人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试D卷
人教新课标A版高中数学必修4第二章平面向量2.5平面向量应用举例同步测试A卷
姓名:________班级:________ 成绩:________
一、 单选题 (共15题;共30分)
1. (2分) 如图放置的边长为1的正方形ABCD的顶点A、D分别在x轴、y轴正半轴上(含原点)上滑动,则 的最大值是( )
A . 5 N
B . 5N
C . 10N
D . 5 N
12. (2分) 已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为( )
A . (9,1)
B . (1,9)
C . (9,0)
D . (0,9)
13. (2分) 若 , 则向量 在向量 方向上的投影为( )
22. (5分) 一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向花去,到达对岸时船的实际航程为8km,求河水的流速.
23. (5分) 一船以8km/h的速度向东航行,船上的人测得风自北方来;若船速加倍,则测得风自东北方向来,求风速的大小及方向.
24. (5分) (2016高二上·长沙开学考) 在△ABC中, .
②试问在x轴上是否存在点E(m,0),使 • 恒为定值?若存在,求出E点的坐标及定值;若不存在,请说明理由.
参考答案
一、 单选题 (共15题;共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、 填空题 (共5题;共5分)
2021-2022年高中数学 第二章《平面向量》同步练习 新人教A版必修4
2021-2022年高中数学 第二章《平面向量》同步练习 新人教A 版必修4一、选择题1.已知点按向量平移后变为,点按向量平移后对应点的坐标为A .B .C .D .2.已知为平面上四点,且(1),(1,2)OM OB OA λλλ=+-∈,则A.点在线段上B.点在线段上C.点在线段上D.四点一定共线3.平面直角坐标系中, 为坐标原点, 已知两点, 若点满足, 其中且, 则点的轨迹方程为( )A. B.C. D.二、填空题4.点在平面上做匀速直线运动,速度向量,(即点的运动方向与相同,且每秒钟移动的距离为个单位).设开始时点的坐标为,则秒钟后的坐标 .5.设为所在平面上一定点, 为平面上的动点,且满足()()0OP OA AB AC -⋅-=,则点的轨迹一定通过的 心.三、解答题6.已知向量(cos ,sin ),(cos ,cos ),(1,0)a x x b x x c ==-=-.(1)若,求向量与的夹角;(2)当时,求函数的最大值.7.设函数,其中向量,,,.(1)求函数的最大值和最小正周期;(2)将函数的图像按向量平移,使平移后得到的图像关于坐标原点成中心对称,求长度最小的.8.如图,过抛物线的对称轴上任一点作直线与抛物线交于两点,点是点关于原点的对称点.(1)设点分有向线段所成的比为,证明;(2)设直线的方程是,过两点的圆与抛物线在点处有共同的切线,求圆的方程.参考答案1.(C )提示:设,则有, ∴.点按向量平移后对应点的坐标为.2.(B )提示: (1)AM OM OA OB OA OA OB OA AB λλλλλ=-=+--=-=,这表明点在直线上, ∵, ∴和同向, ∵,∴.3.提示:设,则,(3,1)(1)(1,3)(3,)(1,33)OC OA OB αβαααααα=+⇒+--=+--, ∴, 消去得.4.提示:秒钟后的坐标为(10,10)5(4,3)(10,5)-+-=-.5.垂 提示: ()()00OP OA AB AC AP CP -⋅-=⇒⋅=, ∴.6.解:(1)当时,,设向量与的夹角为,则2cos cos ||||sin a b x a b θ⋅===-=, ∵,∴,即向量与的夹角为.(2)2()212(cos sin cos )1sin 2cos 2)4f x a b x x x x x x π=⋅+=-++=-=-,∵, )[1,42x π-∈-, ∴函数的最大值为.7.