-,,则()2a b a +⋅=( ) A. 1- B. 0 C. 1 D. 2 【答案】C【解析】()()()21,01,11a b a +⋅=-=,故选:C. 4.已知向量,若,则实数m 的值为 ( ) A. 0 B. 2 C. D. 2或【答案】C 【解析】∵向量,且∴, ∴.选C.5.如上图,向量1e , 2e , a 的起点与终点均在正方形网格的格点上,则向量a 用基底1e , 2e 表示为( )A. 1e +2eB. 21e -2eC. -21e +2eD. 21e +2e 【答案】C6.若三点()1,2A --、()0,1B -、()5,C a 共线,则a 的值为( ) A. 4 B. 4- C. 2 D. 2- 【答案】A 【解析】()1,2A --, ()()0,1,5B C a -,三点共线ABACλ∴→=→即()()1162a λ=+,,()16{ 12a λλ==+ 16λ∴=, 4a = 故答案选A .7.【2018届全国名校大联考高三第二次联考】已知平面向量,a b 的夹角为60°,()1,3a =, 1b =,则a b +=( )A. 2B. 23C. 7D. 4 【答案】C8.已知向量a 与b 的夹角是120︒,且5a =, 4b =,则 a b ⋅=( ). A. 20 B. 10 C. 10- D. 20- 【答案】C【解析】向量a 与b 的夹角是120︒,且5a =, 4b =,则a b a b ⋅=⨯ 1cos12054102⎛⎫︒=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭.故选:C .9.【2018届福建省福安市一中上学期高三期中】已知向量()()()3,1,0,1,,3a b c k ==-=,若(2a b -)与c 互相垂直,则k 的值为 A. 1 B. 1- C. 3 D. 3- 【答案】D 【解析】()23,3a b -=,因为(2a b -)与c 互相垂直,则()233303a b c k k -⋅=+=⇒=-,选D.10.【2018届河南省中原名校高三第三次考评】已知点()0,1A , ()1,2B , ()2,1C --, ()3,4D ,则向量AB 在CD 方向上的投影为( )A.322 B. 2 C. 322- D. 3152- 【答案】B【解析】()()1,1.5,5AB CD ==则向量AB 在CD 方向上的投影为10cos ,252AB CD AB AB CD AB AB CD⋅=⋅== 故选B.11.【2018届黑龙江省齐齐哈尔地区八校高三期中联考】在矩形ABCD 中, 3AB =, 3BC =,2BE EC =,点F 在边CD 上,若•3AB AF =,则•AE BF 的值为( )A. 0B. 833C. 4-D. 4 【答案】C【解析】12.【2018届河南省漯河市高级中学高三上期中】已知ABC ∆是边长为4的等边三角形, P 为平面ABC 内一点,则()PA PB PC ⋅+的最小值为 ( ) A. 3- B. 6- C. 2- D. 83- 【答案】B【解析】如图建立坐标系, (()()0,23,2,0,2,0A B C -,设(),P x y ,则()()(),23,2,,2,PA x y PB x y PC x y =--=---=--,()()()22,232,22243PA PB PC x y x y x y ∴⋅+=-⋅--=+-()222366x y ⎡⎤=+--≥-⎢⎥⎣⎦, ∴最小值为6-,故选B.第Ⅱ卷(共90分)二、填空题(每题5分,满分20分,将答案填在答题纸上)13.设a 与b 是两个不共线向量,且向量a b λ+与2a b -共线,则λ=__________. 【答案】12-【解析】由题意得()11:2:12λλ=-∴=-. 14.【2018届河北省邢台市高三上学期第二次月考】已知单位向量a , b 满足()1•232a a b -=,则向量a 与b 的夹角为__________. 【答案】60°(或3π) 【解析】因为()1232a a b ⋅-=,化简得: 2123232a a b a b -⋅=-⋅=,即12a b ⋅=,所以1cos ,2a b a b a b⋅==⋅,又0,a b π≤≤,所以,3a b π=,故填3π. 15.【2018届福建省三明市第一中学高三上学期期中】在平行四边形ABCD 中, AC 与BD 交于点 O ,E 是线段OD 的中点, AE 的延长线与CD 交于点F . 若AC a =, BD b =,则AF 等于_______【答案】2133a b +【解析】∵AC a =, BD b =,∴11112222AD AC BD a b =+=+. ∵E 是OD 的中点,∴=,∴DF =AB .∴111111332266DF AB AC BD a b ⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭, ∴111121226633AF AD DF a b a b a b =+=++-=+. 16.已知正方形ABCD 的边长为1,点E 在线段AB 边上运动(包含线段端点),则DE CB ⋅的值为__________; DE DB ⋅的取值范围为__________. 【答案】 1 []1,2【解析】如图,以D 为坐标原点,以DC , DA 分别为x , y 轴,建立平面直角坐标系, ()0,0D , ()0,1DE x , ()1,1B , ()0,1CB ,()1,0C , ()1,1DB , ()0,1E x , []00,1x ∈,∴1DE CB ⋅=, 01DE DB x ⋅=+,∵001x ≤≤,0112x ≤+≤,∴DE DB ⋅的取值范围为[]1,2,故答案为1, []1,2.三、解答题 (本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.) 17.(本小题10分)已知四点A (-3,1),B (-1,-2),C (2,0),D (23,4m m +) (1)求证: AB BC ⊥;【答案】(1)见解析(2) 12-或1 【解析】试题分析:(1)分别根据向量的坐标运算得出AB BC ,算出AB BC ⋅(2)由向量的平行进行坐标运算即可. 试题解析:(1)依题意得, ()()2,3,3,2AB BC =-= 所以()23320AB BC ⋅=⨯+-⨯= 所以AB BC ⊥.18.(本小题12分)已知向量()1,2a =,()3,4b =-. (1)求a b +与a b -的夹角; (2)若()a ab λ⊥+,求实数λ的值. 【答案】(1)34π;(2)1-. 【解析】(1)因为()1,2a =,()3,4b =-,所以()2,6a b +=-,()4,2a b -=- 所以2,64,22cos ,240204020a b a b -⋅-+-===-⨯⨯,由[],0,a b a b π+-∈,则3,4a b a b π+-=; (2)当()a ab λ⊥+时,()0a a b λ⋅+=,又()13,24a b λλλ+=-+,所以13480λλ-++=,解λ=-.得:119.(本小题12分)已知是夹角为的两个单位向量,,.(1)求;(2)求与的夹角.【答案】(1) ;(2) 与的夹角为.【解析】试题分析:(1)向量点积的运算规律可得到再展开根据向量点积公式得最终结果;(2)同第一问,由向量点积公式展开=0.∵是夹角为的两个单位向量,∴,(1)(2) ,,∴,∴与的夹角为.20.(本小题12分)如图,在平行四边形中,,是上一点,且. (1)求实数的值;(2)记,,试用表示向量,,.【答案】(1);(2),,.【解析】试题分析:(1)根据平面向量共线定理得到,由系数和等于1,得到即。
【名师一号】2014-2015学年高中数学 第二章 平面向量单元同步测试(含解析)新人教A版必修4
【名师一号】2014-2015学年高中数学 第二章 平面向量单元同步测试(含解析)新人教A 版必修4(时间:120分钟,满分:150分)一、选择题(本大题共12小题,每题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.有下列四个表达式: ①|a +b |=|a |+|b |; ②|a -b |=±(|a |-|b |); ③a 2>|a |2;④|a ²b |=|a |²|b |. 其中正确的个数为( ) A .0 B .2 C .3D .4解析 对于①仅当a 与b 同向时成立.对于②左边|a -b |≥0,而右边可能≤0,∴不成立.对于③∵a 2=|a |2,∴a 2>|a |2不成立.对于④当a ⊥b 时不成立,综上知,四个式子都是错误的.答案 A2.下列命题中,正确的是( ) A .a =(-2,5)与b =(4,-10)方向相同 B .a =(4,10)与b =(-2,-5)方向相反 C .a =(-3,1)与b =(-2,-5)方向相反 D .a =(2,4)与b =(-3,1)的夹角为锐角解析 在B 中,a =(4,10)=-2(-2,-5)=-2b , ∴a 与b 方向相反. 答案 B3.已知a ,b 均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a +3b |=( ) A.7 B.10 C.13D .4解析 ∵|a +3b |2=(a +3b )2=a 2+9b 2+6a²b =1+9+6|a ||b |cos60°=13,∴|a +3b |=13.答案 C4.已知向量a =⎝ ⎛⎭⎪⎫8+12x ,x ,b =(x +1,2),其中x >0,若a ∥b ,则x 的值为( )A .8B .4C .2D .0解析 ∵a ∥b ,∴(8+12x )³2-x (x +1)=0,即x 2=16,又x >0,∴x =4.答案 B5.在△ABC 中,M 是BC 的中点,AM =1,点P 在AM 上且满足AP →=2PM →,则AP →²(PB →+PC →)等于( )A.49B.43 C .-43D .-49解析 M 为BC 的中点,得PB →+PC →=2PM →=AP →, ∴AP →²(PB →+PC →)=AP →2.又∵AP →=2PM →,∴|AP →|=23|AM →|=23.∴AP →2=|AP →|2=49.答案 A6.若向量a =(1,1),b =(2,5),c =(3,x ),满足条件(8a -b )²c =30,则x =( ) A .6 B .5 C .4D .3解析 8a -b =8(1,1)-(2,5)=(6,3),c =(3,x ), ∴(8a -b )²c =(6,3)²(3,x )=18+3x . 又(8a -b )²c =30,∴18+3x =30,x =4. 答案 C7.向量a =(-1,1),且a 与a +2b 方向相同,则a ²b 的取值范围是( ) A .(-1,1) B .(-1,+∞) C .(1,+∞)D .(-∞,1)解析 依题意可设a +2b =λa (λ>0), 则b =12(λ-1)a ,∴a ²b =12(λ-1)a 2=12(λ-1)³2=λ-1>-1.答案 B8.设单位向量e 1,e 2的夹角为60°,则向量3e 1+4e 2与向量e 1的夹角的余弦值为( ) A.34 B.537 C.2537D.53737解析 ∵(3e 1+4e 2)²e 1=3e 21+4e 1²e 2=3³12+4³1³1³cos60°=5,|3e 1+4e 2|2=9e 21+16e 22+24e 1²e 2=9³12+16³12+24³1³1³cos60°=37.∴|3e 1+4e 2|=37.设3e 1+4e 2与e 1的夹角为θ,则 cos θ=537³1=537. 答案 D9.在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O ,E 为线段OD 的中点,AE 的延长线与CD交于点F ,若AC →=a ,BD →=b ,则AF →=( )A.14a +12b B.23a +13b C.12a +14b D.13a +23b 解析 如图所示,AF →=AD →+DF →,由题意知,DE :BE =DF :BA =1:3. ∴DF →=13AB →.∴AF →=12a +12b +13(12a -12b )=23a +13b .答案 B 10.已知点B 为线段AC 的中点,且A 点坐标为(-3,1),B 点坐标为⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,则C 点坐标为( )A .(1,-3) B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-54,54 C .(4,2)D .(-2,4)解析 设C (x ,y ),则由AB →=BC →,得⎝ ⎛⎭⎪⎫12--,32-1=⎝ ⎛⎭⎪⎫x -12,y -32, ∴⎩⎪⎨⎪⎧x -12=72,y -32=12,⇒⎩⎪⎨⎪⎧x =4,y =2,∴C (4,2).答案 C11.已知|a |=2|b |≠0,且关于x 的方程x 2+|a |x +a ²b =0有实根,则a 与b 夹角的取值范围是( )A.⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π6B.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,πC.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,2π3D.⎣⎢⎡⎦⎥⎤π6,π解析 设a 与b 的夹角为θ, ∵Δ=|a |2-4a ²b ≥0,∴a ²b ≤|a |24,∴cos θ=a ²b |a ||b |≤|a |24|a ||b |=12.∵θ∈[0,π],∴θ∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤π3,π.答案 B12.在△ABC 所在平面内有一点P ,如果PA →+PB →+PC →=AB →,则△PAB 与△ABC 的面积之比是( )A.13 B.12 C.23D.34解析 因为PA →+PB →+PC →=AB →=PB →-PA →,所以2PA →+PC →=0,PC →=-2PA →=2AP →,所以点P 是线段AC 的三等分点(如图所示).所以△PAB 与△ABC 的面积之比是13.答案 A二、填空题(本大题共4小题,每题5分,共20分.将答案填在题中横线上) 13.已知a =(2cos θ,2sin θ),b =(3,3),且a 与b 共线,θ∈[0,2π),则θ=________.解析 由a ∥b ,得23cos θ=6sin θ,∵cos θ≠0, ∴tan θ=33,又θ∈[0,2π),∴θ=π6或7π6. 答案π6或76π 14.假设|a |=25,b =(-1,3),若a ⊥b ,则a =________. 解析 设a =(x ,y ),则有x 2+y 2=20.① 又a ⊥b ,∴a ²b =0,∴-x +3y =0.② 由①②解得x =32,y =2,或x =-32,y =-2,∴a =(32,2),或a =(-32,-2). 答案 (32,2)或(-32,-2)15.在△ABC 中,角A 、B 、C 所对的边分别为a 、b 、c ,若AB →²AC →=BA →²BC →=2,那么c=__________.解析 由题知 AB →²AC →+BA →²BC →=2,即AB →²AC →-AB →²BC →=AB →²(AC →+CB →)=AB →2=2⇒c =|AB →|= 2.答案 216.关于平面向量a ,b ,c ,有下列三个命题:①若a ²b =a ²c ,则b =c ;②若a =(1,k ),b =(-2,6),a ∥b ,则k =-3;③非零向量a 和b 满足|a |=|b |=|a -b |,则a 与a +b 的夹角为60°.其中真命题的序号为________.(写出所有真命题的序号) 解析当a =0时,①不成立;对于②,若a ∥b ,则-2k =6,∴k =-3,②成立;对于③,由于|a |=|b |=|a -b |,则以|a |,|b |为邻边的平行四边形为菱形,如图.∠BAD =60°,AC →=a +b ,由菱形的性质可知,a 与a +b 的夹角为∠BAC =30°.答案 ②三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知|a |=3,|b |=2,a 与b 的夹角为60°,c =3a +5b ,d =m a -3b . (1)当m 为何值时,c 与d 垂直? (2)当m 为何值时,c 与d 共线?解 (1)令c ²d =0,则(3a +5b )²(m a -3b )=0, 即3m |a |2-15|b |2+(5m -9)a ²b =0, 解得m =2914.故当m =2914时,c ⊥d .(2)令c =λd ,则3a +5b =λ(m a -3b ) 即(3-λm )a +(5+3λ)b =0, ∵a ,b 不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧3-λm =0,5+3λ=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧λ=-53,m =-95.故当m =-95时,c 与d 共线.18.(12分)如图所示,在△ABC 中,∠C 为直角,CA =CB ,D 是CB 的中点,E 是AB 上的点,且AE =2EB ,求证:AD ⊥CE .证明 设此等腰直角三角形的直角边长为a ,则 AD →²CE →=(AC →+CD →)²(CA →+AE →)=AC →²CA →+CD →²CA →+AC →²AE →+CD →²AE →=-a 2+0+a ²223a ²22+a 2²223a ²22=-a 2+23a 2+13a 2=0,∴AD →⊥CE →,∴AD ⊥CE .19.(12分)已知在△ABC 中,A (2,-1),B (3,2),C (-3,-1),AD 为BC 边上的高,求|AD →|与点D 的坐标.解 设D 点坐标为(x ,y ),则AD →=(x -2,y +1), BC →=(-6,-3),BD →=(x -3,y -2),∵D 在直线BC 上,即BD →与BC →共线, ∴存在实数λ,使BD →=λBC →, 即(x -3,y -2)=λ(-6,-3).∴⎩⎪⎨⎪⎧x -3=-6λ,y -2=-3λ,∴x -3=2(y -2),即x -2y +1=0.①又∵AD ⊥BC ,∴AD →²BC →=0, 即(x -2,y +1)²(-6,-3)=0. ∴-6(x -2)-3(y +1)=0.②由①②可得⎩⎪⎨⎪⎧x =1,y =1.∴|AD →|= -2+22=5,即|AD →|=5,D (1,1).20.(12分)在直角坐标系中,已知OA →=(4,-4),OB →=(5,1),OB →在OA →方向上的射影数量为|OM →|,求MB →的坐标.解 设点M 的坐标为M (x ,y ). ∵OB →在OA →方向上的射影数量为|OM →|, ∴OM →⊥MB →,∴OM →²MB →=0.又OM →=(x ,y ),MB →=(5-x,1-y ), ∴x (5-x )+y (1-y )=0.又点O ,M ,A 三点共线,∴OM →∥OA →. ∴x 4=y-4.∴⎩⎪⎨⎪⎧x -x +y -y =0,x 4=y-4,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2,y =-2.∴MB →=OB →-OM →=(5-2,1+2)=(3,3). 21.(12分)如图,在平面斜坐标系xOy 中.∠xOy =60°,平面上任一点P 关于斜坐标系的坐标是这样定义的;若OP →=x e 1+y e 2(其中e 1,e 2分别为与x 轴,y 轴同方向的单位向量),则点P 的斜坐标为(x ,y ).(1)若点P 的斜坐标为(2,-2),求点P 到O 的距离|OP |; (2)求以O 为圆心,以1为半径的圆在斜坐标系xOy 中的方程.解 (1)因为点P 的斜坐标为(2,-2),故OP →=2e 1-2e 2,|OP →|2=(2e 1-2e 2)2=8-8e 1²e 2=8-8cos60°=4,∴|OP →|=2,即|OP |=2.(2)设圆上动点M 的坐标为(x ,y ),则OM →=x e 1+y e 2, 又|OM →|=1.故(x e 1+y e 2)2=1.∴x 2+y 2+2xy e 1²e 2=1.即x 2+y 2+xy =1. 故所求方程为x 2+y 2+xy -1=0.22.(12分)如图,在四边形ABCD 中,BC →=λAD →(λ∈R ),|AB →|=|AD →|=2,|CB →-CD →|=23,且△BCD 是以BC 为斜边的直角三角形.(1)求λ的值;(2)求CB →²BA →的值.解 (1)因为BC →=λAD →,所以BC ∥AD , 且|BC →|=λ|AD →|.因为|AB →|=|AD →|=2,所以|BC →|=2λ. 又|CB →-CD →|=23,所以|BD →|=2 3. 作AH ⊥BD 交BD 于H , 则H 为BD 的中点. 在Rt △AHB 中,有cos ∠ABH =BH AB =32, 于是∠ABH =30°, 所以∠ADB =∠DBC =30°. 而∠BDC =90°,所以BD =BC ²cos30°,即23=2λ²32, 解得λ=2. (2)由(1)知,∠ABC =60°,|CB →|=4,所以CB →与BA →的夹角为120°, 故CB →²BA →=|CB →|²|BA →|cos120°=-4.。