解:(1)由题意得,()(sin ,cos )[(sin ,3cos )(cos ,sin )]a b c x x x x x x ⋅+=--+- 22(sin ,cos )(sin cos ,sin 3cos )sin 2sin cos 3cos x x x x x x x x x x =-⋅--=-+ 32cos 2sin 22)4x x x π+-=++. 所以,的最大值为,最小正周期是.(2)由,得,即,.于是,)d k Z =∈.因为为整数,要使最小,则只有,此时即为所求.8.解:(1)依题意,可设直线的方程为,代入抛物线方程,得.①设两点的坐标分别是,则是方程①的两根.所以 由点分有向线段所成的比为,得, 即 又点是点关于原点的对称点,故点的坐标是,从而1122(,)(,)QA QB x y m x y m λλ-=+-+=).)1(,(2121m y y x x λλλ-+--12()2[(1)]QP QA QB m y y m λλλ⋅-=-+-=])1(44[221222121m x x x x x x m ++⋅+ 122442()04m m m x x x -+=+⋅=,所以 (2)由得点的坐标分别是. 由得, 所以抛物线在点处切线的斜率为.设圆的方程是,则⎪⎩⎪⎨⎧-=---++=-+-,3169.)4()4()9()6(2222a b b a b a 解之得.2125)4()4(,223,23222=-++==-=b a r b a 所以圆的方程是2125)223()23(22=-++y x .31204 79E4 秤36647 8F27 輧24229 5EA5 庥28079 6DAF 涯Z + 5C20657 50B1 傱32182 7DB6 綶 Y。
人教新课标A版高中数学必修4第二章平面向量2.5平面向量应用举例同步测试
人教新课标A 版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试共 25 题一、单选题1、已知=(1,0),=(x ,1),若•=, 则x 的值为( )A. B. 2C.-1D.2、已知三个力 =(-2,-1),=(-3,2),=(4,-3)同时作用于某物体上一点,为使物体保持平衡,现加上一个力 , 则等于( )A. (﹣1,﹣2)B. (1,﹣2)C. (﹣1,2)D. (1,2)3、如图,边长为1的正方形ABCD 的顶点A,D 分别在x 轴、y 轴正半轴上移动,则的最大值是( )A. 2B. C. D. 44、已知O 是△ABC 内一点,若, 则△AOC 与△ABC 的面积的比值为 ( )A. B.C.D.5、点P 在平面上作匀速直线运动,速度向量(即点P 的运动方向与相同,且每秒移动的距离为各单位)。
设开始时点P 的坐标为(-10,10),求5秒后点P 的坐标为 ( )A.B.C. D.6、若两个非零向量满足, 则向量与的夹角为( )A. B.C.D.7、已知两个力F 1 , F 2的夹角为90°,它们的合力大小为20N ,合力与F 1的夹角为30°,那么F 1的大小为( )A. 10NB. 10 NC. 20 ND. 10N8、一条渔船以6km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h ,则这条渔船实际航行的速度大小为( )A. 2km/hB. 4km/hC. 2km/hD. 3km/h9、河水的流速为5m/s,一艘小船想沿垂直于河岸方向以12m/s的速度驶向对岸,则小船的静水速度大小为( )A.13m/sB.12m/sC.17m/sD.15m/s10、一物体在力F(x)=4x﹣1(单位:N)的作用下,沿着与力F相同的方向,从x=1m处运动到x=3m处,则力F(x)所作的功为( )A.10JB.12JC.14JD.16J11、已知两个力 F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,那么F2的大小为( )A.5NB.5NC.10ND.5N12、已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为( )A.(9,1)B.(1,9)C.(9,0)D.