高中数学 第二章 《平面向量》测试题B卷 新人教A版必修4
高中数学必修4 第二章 《平面向量》测试题B 卷考试时间:100分钟,满分:150分一、选择题:在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请把正确答案的代号填在题后的括号内(每小题5分,共50分).1.化简AB →+BD →-AC →-CD →等于 ( ) A.AD → B .0 C.BC → D.DA →2.已知MA →=(-2,4),MB →=(2,6),则12AB →= ( )A .(0,5)B .(0,1)C .(2,5)D .(2,1) 3.下列说法正确的是( )A .(a ·b )c =a (b ·c )B .a ·c =b ·c 且c ≠0,则a =bC .若a ≠0,a ·b =0,则b =0D .|a ·b |≤|a |·|b |4.设向量a =(1,0),b =(12,12),则下列结论中正确的是 ( )A .|a |=|b |B .a ·b =22C .a -b 与b 垂直D .a ∥b 5.如图,正方形ABCD 中,点E 、F 分别是DC 、BC 的中点,那么EF →= ( )A.12AB →+12AD → B .-12AB →-12AD → C .-12AB →+12AD → D.12AB →-12AD 6.已知△ABC 中,AB →=a ,AC →=b ,a ·b <0,S △ABC =154,|a |=3,|b |=5,则a 与b 的夹角为( )A .30°B .-150°C .150°D .30°或150°7.已知a 、b 、c 是共起点的向量,a 、b 不共线,且存在m 、n ∈R 使c =m a +n b 成立,若a 、b 、c 的终点共线,则必有( )A .m +n =0B .m -n =1C .m +n =1D .m +n =-18.已知点A (-1,1)、B (1,2)、C (-2,-1)、D (3,4),则向量AB →在CD →方向上的投影为( )A.322B.3152 C .-322D .-31529.设向量a ,b ,c 满足|a |=|b |=1,a ·b =-12,〈a -c ,b -c 〉=60°,则|c |的最大值等于 ( )A .2 B. 3 C. 2D .110.设A 1,A 2,A 3,A 4是平面直角坐标系中两两不同的四点,若A 1A 3→=λA 1A 2→(λ∈R ),A 1A 4→=μA 1A 2→(μ∈R ),且1λ+1μ=2,则称A 3,A 4调和分割A 1,A 2,已知点C (c,0),D (d,0),(c ,d∈R )调和分割点A (0,0),B (1,0),则下面说法正确的是( )A .C 可能是线段AB 的中点 B .D 可能是线段AB 的中点C .C ,D 可能同时在线段AB 上 D .C ,D 不可能同时在线段AB 的延长线上 二、填空题(每小题6分,共计24分).11.已知向量a 、b ,且AB →=a +2b ,BC →=-5a +6b ,CD →=7a -2b ,则A 、B 、C 、D 四点中一定共线的三点是____________.12.已知向量a =(1,1),b = (2,-3),若k a -2b 与a 垂直,则实数k 等于________. 13.已知向量a =(1,2),b =(1,0),c =(3,4).若λ为实数,(a +λb )∥c ,则λ的值为____________.14.正三角形ABC 边长为2,设BC →=2BD →,AC →=3AE →,则AD →·BE →=________.三、解答题(共76分).15.(本题满分12分)已知向量a =(1,2),b =(x,1) (1)若〈a ,b 〉为锐角,求x 的范围; (2)当(a +2b )⊥(2a -b )时,求x 的值.16.(本题满分12分)设e 1、e 2是正交单位向量,如果OA →=2e 1+m e 2,OB →=n e 1-e 2,OC →=5e 1-e 2,若A 、B 、C 三点在一条直线上,且m =2n ,求m 、n 的值. 17.(本题满分12分)已知a 和b 是两个非零的已知向量,当a +t b (t ∈R )的模取最小值时. (1)求t 的值;(2)已知a 与b 成45°角,求证:b 与a +t b (t ∈R )垂直.18.(本题满分12分)已知向量a =(3,-1),b =(12,32).(1)求证:a ⊥b ;(2)是否存在不等于0的实数k 和t ,使x =a +(t 2-3)b ,y =-k a +t b ,且x ⊥y ?如果存在,试确定k 和t 的关系;如果不存在,请说明理由.19.(本题满分14分)已知A (3,0),B (0,3),C (cos α,sin α).(1)若AC →·BC →=-1,求sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4的值; (2)若|OA →+OC →|=13,且α∈(0,π),求OB →与OC →的夹角.20.(本题满分14分)如图,已知△ABC 的三个顶点坐标为A (0,-4),B (4,0),C (-6,2).(1)求△ABC 的面积;(2)若四边形的ABCD 为平行四边形,求D 点的坐标.高中数学必修4 第二章 《平面向量》测试题B 卷参考答案一、 选择题1. 【答案】B.【解析】 AB →+BD →-AC →-CD →=AD →-(AC →+CD →)=AD →-AD →=0. 2. 【答案】D.【解析】∵AB →=MB →-MA →=(4,2),∴12AB →=(2,1).3. 【答案】D.【解析】对于A :向量的数量积不满足结合律;对于B :向量的数量积不满足消去律;对于C :只要a 与b 垂直时就有a ·b =0;对于D :由数量积定义有|a ·b |=||a ||b |cos θ|≤|a ||b |,这里θ是a 与b 的夹角,只有θ=0或θ=π时,等号成立. 4. 【答案】C.【解析】 a =(1,0),b =(12,12),∴|a |=1,|b |=14+14=22,∴A 错误;∵a ·b =1×12+0×12=12,∴B 错误;∵a -b =(12,-12),∴(a -b )·b =12×12-12×12=0,∴C 正确;∵1×12-0×12=12≠0,∴D 错误.5. 【答案】 D【解析】 EF →=12DB →=12(AB →-AD →).6.【答案】 C【解析】由a ·b <0可知a ,b 的夹角θ为钝角,又S △ABC =12|a |·|b |sin θ,∴12×3×5×sin θ=154,∴sin θ=12⇒θ=150°. 7.【答案】 C【解析】设OA →=a ,OB →=b ,OC →=c ,∵a 、b 、c 的终点共线,∴设AC →=λAB →,即OC →-OA →=λ(OB →-OA →),∴OC →=(1-λ)OA →+λOB →, 即c =(1-λ)a +λb ,又c =m a +n b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-λ=m ,λ=n ,∴m +n=1.8. 【答案】 A【解析】本题考查向量数量积的几何意义及坐标运算. 由条件知AB →=(2,1),CD →=(5,5),AB →·CD →=10+5=15. |CD →|=52+52=52,则AB →在CD →方向上的投影为|AB →|cos 〈AB →,CD →〉=AB →·CD →|CD →|=1552=322,故选A.9. 【答案】A.【解析】如图,设OA →=a , OB →=b ,OC →=c ,则CA →=a -c ,CB →=b -c .∵|a |=|b |=1,∴OA =OB =1. 又∵a ·b =-12, ∴|a |·|b |·cos∠AOB =-12, ∴cos∠AOB =-12.∴∠AOB =120°.又∵〈 a -c ,b -c 〉=60°,而120°+60°=180°,∴O 、A 、C 、B 四点共圆.∴当OC 为圆的直径时,|c |最大,此时∠OAC =∠OBC =90°,∴Rt △AOC ≌Rt △BOC ,∴∠ACO =∠BCO =30°,∴|OA |=12|OC |,∴|OC |=2|OA |=2.10. 【答案】D.【解析】依题意,若C ,D 调和分割点A ,B ,则有AC →=λAB →,AD →=μAB →,且1λ+1μ=2.若C是线段AB 的中点,则有AC →=12AB →,此时λ=12.又1λ+1μ=2,所以1μ=0,不可能成立.因此A 不对,同理B 不对.当C ,D 同时在线段AB 上时,由AC →=λAB →,AD →=μAB →知0<λ<1,0<μ<1,此时1λ+1μ>2,与已知条件1λ+1μ=2矛盾,因此C 不对.若C ,D 同时在线段AB 的延长线上,则AC →=λAB →时,λ>1,AD →=μAB →时,μ>1,此时1λ+1μ<2,与已知1λ+1μ=2矛盾,故C ,D 不可能同时在线段AB 的延长线上.二、 填空题11.【答案】A ,B ,D【解析】 BD →=BC →+CD →=(-5a +6b )+(7a -2b )=2a +4b =2(a +2b )=2AB →. 12.【答案】 -1【解析】 (k a -2b )·a =0,[k (1,1)-2(2,-3)]·(1,1)=0,即(k -4,k +6)·(1,1)=0,k -4+k +6=0, ∴k =-1. 13.【答案】 12【解析】 a +λb =(1,2)+λ(1,0)=(1+λ,2),∵(a +λb )∥c ,∴4(1+λ)-3×2=0,解得λ=12.14. 【答案】 -2【解析】 ∵AD →=AB →+BD →=AB →+12BC →,BE →=AE →-AB →=13AC →-AB →,∴AD →·BE →=(AB →+12BC →)·(13AC →-AB →)=13AB →·AC →+16BC →·AC →-12BC →·AB →-AB →2=13×2×2×12+16×2×2×12+12×2×2×12-22=-2.三、 解答题15. 解: (1)若〈a ,b 〉为锐角,则a ·b >0且a 、b 不同向.a ·b =x +2>0,∴x >-2当x =12时,a 、b 同向.∴x >-2且x ≠12(2)a +2b =(1+2x,4),(2a -b )=(2-x,3) (2x +1)(2-x )+3×4=0 即-2x 2+3x +14=0 解得:x =72或x =-2.16. 解: 以O 为原点,e 1、e 2的方向分别为x ,y 轴的正方向,建立平面直角坐标系xOy , 则OA →=(2,m ),OB →=(n ,-1),OC →=(5,-1), 所以AC →=(3,-1-m ),BC →=(5-n,0),又因为A 、B 、C 三点在一条直线上,所以AC →∥BC →, 所以3×0-(-1-m )·(5-n )=0,与m =2n 构成方程组⎩⎪⎨⎪⎧mn -5m +n -5=0m =2n ,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1n =-12或⎩⎪⎨⎪⎧m =10,n =5.17. 解: (1)设a 与b 的夹角为θ,则|a +t b |2=|a |2+t 2|b |2+2t ·a ·b =|a |2+t 2·|b |2+2|a |·|b |·t ·c os θ=|b |2(t +|a ||b |cos θ)2+|a |2(1-cos 2θ).∴当t =-|a ||b |cos θ时,|a +t b |取最小值|a |sin θ.(2)∵a 与b 的夹角为45°,∴cos θ=22,从而t =-|a ||b |·22,b ·(a +t b )=a ·b +t ·|b |2=|a |·|b |·22-22·|a ||b |·|b |2=0,所以b 与a +t b (t ∈R )垂直,即原结论成立. 18. 解: (1)a ·b =(3,-1)·(12,32)=32-32=0,∴a ⊥b .(2)假设存在非零实数k ,t 使x ⊥y ,则[a +(t 2-3)b ]·(-k a +t b )=0, 整理得-k a 2+[t -k (t 2-3)]a ·b +t (t 2-3)b 2=0. 又a ·b =0,a 2=4,b 2=1.∴-4k +t (t 2-3)=0,即k =14(t 2-3t )(t ≠0),故存在非零实数k 、t ,使x ⊥y 成立, 其关系为k =14(t 3-3t )(t ≠0).19. 解:(1)∵AC →=(cos α-3,sin α),BC →=(cos α,sin α-3), ∴AC →·BC →=(cos α-3)cos α+sin α(sin α-3)=-1,得cos 2+sin 2α-3(cos α+sin α)=-1,∴cos α+sin α=23,∴sin ⎝⎛⎭⎪⎫α+π4=23. (2)∵|OA →+OC →|=13,∴(3+cos α)2+sin 2α=13,∴cos α=12,∵α∈(0,π),∴α=π3,sin α=32,∴C ⎝ ⎛⎭⎪⎫12,32,∴OB →·OC →=332,设OB →与OC →的夹角为θ,则cos θ=OB →·OC →|OB →|·|OC →|=3323=32.∵θ∈[0,π],∴θ=π6即为所求的角.20. 解:如图,(1)作BC 边上的高为AE ,设E (x ,y ),∴AE →=(x ,y +4),BE →=(x -4,y ),BC →=(-10,2), 由AE →⊥BC →,则-10x +2(y +4)=0①由于BE →与BC →共线,则2(x -4)+10y =0② 由①②解得⎩⎪⎨⎪⎧x =1213y =813,因此S △ABC =12|BC →|·|AE →|=12·104·122+602132=26×122613=24. (2)设D (x ,y ),则AD →=(x ,y +4),BC →=(-10,2),由题意可知AD →=BC →,∴(x ,y +4)=(-10,2), 即⎩⎪⎨⎪⎧ x =-10y +4=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =-10y =-2, 所以,所求点D 的坐标为(-10,-2).。
新课标人教版 必修4第二章平面向量单元测试题
必修4第二章《平面向量》单元测试 姓名 班级一、选择题(每小题5分,共50分)1.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若OC e DC e BC 则213,5===A .)35(2121e e + B .)35(2121e e - C .)53(2112e e - D .)35(2112e e -( )2.对于菱形ABCD ,给出下列各式: ①BC AB =②||||BC AB =③||||BC AD CD AB +=-④||4||||22AB BD AC =+ 2其中正确的个数为 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个3 ABCD 中,设d BD c AC b AD a AB ====,,,,则下列等式中不正确的是( )A .c b a =+B .d b a =-C .d a b =-D .b a c =-4.已知向量b a 与反向,下列等式中成立的是 ( )A .||||||b a b a -=-B .||||b a b a -=+C .||||||b a b a -=+D .||||||b a b a +=+5.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个点的坐标为 ( ) A .(1,5)或(5,-5) B .(1,5)或(-3,-5) C .(5,-5)或(-3,-5) D .(1,5)或(-3,-5)或(5,-5) 6.与向量)5,12(=d 平行的单位向量为 ( )A .)5,1312(B .)135,1312(--C .)135,1312(或 )135,1312(-- D .)135,1312(±± 7.若32041||-=-b a ,5||,4||==b a ,则b a 与的数量积为 ( )A .103B .-103C .102D .108.若将向量)1,2(=a 围绕原点按逆时针旋转4π得到向量b ,则b 的坐标为 ( )A . )223,22(-- B .)223,22( C .)22,223(-D .)22,223(-9.设k ∈R ,下列向量中,与向量)1,1(-=Q 一定不平行的向量是 ( )A .),(k k b =B .),(k k c --=C .)1,1(22++=k k dD .)1,1(22--=k k e10.已知12||,10||==b a ,且36)51)(3(-=b a ,则b a 与的夹角为 ( ) A .60° B .120° C .135° D .150° 二、填空题(每小题4分,共16分)11.非零向量||||||,b a b a b a +==满足,则b a ,的夹角为 .12.在四边形ABCD 中,若||||,,b a b a b AD a AB -=+==且,则四边形ABCD 的形状是 13.已知)2,3(=a ,)1,2(-=b ,若b a b a λλ++与平行,则λ= .14.已知e 为单位向量,||a =4,e a 与的夹角为π32,则e a 在方向上的投影为 . 三、解答题(每题14分,共84分)15.已知非零向量b a ,满足||||b a b a -=+,求证: b a ⊥16.已知在△ABC 中,)3,2(=AB ,),,1(k AC =且△ABC 中∠C 为直角,求k 的值.17、设21,e e 是两个不共线的向量,2121212,3,2e e CD e e CB e k e AB -=+=+=,若A 、B 、D 三点共线,求k 的值.18.已知2||=a 3||=b ,b a 与的夹角为60o,b a c 35+=,b k a d +=3,当当实数k 为何值时,⑴c ∥d ⑵d c ⊥19.如图,ABCD为正方形,P是对角线DB上一点,PECF为矩形,求证:①PA=EF;②PA⊥EF.20.如图,矩形ABCD内接于半径为r的圆O,点P是圆周上任意一点,求证:PA2+PB2+PC2+PD2=8r2.。
人教A版高中数学必修四宁波外国语学校平面向量同步练习题向量的加法运算及其几何意义答案