(0,9)13、把一颗骰子投掷两次,观察出现的点数,并记录第一次出现的点数为a,第二次出现的点数为b、设向量=(a,b),=(1,-2),则向量的概率为( )A. B.C. D.14、一物体在力F(x)=5x+2(x单位为m,F单位为N)的作用下,沿着与力F相同的方向从x=0处运动到x=4处,则力F所作的功是 ( )A.40B.42C.48D.5215、已知O,N,P在所在平面内,且,且,则点O,N,P依次是的( )A.重心外心垂心B.重心外心内心C.外心重心垂心D.外心重心内心二、填空题16、已知空间三点A(0,2,3),B(﹣2,1,6),C(1,﹣1,5),则以AB,AC为边的平行四边形的面积是________17、作用于原点的两个力F1=(1,1),F2=(2,3),为使它们平衡,需加力F3=________ .18、在水流速度为4km/h的河流中,有一艘船沿与水流垂直的方向以8km/h的速度航行,则船实际航行的速度的大小为________ km/h.19、河水从东向西流,流速为2km/h,一艘船以2km/h垂直于水流方向向北横渡,则船实际航行的速度的大小是________ km/h.20、一船向正北方向匀速行驶,看见正西方向两座相距5海里的灯塔恰好与该船在同一直线上,继续航行半小时后,看见其中一座灯塔在南偏西30°方向上,另一灯塔在南偏西60°方向上,则该船的速度是________ 海里/小时.三、解答题21、一艘船从A点出发以2km/h的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时河水的流速为2km/h,求船实际航行速度的大小与方向(用与流速间的夹角表示).22、一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向花去,到达对岸时船的实际航程为8km,求河水的流速.23、一船以8km/h的速度向东航行,船上的人测得风自北方来;若船速加倍,则测得风自东北方向来,求风速的大小及方向.24、某人在静水中游泳,速度为4公里/小时,他在水流速度为4公里/小时的河中游泳.(1)若他垂直游向河对岸,则他实际沿什么方向前进?实际前进的速度为多少?(2)他必须朝哪个方向游,才能沿与水流垂直的方向前进?实际前进的速度为多少?25、如图所示,已知在矩形ABCD中,=4,设=a,=b,=c,试求| ++|.参考答案一、单选题1、【答案】D【解析】【解答】∵=(1,0),=(x,1),∴•=(1,0)•(x,1)=x=故选D.【分析】根据两向量的数量积的坐标运算等于横坐标乘以横坐标+纵坐标乘以纵坐标表示出•即可得答案.2、【答案】D【解析】【解答】为使物体平衡,即合外力为零,即4个向量相加等于零向量,∴=(0﹣(﹣2)﹣(﹣3)﹣4,0﹣(﹣1)﹣2﹣(﹣3))=(1,2).故选D.【分析】为使物体平衡,即合外力为零,即4个向量相加等于零向量.3、【答案】A【解析】【解答】如图令,由于故,,如图, AB=1,故,,故,同理可求得,所以,所以的最大值为2.选A.【分析】本题考查向量在几何中的应用,设角引入坐标是解题的关键,由于向量的运算与坐标关系密切,所以在研究此类题时应该想到设角来表示点的坐标,属于中档题。
高中数学 第二章 平面向量综合测试题(含解析)新人教A版必修4(2021年最新整理)
高中数学第二章平面向量综合测试题(含解析)新人教A版必修4 编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(高中数学第二章平面向量综合测试题(含解析)新人教A版必修4)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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平面向量 综合测试题(时间:120分钟 满分:150分)学号:______ 班级:______ 姓名:______ 得分:______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。
向量a ,b ,c ,实数λ,下列命题中真命题是( )A .若a ·b =0,则a =0或b =0B .若λ a =0,则λ=0或a =0C .若a 2=b 2,则a =b 或a =-bD .若a ·b =a ·c ,则b =c2.已知向量a =(1,0)与向量b =(-1,错误!),则向量a 与b 的夹角是( )A 。
错误!B 。
错误!C.错误! D 。
错误!3。
设P 是△ABC 所在平面内的一点,错误!+错误!=2错误!,则( )A 。
错误!+错误!=0 B.错误!+错误!=0C.错误!+错误!=0D.错误!+错误!+错误!=04.已知向量a =(2,3),b =(-1,2),若m a +n b 与a -2b 共线,则错误!=( )A .-2B .2C .-错误!D 。
错误!5.若向量a ,b ,c 满足a ∥b 且a ⊥c ,则c ·(a +2b )=( )A .4B .3C .2D .06.已知点A (-1,1),B (1,2),C (-2,-1),D (3,4),则向量错误!在错误!方向上的投影为( )A 。
高中数学必修4(人教A版)第二章平面向量2.1知识点总结含同步练习及答案
描述:高中数学必修4(人教A版)知识点总结含同步练习题及答案第二章 平面向量 2.1 平面向量的实际背景及基本概念一、学习任务了解向量的实际背景,理解平面向量的基本概念和几何表示,理解向量相等的含义.二、知识清单平面向量的概念与表示三、知识讲解1.平面向量的概念与表示向量的基本概念我们把既有方向,又有大小的量叫做向量(vector).带有方向的线段叫做有向线段.我们在有向线段的终点处画上箭头表示它的方向.以为起点、为终点的有向线段记做,起点写在终点的前面.有向线段包含三个要素:起点、方向、长度.向量可以用有向线段来表示.向量的大小,也就是向量的长度(或称模),记做 ,长度为 的向量叫做零向量(zero vector),记做 .零向量的方向不确定.长度等于 个单位的向量,叫做单位向量(unit vector).方向相同或相反的非零向量叫做平行向量 (parallel vectors),向量 、 平行,通常记做.规定零向量与任一向量平行,即对于任意向量,都有.A B AB −→−||AB −→−00 1a b ∥a b a →∥0→a →例题:相等向量与共线向量长度相等且方向相同的向量叫做相等向量(equal vector).向量 与 相等,记做 .任一组平行向量都可以移动到同一直线上,因此,平行向量也叫做共线向量(collinear vectors).四、课后作业 (查看更多本章节同步练习题,请到快乐学)∥a b =a b 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 相等向量一定是平行向量;④ 共线向量一定在同一直线上;⑤ 若 , 是单位向量,则 ;⑥ 若非零向量 与 是共线向量,则四点 共线.其中真命题的个数为( )A. B. C. D.解:B只有③正确.a →b →=a →b →AB −→−CD −→−A ,B ,C ,D 0123下列说法正确的是( )A.零向量没有大小,没有方向B.零向量是唯一没有方向的向量C.零向量的长度为D.任意两个单位向量方向相同解:C零向量的长度为 ,方向是任意的,故 A,B 错误,C 正确,任意两个单位向量的长度相等,但方向不一定相同,故 D 错误.00如图所示, 是正六边形 的中心.(1)与 的模相等的向量有多少个?(2)是否存在与 长度相等、方向相反的向量?(3)与 共线的向量有哪些?解:(1)因为 的模等于正六边形的边长,而在图中,模等于边长的向量有 个,所以共有 个与 的模相等的向量.(2)存在,是 .(3)有 、、.O ABCDEF OA −→−OA −→−OA −→−OA −→−1211OA −→−F E −→−F E −→−CB −→−DO −→−高考不提分,赔付1万元,关注快乐学了解详情。
高中数学第二章平面向量2.5平面向量应用举例学案新人教A版必修4(2021年整理)
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2。
5 错误!预习课本P109~112,思考并完成以下问题。