作业26-向量的加法运算及其几何意义(答案)班级___________ 姓名__________1. 平行四边形ABCD 中,BC →+CD →+DA →=( D )A. BD →B. AC →C. AB →D. BA →2. 向量AB →+MB →+BO →+BC →+OM →化简后等于(C )A. BC →B. AB →C. AC →D. AM →3. 设a →,b →,a →+b →均为非零向量,且a →+b →平分a →与b →的夹角,则( B ) A. a →= b →B. |a →|=|b →| C. |a →|=2|b →| D. 以上都不对 4. 在矩形ABCD 中,|AB →|=4, |BC →|=2, 则向量AB →+AD →+AC →的长度等于( B ) A. 2 5 B. 4 5 C. 12 D. 65. 若在ΔABC 中, AB →= a →, BC →= b →, 且|a →| = |b →| = 1, |a →+b →|= 2 , 则ΔABC 的形状是( D ) A. 正三角形 B. 锐角三角形 C. 斜三角形 D. 等腰直角三角形 6. 向量a →, b →皆为非零向量,下列说法不正确的是( B ) A. a →与b →反向,且|a →|>|b →|,则a →+b →与a →同向 B. a →与b →反向,且|a →|>|b →|,则a →+b →与b →同向 C. a →与b →同向,则a →+b →与a →同向 C. a →与b →同向,则a →+b →与b →同向7. 设a →表示“向东走了2km”,b →表示“向南走了2km”, c →表示“向西走了2km”, d →表示“向北走了2km”,则( ) (1) a →+d →表示向 东北 走了(2) b →+c →表示向 西南 走了 (3) a →+c →+d →表示向 北 走了 2 km; (4) b →+c →+d →表示向 西 走了 2 km. 8. 设A 1A 2A 3A 4A 5A 6为正六边形,O 为它的中心,则OA →1+OA →2+OA →3+OA →4+OA →5+OA →6= 0→. 9. 若向量a →,b →满足|a →+b →|=|a →|+|b →|,则a →与b →必须满足的条件是 a →,b →同向,或其中一个为0→. 10. 设a →,b →都是单位向量,则|a →+b →|的取值范围是 [0,2] . 11. 如图,已知向量a →,b →,c →,试作向量a →+b →+c →+c →12. P 、Q 是ΔABC 的边BC 上的两点,且BP=QC ,求证:AB →+ AC →= AP →+ AQ →证:AB →+AC →=AP →+PB →+AQ →+QC →∵ PB →=—QC → ∴ PB →+QC →=0→∴ AB →+ AC →= AP →+ AQ →13. 根据下列条件,分别判断四边形ABCD 的形状:a → c →b →(1) AD →//BC → (2) AD → = BC → (3) AB →=DC →且|AB →|=|AD →| 答案:(1) 梯形 (2) 平行四边形 (3) 菱形14. 已知ΔABC 为直角三角形,∠BAC = 90°, AD ⊥ BC 于D ,求证:|BC →|2 = |DB → + DA →|2 + |DC → + DA →|2.证:平移AD 至EC ,FB ,则ADCE, ADBF 是矩形右=|DB →+DA →|2+|DC →+DA →|2 = |DF →|2+|DE →|2=|AB →|2+|AC →|2=|BC →|2=左15. 在四边形ABCD 中,AB → = DC →, AC ⊥ BD, |AC →|=6, |BD →|=8, 求:(1) |AB →|的值; (2) 四边形ABCD 的面积答案:(1) |AB →|=5 (2) ABCD 是菱形,S = 2416. 船在静水中的速度为6km/h, 水流速度为3km/h, 当船以最短时间到达对岸时, 求船的实际速度的大小和方向(用与水流速度的夹角的正弦表示).解析:sin α = 255。
第二章平面向量单元综合测试卷(带答案新人教A版必修4 )
第二章平面向量单元综合测试卷(带答案新人教A版必修4 )第二章平面向量单元综合测试卷(带答案新人教A版必修4 ) (120分钟 150分) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的) 1.(2013•三明高一检测)化简 - + - 得( ) A. B. C. D.0 2.已知a,b都是单位向量,则下列结论正确的是( ) A.a•b=1 B.a2=b2C.a∥b a=bD.a•b=0 3.已知A,B,C为平面上不共线的三点,若向量 =(1,1),n=(1,-1),且n• =2,则n• 等于( ) A.-2 B.2 C.0 D.2或-2 4.点C在线段AB上,且 = ,若 =λ,则λ等于( ) A. B. C.- D.- 5.若a=(1,2),b=(-3,0),(2a+b)∥(a-mb),则m= ( ) A.- B. C.2 D.-2 6.(2013•牡丹江高一检测)已知a+b=(1,2),c=(-3,-4),且b⊥c,则a在c方向上的投影是( ) A. B.-11C.-D.11 7.(2013•兰州高一检测)若|a|=1,|b|=2,c=a+b,且c⊥a,则向量a与b的夹角为( ) A.30° B.60° C.120° D.150° 8.已知△ABC满足2= • + • + • ,则△ABC是( ) A.等边三角形B.锐角三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形9.(2013•西城高一检测)在矩形ABCD中,AB= ,BC=1,E是CD上一点,且• =1,则• 的值为( ) A.3 B.2 C. D. 10.已知向量a=(1,2),b=(2,-3).若向量c满足(c+a)∥b,c⊥(a+b),则c= ( ) A. B. C. D.11.(2013•六安高一检测)△ABC中,AB边上的高为CD,若 =a, =b,a•b=0,|a|=1,|b|=2,则 = ( ) A. a- b B. a- b C. a- b D. a- b 12.在△ABC所在平面内有一点P,如果 + + = ,则△PAB与△ABC 的面积之比是( ) A. B. C. D. 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中的横线上) 13.已知a=(2,4),b=(-1,-3),则|3a+2b|= . 14.已知向量a=(1, ),b=(-2,2 ),则a与b的夹角是. 15.(2013•江西高考)设e1,e2为单位向量.且e1,e2的夹角为,若a=e1+3e2,b=2e1,则向量a在b 方向上的射影为. 16.(2013•武汉高一检测)下列命题中:①a∥b 存在唯一的实数λ∈R,使得b=λa;②e为单位向量,且a∥e,则a=±|a|e;③|a•a•a|=|a|3;④a与b共线,b与c共线,则a与c共线;⑤若a•b=b•c且b≠0,则a=c. 其中正确命题的序号是. 三、解答题(本大题共6小题,共70分,解答时写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤) 17.(10分)已知梯形ABCD中,AB∥CD,∠CDA=∠DAB=90°,CD=DA= AB. 求证:AC⊥BC. 18.(12分)(2013•无锡高一检测)设 =(2,-1), =(3,0), =(m,3). (1)当m=8时,将用和表示. (2)若A,B,C三点能构成三角形,求实数m应满足的条件. 19.(12分)在边长为1的等边三角形ABC中,设=2 , =3 . (1)用向量,作为基底表示向量 . (2)求• . 20.(12分)(2013•唐山高一检测)已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2). (1)若|b|=2 ,且a∥b,求b的坐标. (2)若|c|= ,且2a+c与4a-3c垂直,求a与c的夹角θ. 21.(12分)(能力挑战题)已知a=(1,cosx),b=(,sinx),x∈(0,π). (1)若a∥b,求的值. (2)若a⊥b,求sinx-cosx的值. 22.(12分)(能力挑战题)已知向量a,b满足|a|=|b|=1, |ka+b|= |a-kb|(k>0,k∈R). (1)求a•b 关于k的解析式f(k). (2)若a∥b,求实数k的值. (3)求向量a与b夹角的最大值.答案解析 1.【解析】选D. - + - = + - = - =0. 2.【解析】选B.因为a,b都是单位向量,所以|a|=|b|=1,所以|a|2=|b|2,即a2=b2.3.【解析】选B.因为n• =n•( - ) =n• -n• ,又n• =(1,-1)•(1,1)=1-1=0,所以n• =n• =2.4.【解析】选C.由 = 知,| |∶| |=2∶3,且方向相反(如图所示),所以 =- ,所以λ=- .5.【解析】选A.因为a=(1,2),b=(-3,0),所以2a+b=(-1,4),a-mb=(1+3m,2),又因为(2a+b)∥(a-mb),所以(-1)×2=4(1+3m),解得m=- . 【拓展提升】证明共线(或平行)问题的主要依据 (1)对于向量a,b,若存在实数λ,使得b=λa,则向量a与b共线(平行). (2)a=(x1,y1),b=(x2,y2),若x1y2-x2y1=0,则向量a∥b. (3)对于向量a,b,若|a•b|=|a|•|b|,则a与b共线. 向量平行的等价条件有两种形式,其一是共线定理,其二是共线定理的坐标形式.其中,共线定理的坐标形式更具有普遍性,不必考虑向量是否为零和引入参数的存在性及唯一性. 6.【解析】选C.a•c=[(a+b)-b]•c=(a+b)•c-b•c. 因为a+b=(1,2),c=(-3,-4),且b⊥c,所以a•c=(a+b)•c =(1,2)•(-3,-4)=1×(-3)+2×(-4)=-11,所以a在c方向上的投影是 = =- . 7.【解析】选C.因为c=a+b,c⊥a,所以c•a=(a+b)•a=a2+b•a=0,所以a•b=-a2=-|a|2=-12=-1,设向量a与b的夹角为θ,则cosθ= = =- ,又0°≤θ≤180°,所以θ=120°. 8.【解析】选C.因为= • + • + • ,所以2= • + • + • ,所以•( - - )= • ,所以•( - )= • ,所以• =0,所以⊥ ,所以△ABC是直角三角形. 【变式备选】在四边形ABCD中, =a+2b, =-4a-b, =-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为( ) A.平行四边形 B.矩形 C.梯形 D.菱形【解析】选C.因为 = + + =-8a-2b=2 ,所以四边形ABCD为梯形. 9.【解析】选B.如图所示,以A为原点,AB所在直线为x轴建立平面直角坐标系. A(0,0),B( ,0),C( ,1),设点E 坐标为(x,1),则 =(x,1), =( ,0),所以• =(x,1)•( ,0)= x=1,x= ,所以• = •( ,1)= × +1×1=2. 10.【解析】选D.设c=(x,y),则c+a=(x+1,y+2), a+b=(1,2)+(2,-3)= ,因为(c+a)∥b,c⊥(a+b),所以即解得所以c= . 【误区警示】解答本题易混淆向量平行和垂直的坐标表示,导致计算错误. 11.【解析】选D.因为a•b=0,所以⊥ ,所以AB= = ,又因为CD⊥AB,所以△ACD∽△ABC,所以 = ,所以AD= = = ,所以 = = = (a-b)= a- b. 12.