(1)利用向量可以解决哪些常见的几何问题?(2)如何用向量方法解决物理问题?(3)如何判断多边形的形状?错误!1.用向量方法解决平面几何问题的“三步曲”(1)建立平面几何与向量的联系,用向量表示问题中涉及的几何元素,将平面几何问题转化为向量问题;(2)通过向量运算,研究几何元素之间的关系,如距离、夹角等问题; (3)把运算结果“翻译”成几何关系. 2.向量在物理中的应用(1)物理问题中常见的向量有力、速度、位移等.(2)向量的加减法运算体现在一些物理量的合成和分解中. (3)动量mv 是向量的数乘运算. (4)功是力F 与位移s 的数量积.错误!1.若向量1OF =(2,2),2OF =(-2,3)分别表示两个力F 1,F 2,则|F 1+F 2|为( ) A .(0,5) B .(4,-1) C .2错误! D .5答案:D2.在四边形ABCD 中,AB ·BC =0,BC =AD ,则四边形ABCD 是( )A.直角梯形 B.菱形C.矩形 D.正方形答案:C3.力F=(-1,-2)作用于质点P,使P产生的位移为s=(3,4),则力F对质点P做的功是________.答案:-11向量在几何中的应用题点一:平面几何中的垂直问题1.如图所示,在正方形ABCD中,E,F分别是AB,BC的中点,求证:AF⊥DE。
高中数学 第二章 平面向量 2.5平面向量应用举例课时训练 新人教A版必修4(2021年最新整理)
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2.5 平面向量应用举例2。
5.1 平面几何中的向量方法 2.5.2 向量在物理中的应用举例一、向量在平面几何中的应用1.利用向量研究平面几何问题的思想向量集数与形于一身,既有代数的抽象性又有几何的直观性,因此,用向量解决平面几何问题,就是将几何的证明问题转化为 的运算问题,将“证”转化为“算”,思路清晰,便于操作。
2.向量在平面几何中常见的应用已知1122(,),(,)x y x y ==a b 。
(1)证明线段平行、点共线问题及相似问题,常用向量共线的条件:λ⇔=⇔∥a b a b 0(0)=≠b(2)证明线段垂直问题,如证明四边形是正方形、矩形,判断两直线(或线段)是否垂直等,常用向量垂直的条件:0⊥⇔⋅=⇔a b a b 0=(其中,a b 为非零向量)(3)求夹角问题,若向量a 与b 的夹角为θ,利用夹角公式:cos θ= = (其中,a b 为非零向量)(4)求线段的长度或说明线段相等,可以用向量的模:||=a ,或||||AB AB == (其中,A B 两点的坐标分别为3344(,),(,)x y x y )(5)对于有些平面几何问题,如载体是长方形、正方形、直角三角形等,常用向量的坐标法,建立平面直角坐标系,把向量用坐标表示出来,通过代数运算解决综合问题。
高中数学第二章平面向量2.5平面向量应用举例2课后习题新人教A版必修4(2021年整理)
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2。
5。
2向量在物理中的应用举例课后篇巩固探究1。
一质点受到平面上的三个力F1,F2,F3的作用而处于平衡状态,已知F1,F2成60°角,且|F1|=2 N,|F2|=4 N,则|F3|=()A。
2 N B。
2 N C.2 N D。
6 N解析由题意知-F3=F1+F2,平方得|F3|2=|F1|2+|F2|2+2F1·F2=|F1|2+|F2|2+2|F1||F2|cos 60°=4+16+8=28,∴|F3|=2 N,故选A。
答案A2.两个大小相等的共点力F1,F2,当它们的夹角为90°时,合力的大小为20 N,则当它们的夹角为120°时,合力的大小为()A。
40 N B。
10 N C.20 N D. N解析对于两个大小相等的共点力F1,F2,当它们的夹角为90°,合力的大小为20 N时,由三角形法则可知,这两个力的大小都是10 N;当它们的夹角为120°时,由三角形法则可知力的合成构成一个等边三角形,因此合力的大小为10 N。
答案B3。
河水的流速为2 m/s,一艘小船以垂直于河岸方向10 m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为()A.10 m/sB.2 m/sC.4 m/s D。
高中数学 第二章 平面向量 2.5 平面向量应用举例课堂达标 新人教A版必修4(2021年最新整理)
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2。