【解题指南】先对 + + = 进行变形,分析点P所在的位置,然后结合三角形面积公式分析△PAB与△ABC的面积的关系. 【解析】选A.因为 + + = = - ,所以2 + =0, =-2 =2 ,所以点P是线段AC的三等分点(如图所示). 所以△PAB与△ABC的面积之比是 . 13.【解析】因为3a+2b=3(2,4)+2(-1,-3) =(6,12)+(-2,-6)=(4,6),所以|3a+2b|= =2 . 答案:2 14.【解析】设a与b的夹角为θ,a•b=(1,)•(-2,2 )=1×(-2)+ ×2 =4, |a|= =2,|b|= =4,所以cosθ= = = ,又0°≤θ≤180°,所以θ=60°. 答案:60° 15.【解析】设a,b的夹角为θ,则向量a在b方向上的射影为|a|cosθ=|a| = ,而a•b=(e1+3e2)•2e1=2+6cos =5,|b|=2,所以所求射影为 . 答案: 16.【解析】①错误.a∥b且a≠0 存在唯一的实数λ∈R,使得b=λa;②正确.e为单位向量,且a∥e,则a=±|a|e;③正确. = = = ;④错误.当b=0时,a与b共线,b与c共线,则a与c不一定共线;⑤错误.只要a,c在b方向上的投影相等,就有a•b=b•c. 答案:②③17.【证明】以A为原点,AB所在直线为x轴,建立直角坐标系如图,设AD=1,则A(0,0),B(2,0), C(1,1),D(0,1),所以 =(-1,1), =(1,1),• =-1×1+1×1=0,所以AC⊥BC. 18.【解析】(1)当m=8时, =(8,3),设 =x +y ,则 (8,3)=x(2,-1)+y(3,0)=(2x+3y,-x),所以所以所以 =-3 + . (2)因为A,B,C三点能构成三角形,所以,不共线, =(1,1), =(m-2,4),所以1×4-1×(m-2)≠0,所以m≠6. 19.【解析】(1) = + =- + . (2) • = •(- + ) = •(- )+ • =| |•| |cos150°+ | |•| |cos30° = ×1× + × ×1× =- . 20.【解析】(1)设b=(x,y),因为a∥b,所以y=2x;① 又因为|b|=2 ,所以x2+y2=20;② 由①②联立,解得b=(2,4)或b=(-2,-4). (2)由已知(2a+c)⊥(4a-3c),(2a+c)•(4a-3c)=8a2-3c2-2a•c=0,又|a|= ,|c|= ,解得a•c=5,所以cosθ= = ,θ∈[0,π],所以a与c的夹角θ= . 21.【解题指南】一方面要正确利用向量平行与垂直的坐标表示,另一方面要注意同角三角函数关系的应用. 【解析】(1)因为a∥b,所以sinx= cosx⇒tanx= ,所以 = = =-2. (2)因为a⊥b,所以 +sinxcosx=0⇒sinxcosx=- ,所以(sinx-cosx)2=1-2sinxcosx= . 又因为x∈(0,π)且sinxcosx<0,所以x∈ ⇒sinx-cosx>0,所以sinx-cosx= . 22.【解题指南】(1)先利用a2=|a|2,将已知条件两边平方,然后根据数量积定义和运算律化简、变形求f . (2)先根据k>0和a∥b,判断a与b同向,再利用数量积的定义列方程求k的值. (3)先用求向量a与b夹角的公式表示出夹角的余弦值,再利用配方法求余弦值的最小值,最后根据余弦函数的单调性求夹角的最大值. 【解析】(1)由已知|ka+b|= |a-kb| 有|ka+b|2=( |a-kb|)2,k2a2+2ka•b+b2=3a2-6ka•b+3k2b2. 又因为|a|=|b|=1,得8ka•b=2k2+2,所以a•b= 即f(k)= (k>0). (2)因为a∥b,k>0,所以a•b= >0,则a与b同向. 因为|a|=|b|=1,所以a•b=1,即 =1,整理得k2-4k+1=0,所以k=2± ,所以当k=2± 时,a∥b. (3)设a,b的夹角为θ,则cosθ= =a•b = = = .当 = ,即k=1时,cosθ取最小值,又0≤θ≤π,所以θ= . 即向量a与b夹角的最大值为 .。
人教A版高中数学必修四平面向量单元测试.doc
平面向量单元测试一、选择题:(每小题4分,共40分,请把答案填在答题卷相应位置)1.若平面四边形ABCD 满足0)(,2=⋅-=,则该四边形一定是( ) A .矩形 B .直角梯形 C .等腰梯形 D .平行四边形 2.下列式子中(其中的a 、b 、c 为平面向量),正确的是( ) A .=-B .a (b ·c )= (a ·b )cC .()()(,)a a λμλμλμ=∈RD .00=⋅3.已知下列命题中:(1)若k R ∈,且0kb =r r ,则0k =或0b =r r ,(2)若0a b ⋅=r r ,则0a =r r 或0b =r r(3)若不平行的两个非零向量b a ,,满足||||b a =,则0)()(=-⋅+b a b a(4)若a 与b 平行,则||||a b a b =⋅r rg其中真命题的个数是( ) A .0 B .1 C .2 D .34.(2,1),(3,4)a b →→==,则向量a b →→在向量方向上的投影为( ) A.B . 10C .D .25.在OAB ∆中,=a ,=b ,M 为OB 的中点,N 为AB 的中点,ON ,AM 交于点P ,则= ( ) A .32a -31b B .-32a +31b C .31a -32b D .-31a +32b 6.如图,半圆的直径AB =6,O 为圆心,C 为半圆上不同于A 、B 的任意一点,若P 为半径OC 上的动点,则()PA PB PC +u u u r u u u r u u u rg 的最小值为( )A.92;B.9;C.92-; D.-9;7.设a b →→,是非零向量,若函数()()()f x x a b a x b →→→→=+•-的图像是一条直线,则必有( ) A .a b →→⊥B . //a b →→C .a b→→= D .a b→→≠8.已知ϖϖe e 12,为不共线的非零向量,且ϖϖe e 12=,则以下四个向量中模最小者为 ( ) A .121212ϖϖe e + B .132312ϖϖe e + C .253512ϖϖe e + D .143412ϖϖe e + 9.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,设向量).3,1(),1,3(,,====其中若10,≤≤≤+=μλμλ且,C 点所有可能的位置区域用阴影表示正确的( ) 10.已知O 是平面上一定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OPC BAcos cos AB AC OP OA AB C AC B λ⎛⎫ ⎪=++ ⎪⎝⎭u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r,[)0,λ∈+∞,则点P 的轨迹一定通过ABC ∆的( ) A .外心 B .内心 C .重心 D .垂心二、填空题(每小题4分,共20分,请把答案填在答题卷相应位置)11.若向量,2,2,()a b a b a b a ==-⊥r r r r r r r满足,则向量b a 与的夹角等于12. ABC ∆的三内角A ,B ,C 所对边长分别是c b a ,,,设向量),sin ,(C b a +=)sin sin ,3(A B c a -+=,若//,则角B 的大小为_____________13.若向量)1,(),3,1(-==x b a 的夹角为钝角,则实数x 的取值范围为 。
高中数学第二章平面向量2.3.3平面向量的坐标运算练习(含解析)新人教A版必修4
高中数学第二章平面向量2.3.3平面向量的坐标运算练习(含解析)新人教A版必修4A级基础巩固一、选择题1.已知向量i=(1,0),j=(0,1),对坐标平面内的任一向量a,给出下列四个结论:①存在唯一的一对实数x,y,使得a=(x,y);②若x1,x2,y1,y2∈R,a=(x1,y1)≠(x2,y2),则x1≠x2,且y1≠y2;③若x,y∈R,a=(x,y),且a≠0,则a的起点是原点O;④若x,y∈R,a≠0,且a的终点坐标是(x,y),则a=(x,y).其中正确结论的个数是( )A.1 B.2 C.3 D.4解析:由平面向量基本定理知①正确;若a=(1,0)≠(1,3),但1=1,故②错误;因为向量可以平移,所以a=(x,y)与a的起点是不是原点无关,故③错误;当a的终点坐标是(x,y)时,a=(x,y)是以a的起点是原点为前提的,故④错误.答案:A2.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a -c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d的坐标为( )A.(2,6) B.(-2,6) C.(2,-6) D.(-2,-6)解析:由题意,得4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,则d=-4a-4b+2c-2(a-c)=-6a -4b+4c=(-2,-6).答案:D3.已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量AB→同方向的单位向量为( )A.⎝⎛⎭⎪⎫35,-45B.⎝⎛⎭⎪⎫45,-35C.⎝⎛⎭⎪⎫-35,45D.⎝⎛⎭⎪⎫-45,35解析:AB→=(3,-4),则与AB→同方向的单位向量为AB→|AB→|=15(3,-4)=⎝⎛⎭⎪⎫35,-45.答案:A4.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),若表示向量4a,3b-2a,c的有向线段首尾相接能构成三角形,则向量c等于( )A .(1,-1)B .(-1,1)C .(-4,6)D .(4,-6)解析:因为4a ,3b -2a ,c 对应有向线段首尾相接,所以4a +3b -2a +c =0,故有c =-2a -3b =-2(1,-3)-3(-2,4)=(4,-6).答案:D5.设向量a =(m ,n ),b =(s ,t ),定义两个向量a ,b 之间的运算“⊗”为a ⊗b =(ms ,nt ).若向量p =(1,2),p ⊗q =(-3,-4),则向量q =( )A .(-3,2)B .(3,-2)C .(-2,-3)D .(-3,-2)解析:设向量q =(x ,y ),根据题意可得x =-3,2y =-4,解得x =-3,y =-2,即向量q =(-3,-2).答案:D二、填空题6.设向量a ,b 满足a =(1,-1),|b |=|a |,且b 与a 的方向相反,则b 的坐标为________. 解析:因为向量a 与b 的方向相反,且|b |=|a |,所以b =-a =-(1,-1)=(-1,1).答案:(-1,1)7.作用于原点的两个力F 1=(1,1),F 2=(2,3),为使它们平衡,需加力F 3=________. 解析:因为F 1+F 2+F 3=0,所以F 3=-F 1-F 2=-(1,1)-(2,3)=(-3,-4).答案:(-3,-4)8.已知点A (-1,-5)和向量a =(2,3),若AB →=3a ,则点B 的坐标为________.解析:OA →=(-1,-5),AB →=3a =(6,9),故OB →=OA →+AB →=(5,4),故点B 的坐标为(5,4).答案:(5,4)三、解答题9.在平面直角坐标系xOy 中,向量a ,b ,c 的方向如图所示,且|a |=2,|b |=3,|c |=4,分别计算出它们的坐标.解:设a =(a 1,a 2),b =(b 1,b 2),c =(c 1,c 2),则a 1=|a |cos 45°=2×22= 2. a 2=|a |sin 45°=2×22=2, b 1=|b |cos 120°=3×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-32,b 2=|b |sin 120°=3×32=332, c 1=|c |cos(-30°)=4×32=23, c 2=|c |sin(-30°)=4×⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-2. 所以a =(2,2),b =⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,332,c =(23,-2). 10.已知向量AB →=(4,3),AD →=(-3,-1),点A (-1,-2).(1)求线段BD 的中点M 的坐标;(2)若点P (2,y )满足PB →=λBD →(λ∈R),求λ与y 的值.解:(1)设B (x 1,y 1),因为AB →=(4,3),A (-1,-2),所以(x 1+1,y 1+2)=(4,3),所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+1=4,y 1+2=3,所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1=3,y 1=1.所以B (3,1). 同理可得D (-4,-3),设BD 的中点M (x 2,y 2),则x 2=3-42=-12,y 2=1-32=-1, 所以M ⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,-1.(2)由PB →=(3,1)-(2,y )=(1,1-y ),BD →=(-4,-3)-(3,1)=(-7,-4), 又PB →=λBD →(λ∈R),所以(1,1-y )=λ(-7,-4)=(-7λ,-4λ),所以⎩⎪⎨⎪⎧1=-7λ,1-y =-4λ,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ=-17,y =37.B 级 能力提升1.对于向量m =(x 1,y 1),n =(x 2,y 2),定义m ⊗n =(x 1x 2,y 1y 2).已知a =(2,-4),且a +b =a ⊗b ,那么向量b 等于( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,45 B.⎝ ⎛⎭⎪⎫-2,-45 C.⎝ ⎛⎭⎪⎫2,-45 D.⎝⎛⎭⎪⎫-2,45 解析:设b =(x ,y ),由新定义及a +b =a ⊗b ,可得(2+x ,y -4)=(2x ,-4y ),所以2+x =2x ,y -4=-4y .解得x =2,y =45,所以向量b =⎝ ⎛⎭⎪⎫2,45. 答案:A2.在△ABC 中,点P 在BC 上,且BP →=2PC →,点Q 是AC 的中点,若PA →=(4,3),PQ →=(1,5),则BC →=________.解析:PQ →-PA →=AQ →=(1,5)-(4,3)=(-3,2),因为点Q 是AC 的中点,所以AQ =QC →,所以PC →=PQ →+QC →=(1,5)+(-3,2)=(-2,7).因为BP →=2PC →,所以BC →=BP →+PC →=3PC →=3(-2,7)=(-6,21).答案:(-6,21)3.已知A (-2,4),B (3,-1),C (-3,-4).设AB →=a ,BC →=b ,CA →=c ,且CM →=3c ,CN →=-2b .(1)求3a +b -3c ;(2)求满足a =mb +nc 的实数m ,n 的值;(3)求M ,N 的坐标及向量MN →的坐标.解:由已知得a =(5,-5),b =(-6,-3),c =(1,8).(1)3a +b -3c =3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).(2)因为mb +nc =(-6m +n ,-3m +8n )=a =(5,-5),所以⎩⎪⎨⎪⎧-6m +n =5,-3m +8n =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =-1,n =-1. (3)设O 为坐标原点,因为CM →=OM →-OC →=3c ,所以OM →=3c +OC →=(3,24)+(-3,-4)=(0,20),所以M (0,20).又因为CN →=ON →-OC →=-2b ,所以ON →=-2b +OC →=(12,6)+(-3,-4)=(9,2),所以N (9,2),所以MN →=(9,-18).。
高中数学第二章平面向量同步练习02新人教A版必修4
高中数学第二章平面向量同步练习02新人教A版必修4平面向量同步练习§2.2. 1 向量加减运算及几何意义班级___________姓名____________学号____________得分____________一、选择题1.化简PM PN MN所得的结果是()MPA.B.NP C.0 D.MN2.设OA a,OB b且|a|=| b|=6,∠AOB=120 ,则|a-b|等于()0013.飞机从甲地按南偏东10方向飞行2022年km到达乙地,再从乙地按北偏西70方向飞行2022年km到达丙A.36 B.12 C.6 D.63.a,b为非零向量,且|a+ b|=| a|+| b|,则()A.a与b方向相同B.a = b C.a =-4.在平行四边形ABCD中,若| BC BA | | BC ABb D.a与b方向相反|,则必有()A.ABCD为菱形B.ABCD为矩形C .ABCD 为正方形D.以上皆错5.已知正方形ABCD边长为1,AB=a,BC=b,AC=c,则|a+b+c|等于()A.0 B.3 C.22*6.设( AB CD ) ( BC DA D.2) a,而b是一非零向量,则下列个结论:(1) a与b共线;(2)a + b = a;(3) a + b = b;(4)| a + b||a |+|b|中正确的是()A.(1) (2) B.(3) (4) C.(2) (4) D.(1) (3) 二、填空题7.在平行四边形ABCD中,AB a,AD b,则CA __________,BD_______.8.在a =“向北走20km”,b =“向西走20km”,则a +b9.若| AB | 8,| AC | 5,则| BC表示______________.|的取值范围为_____________.*10.一艘船从A点出发以23km/h的速度向垂直于河岸的方向行驶,而船实际行驶速度的大小为4km/h,则河水的流速的大小为___________.三、解答题11.如图,O是平行四边形ABCD外一点,用OA 、OB 、OC 表示OD.12.如图,在任意四边形ABCD中,E、F分别为AD、BC的中点,求证:AB DC EF EF .地,那么丙地在甲地的什么方向?丙地距离甲地多远?*14.点D、E、F分别是△ABC求证:(1)AB 三边AB、BC、CA上的中点,BE AC CE;(2)EA FBDC 0.§2. 2. 2 向量数乘运算及其几何意义班级___________姓名____________学号____________得分____________一、选择题1.已知向量a= e1-2 e2,b=2 e1+e2, 其中e1、e2不共线,则a+b 与c=6 e1-2 e2的关系为(A.不共线B.共线C.相等D.无法确定2.已知向量e1、e2不共线,实数(3x-4y)e1+(2x-3y)e2 =6e1+3e2 ,则x-y的值等于()A.3 B.-3 C.0 D.2)平面向量同步练习3.若AB=3a, CD =-5a ,且| AD | | BC |,则四边形ABCD是()A.平行四边形B.菱形C.等腰梯形D.不等腰梯形4.AD、BE分别为△ABC的边BC、AC上的中线,且AD =a , BE =b ,那么BC 为()A.__-__3a+3b B.3a-3b C.3a-3b D.-3a+3b5.已知向量a ,b是两非零向量,在下列四个条件中,能使a ,b共线的条件是()①2a -3b=4e且a+2b= -3e②存在相异实数λ ,μ,使λa -μb=0 ③xa+yb=0 (其中实数x, y满足x+y=0) ④已知梯形ABCD,其中AB=a ,CD=bA.①② B.①③ C.② D.③④*6.已知△ABC三个顶点A、B、C及平面内一点P,若PA PB PC AB ,则()A.P在△ABC 内部B.P在△ABC 外部C.P在AB边所在直线上D.P在线段BC上二、填空题7.若|a|=3,b与a方向相反,且|b|=5,则a= b8.