5 平面向量应用举例1.已知向量a表示“向东航行1km”,向量b表示“向南航行1km",则向量a+b表示( )A.向东南航行km B。
向东南航行2kmC.向东北航行kmD.向东北航行2km【解析】选A.因为向量a表示“向东航行1km”,向量b表示“向南航行1km”,由向量加法的几何意义知两个向量的和是向东南航行km,故选A.2.在四边形ABCD中,·=0,且=,则四边形ABCD是()A.梯形B。
菱形 C.矩形D。
正方形【解析】选C。
因为=,所以AB=DC,AB∥DC,所以四边形ABCD是平行四边形。
又因为·=0,所以AB⊥BC,所以四边形ABCD是矩形.3。
一物体受到相互垂直的两个力f1,f2的作用,两力大小都为5N,则两个力的合力的大小为。
【解析】根据向量加法的平行四边形法则,合力f的大小为×5=5(N).答案:5N4。
已知三个力F1=(3,4),F2=(2,-5),F3=(x,y)和合力F1+F2+F3=0,则F3的坐标为.【解析】因为F1=(3,4),F2=(2,-5),F3=(x,y),所以F1+F2+F3=(3,4)+(2,—5)+(x,y)=0,所以(3+2+x,4—5+y)=0,所以解得x=—5,y=1.所以F3的坐标为(-5,1)。
高一数学必修4同步练习:2-5平面向量应用举例
2-5平面向量应用举例一、选择题1.△ABC 中,|AB →|=|AC →|,且AB →与BC →的夹角为120°,则△ABC 是( )A .直角三角形B .钝角三角形C .等边三角形D .斜三角形[答案] C2.在△ABC 中,∠C =90°,AB →=(k,1),AC →=(2,3),则k 的值是( )A .5B .-5 C.32 D .-32[答案] A[解析] 由题意,得BC →=AC →-AB →=(2,3)-(k,1)=(2-k,2). ∵∠C =90°,∴AC →⊥BC →.∴AC →·BC →=0. ∴2(2-k )+3×2=0.∴k =5.3.在△ABC 中,若(CA →+CB →)·(CA →-CB →)=0,则△ABC 为( ) A .正三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形 D .形状无法确定 [答案] C[解析] ∵(CA →+CB →)·(CA →-CB →)=0, ∴CA 2→-CB 2→=0,CA 2→=CB 2→.∴CA =CB ,△ABC 为等腰三角形.4.点O 是△ABC 所在平面内的一点,满足OA →·OB →=OB →·OC →=OC →·OA →,则点O 是△ABC 的( )A .三个内角的角平分线的交点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 [答案] D[解析] 由OA →·OB →=OB →·OC →,得OA →·OB →-OB →·OC →=0, ∴OB →·(OA →-OC →)=0,即OB →·CA →=0. ∴OB →⊥CA →.同理可证OA →⊥CB →,OC →⊥AB →.∴OB ⊥CA ,OA ⊥CB ,OC ⊥AB ,即点O 是△ABC 的三条高线的交点.5.两个大小相等的共点力F 1、F 2,当它们的夹角为90°时,合力大小为20N ,当它们的夹角为120°时,合力大小为( )A .40NB .102NC .202ND .402N[答案] B[解析] 如上图,以F 1、F 2为邻边作平行四边形,F 为这两个力的合力.由题意,易知|F |=2|F 1|,|F |=20N , ∴|F 1|=|F 2|=102N.当它们的夹角为120°时,以F 1、F 2为邻边作平行四边形, 此平时四边形为菱形, 此时|F 合|=|F 1|=102N.6.两质点M ,N 的位移分别为s M =(4,-3),s N =(-5,-12),则s M 在s N 方向上的投影为( )A .(-1,-15)B .(-20,36) C.1613 D.165[答案] C[解析] s M ·s N =4×(-5)+(-3)×(-12)=16,|s M |=5,|s N |=13,则s M 在s N 方向上的投影为s M ·s N |s N |=1613.7.若向量OF 1→=(2,2),OF 2→=(-2,3)分别表示两个力F 1,F 2,则|F 1+F 2|为( )A .