已知向量e1 ,e2不共线,若λe1-e2与e1-λe2共线,则实数λ= 9.a,b是两个不共线的向量,且AB=2a+kb , CB =a+3b , CD =2a-b ,若A、B、D三点共线,则实数k的值可为*10.已知四边形ABCD中,AB =a-2c, CD =5a+6b-8c对角线AC、BD的中点为E、F,则向量EF三、解答题11.计算:⑴(-7)×6a=⑵4(a+b)-3(a-b)-8a= ⑶(5a-4b+c)-2(3a-2b+c)=12.如图,设AM是△ABC的中线,AB=a , AC=b ,求AM13.设两个非零向量a与b不共线,⑴若AB =a+b ,BC =2a+8b ,CD=3(a-b) ,求证:A、B、D三点共线; ⑵试确定实数k,使ka+b和a +kb共线.*14.设OA ,OB 不共线,P点在AB上,求证:OP =λOA +μOB且λ+μ=1(λ, μ∈R).§2. 3. 1平面向量基本定理及坐标表示(1)班级___________姓名____________学号____________得分____________一、选择题1.下列向量给中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是()A.e1=(0,0), e2 =(1,-2) ; B.e1=(-1,2),e2 =(5,7); C.e1=(3,5),e2 =(6,10); D.e1=(2,-3) ,e2 =(1, 324)2.已知向量a、b,且AB=a+2b , BC = -5a+6b , CD =7a-2b,则一定共线的三点是()A.A、B、D B.A、B、C C.B、C 、D D.A、C、D3.如果e1、e2是平面α内两个不共线的向量,那么在下列各说法中错误的有()①λe1+μe2(λ, μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;②对于平面α中的任一向量a,使a=λe1+μe2的λ, μ有无数多对;③若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数k,使λ2e1+μ2e2=k(λ1e1+μ1e2);④若实数λ, μ使λe1+μe2=0,则λ=μ=0.平面向量同步练习A.①② B.②③ C.③④ D.仅②4.过△ABC的重心任作一直线分别交AB、AC于点D、E,若AD =x AB , AE =y AC ,xy≠0,则11x y的值为()A.4 B.3 C.2 D.15.若向量a=(1,1),b=(1,-1) ,c=(-2,4) ,则c= ( ) A.-a+3b B.3a-b C.a-3b D.-3a+b*6.平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1),B(-1,3),若点C(x, y)满足OC=αOA +βOB ,其中α,β∈R且α+β=1,则x, y所满足的关系式为()A.3x+2y-11=0 B.(x-1)2+(y-2)2=5 C.2x-y=0 D.x+2y-5=0二、填空题7.作用于原点的两力F1 =(1,1) ,F2 =(2,3) ,为使得它们平衡,需加力F3= ;8.若A(2,3),B(x, 4),C(3,y),且AB=2 AC ,则x= ,y= ;9.已知A(2,3),B(1,4)且1 2AB =(sinα,cosβ), α,β∈(- 2,2),则α+β=*10.已知a=(1,2) ,b=(-3,2),若ka+b与a-3b平行,则实数k的值为三、解答题11.已知向量b与向量a=(5,-12)的方向相反,且|b|=26,求b12.如果向量AB=i-2j , BC =i+mj ,其中i、j分别是x轴、y轴正方向上的单位向量,试确定实数m的值使A、B、C三点共线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高中数学学习材料
鼎尚图文*整理制作
高一数学平面向量单元测试卷
考试时间:120分钟 满分:150分
一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分).
1.在平行四边形ABCD 中,,,,d OD c OC b OB a OA ====则下列运算正确的是 ( )
0)(0)(0
)(0
)(=+--=--+=-+-=+++d c b a D d c b a C d c b a B d c b a A
2.下面给出的关系式中正确的个数是 ( )
3
)(2)(1
)(0
)()5();())(4(;)3(;)2(;00)1(2
2
D C B A b a b a c b a c b a a a a b b a a ⋅≤⋅⋅=⋅=⋅=⋅=⋅
3、在四边形ABCD 中,,,,b a CD b a BC b a AB 3542--=--=+=其中b a 、不共线,
则四边形ABCD 是:…………………………………………………………………( )
(A )梯形 (B )矩形 (C )菱形 (D )正方形 4、两点P (4,-9),Q (-2,3),y 轴与直线PQ 交于M 且MQ PM λ=则λ为:( )
(A)
31 (B)2
1
(C) 2 (D) 3 5、),4,3(),1,2(==b a 则向量a
在向量b 方向上的投影为: ……………………( )
(A )52 (B )2 (C )5 (D )10
6、已知ΔABC 的三个顶点A 、B 、C 及所在平面内一点P 满足AB PC PB PA =++,则点P 与ΔABC 的关系是: ……………………………………………………………( ) A 、P 在ΔABC 内部 B 、P 在ΔABC 外部
C 、P 在直线AB 上
D 、P 在ΔABC 的AC 边的一个三等分点上
7、若θ的夹角与,则,,b a b a b a
721=+==的余弦值为:………………( )
(A )21-
(B )21 (C )3
1
(D )以上都不对 8、 ABCD 的3个顶点为A(a,b),B(-b,a),C(0,0),则它的第4个顶点D 的坐标是:( )
A.(2a,b)
B.(a-b,a+b)
C.(a+b,b-a)
D.(a-b,b-a)
9、△ABC 的三边长分别为AB=7,BC=5,CA=6,则BC AB ⋅的值为:………………( )
(A )19
(B )-19
(C )-18
(D )-14
10、在ΔABC 中,c AB =,a BC =,b CA =,给出下列命题:
①若0>⋅b a ,则ΔABC 为钝角三角形 ②若0=⋅b a , 则ΔABC 为直角三角形 ③若c b b a ⋅=⋅, 则ΔABC 为等腰三角形 ④若0)(=++⋅c b a c ,则ΔABC 为正三角形;
其中真命题的个数是:…………………………………………………………( ) A .1 B . 2 C . 3 D .4 二、填空题:(本大题共5小题,每小题4分,共20分).
11、在菱形ABCD 中,(AB +AD )·(AB -AD )= 。
12、已知向量._____________,),2,1(,3的坐标是则且a b a b a ⊥==
13. 设21,e e 为两个不共线的向量,_____,)32(2121=--=+=λλ则共线与若e e b e e a 14、在三角形ABC 中,设a =AB ,b =AC ,点D 在线段BC 上,且DC BD 3=,则AD 用
b ,a 表示为 。
15、已知向量)sin 2,cos 2(),2,2(),0,2(αα===CA OC OB ,则OA 与OB 夹角的
范围是 。
考号 班级 姓名 ___________________ ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 装 ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ ◆◆◆◆◆◆◆◆◆
高一数学平面向量单元测试答题卡
一、选择题
题号 1
2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案
二、填空题
11 12 13 14 15_________________
三、解答题(本大题共6小题,共80分.解答应写文字说明、证明过程或演算步骤).
16、已知O 是坐标原点,3113(,),(,)A B -,若点C 满足OC OA OB αβ=+,其中,R αβ∈, 且1αβ+=,求点C 的轨迹方程. (本小题满分12分)
17、平面内有四个向量y x b a 、、、,满足y x b x y a -=-=2,,b a ⊥,1==b a
(1)用b a 、表示y x 、;
(2)若y x
与的夹角为θ,求θcos 的值. (本小题满分12分)
18.已知)0)(sin ,(cos
),sin ,(cos πβαββαα<<<==b a
.
(1)求证:b a b a
-+与互相垂直;
(2)若b k a b a k
-+与大小相等,求αβ-(其中k 为非零实数)(本小题满分14分)
19. 如图,AB (6,1),BC (x,y),CD (2,3)===--,
(1)若BC ∥DA ,求x 与y 间的关系;
(2)若又有..AC BD ⊥,求x,y 的值及四边形ABCD 的面
积。
(本小题满分14分)
(
密 封 线 内 不 要 答 题)
◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ 装
◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆ ◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆
)
14.(,,,,2,30,30,.20分本小题满分的值求若如图的夹角为与且的夹角为单位向量k OB k OA OP OP OA OP OB OA λλ+==
21、设ABC ∆的外心为O ,以线段OA 、OB 为邻边作平行四边形,第四个顶点为D , 再以OC 、OD 为邻边作平行四边形,它的第四个顶点为H 。
(1)若,,,c OC b OB a OA
===用OH c b a 表示、、 ;
(2)求证:BC AH ⊥;
(3)设ABC ∆中,,,0
4560=∠=∠B A 外接圆半径为R ,用R 表示OH . (本小题满分14分)
P
B
A
O
30o 30o。