(0,5)B .(4,-1)C.2 2 D.5[答案] D[解析]F1+F2=(2,2)+(-2,3)=(0,5),∴|F1+F2|=5.8.速度|v1|=10m/s,|v2|=12m/s,且v1与v2的夹角为60°,则合速度的大小是()A.2m/s B.10m/sC.12m/s D.291m/s[答案] D[解析]|v|2=|v1+v2|2=|v1|2+2v1·v2+|v2|2=100+2×10×12cos60°+144=364.∴|v|=291(m/s).9.一质点受到平面上的三个力F1、F2、F3(单位:N)的作用而处于平衡状态.已知F1、F2成60°角,且F1、F2的大小分别为2和4,则F3的大小为()A.27 B.2 5C.2 D.6[答案] A[解析]∵F1+F2+F3=0,∴F3=-F1-F2,∴|F3|=|-F1-F2|=(F1+F2)2=|F1|2+2F1·F2+|F2|2=4+2×2×4cos60°+16=27.10.已知向量a表示“向东航行1 km”,向量b表示“向北航行3km”,则向量a+b表示()A.向东北方向航行2 kmB .向北偏东30°方向航行2 kmC .向北偏东60°方向航行2 kmD .向东北方向航行(1+3)km [答案] B[解析] a 与b 的夹角为90°,则a ·b =0,则|a +b |=(a +b )2 =|a |2+2a ·b +|b |2 =|a |2+|b |2=1+3=2, a ·(a +b )=|a |2+a ·b =1.设a 与a +b 的夹角为θ,则cos θ=a ·(a +b )|a ||a +b |=11×2=12,∴θ=60°,即a +b 表示向北偏东30°方向航行2 km. 二、填空题11.在菱形ABCD 中,AC →·BD →=________. [答案] 0[解析] ∵AC ⊥BD ,∴AC →⊥BD →,∴AC →·BD →=0.12.某人从点O 向正东走30m 到达点A ,再向正北走303m 到达点B ,则此人的位移的大小是________m ,方向是东偏北________.[答案] 60 60°[解析] 如图所示,此人的位移是OB →=OA →+AB →,且OA →⊥AB →,则|OB →|=|OA →|2+|AB →|2=60(m),tan ∠BOA =|AB →||OA →|= 3.∴∠BOA=60°.13.一个物体在大小为10N 的力F 的作用下产生的位移s 的大小为50m ,且力F 所做的功W =2502J ,则F 与s 的夹角等于________.[答案] π4[解析] 设F 与s 的夹角为θ,由W =F ·s , 得2502=10×50×cos θ, ∴cos θ=22.又θ∈[0,π],∴θ=π4.14.已知正方形ABCD 的边长为2,点P 为对角线AC 上一点,则(AP →+BD →)·(PB →+PD →)的最大值为________.[答案] 1[解析] 如上图所示,设AP →=xAC →,AB →=a ,AD →=b , 则a ·b =0,BD →=b -a ,AP →=xAC →=x (a +b ),其中x ∈[0,1],所以PB →=AB →-AP →=a -x (a +b )=(1-x )a -x b , PB →=AD →-AP →=b -x (a +b )=-x a +(1-x )b ,所以(AP →+BD →)·(PB →+PD →)=[x (a +b )+b -a ]·[(1-x )a -x b -x a +(1-x )b ]=[(x -1)a +(x +1)b ]·[(1-2x )a +(1-2x )b ]=-16x 2+8x =-16⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142+1, 由于x ∈[0,1],则-16⎝ ⎛⎭⎪⎫x -142+1的最大值为1. 三、解答题15.如图所示,已知▱ABCD 中,AB =3,AD =1,∠DAB =π3,求对角线AC 和BD 的长.[解析] 设AB →=a ,AD →=b ,a 与b 的夹角为θ, 则|a |=3,|b |=1,θ=π3.∴a ·b =|a ||b |cos θ=32.又∵AC →=a +b ,DB →=a -b , ∴|AC →|=AC 2→=(a +b )2=a 2+2a ·b +b 2=13, |DB →|=DB 2→=(a -b )2=a 2-2a ·b +b 2=7. ∴AC =13,DB =7.[点评] 向量法求平面内A 、B 两点间的距离的步骤:①选取一组基底a ,b ;②用基底a ,b 表示AB →,即AB →=x a +y b ;③利用|AB →|=|AB →|2=(x a +y b )2求得|AB →|;④归纳结论.16.已知:▱ABCD 中,AC =BD ,求证:四边形ABCD 是矩形. [分析] 以AB →和AD →为基底,转化为证明AB →⊥AD →. [证明] 设AB →=a ,AD →=b ,由于四边形ABCD 是平行四边形, ∴AC →=AB →+AD →=a +b , BD →=AD →-AB →=b -a . ∵AC =BD ,∴|a +b |=|b -a |. ∴|a +b |2=|b -a |2.∴|a |2+2a ·b +|b |2=|b |2-2a ·b +|a |2. ∴a ·b =0.∴a ⊥b ,即AB →⊥AD →.∴AB ⊥AD . ∴四边形ABCD 是矩形.17.今有一小船位于d =60m 宽的河边P 处,从这里起,在下游l =80m 处河流有一瀑布,若河水流速方向由上游指向下游(与河岸平行),水速大小为5m/s ,如图,为了使小船能安全渡河,船的划速不能小于多少?当划速最小时,划速方向如何?(sin37°=35)[解析] 如图,由题设可知,船的实际速度v =v 划+v 水,其方向为临界方向PO →.则最小划速|v 划|=|v 水|·sin θ, sin θ=dd 2+l 2=60602+802=35, ∴θ=37°.∴最小划速应为v 划=5×sin θ=5×35=3(m/s).当划速最小时,划速的方向与水流方向的夹角为127°. 18.如图,已知甲、乙两人同时从O 出发,甲行走10 km 到达B 处,乙出发的方向与甲的方向的夹角为60°,乙走了14 km 后到A 处,求此时甲、乙两人之间的距离.[解析] 设向量OA →=a ,OB →=b ,AB 2→=(OB →-OA →)2=OB 2→+OA 2→-2OA →·OB →,又∵|OB →|=10,|OA →|=14,∴AB 2→=196+100-2×10×14×cos60°=156, ∴|AB →|=239.∴甲、乙两人此时之间的距离为239km.。
新课标数学必修4第2章平面向量同步练习(含答案)
第1课时 平面向量的实际背景及基础概念一、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.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=,则A 、B 、C 、D四点构成平行四D.3. 在△ABC 中,AB=AC ,D 、E 分别是AB 、AC 的中点,则(A. 与AC 共线B. 与CB 共线C. 与相等D. 与相等 4.在下列结论中,正确的结论为((1)|a |=|b |⇒a =b ; (2) a ∥b 且|a |=|b | ⇒ a =b ; (3) a =b ⇒a ∥b 且|a |=|b |(4) a ≠b ⇒ a 与b 方向相反 A. (3) B.(2)(3) C.(2)(4) D.(1)(3)(4) 二、填空题:5.物理学中的作用力和反作用力是模 且方向 的共线向量.6.把平行于某一直线的一切向量归结到共同的始点,则终点所构成的图形是 ;若这些向量为单位向量,则终点构成的图形是 .7.已知||=1,| AC |=2,若∠BAC=60°,则|BC |= .8.在四边形ABCD 中, =,且||=||,则四边形ABCD 是 .三、解答题:9. 某人从A 点出发向西走了200m 到达B 点,然后改变方向向西偏北60°走了450m 到达C点,最后又改变方向,向东走了200m 到达D 点. (1)作出向量、、 (1 cm 表示200 m).(2)求的模.10.如图,已知四边形ABCD 是矩形,设点集M ={A ,B ,C ,D },求集合T ={、P 、Q ∈M ,且P 、Q 不重合}.第10题图A B一、选择题1.下列等式: a +0=a , b +a =a +b ,AB +AC =BC , AB +BC =BC 正确的个数是( ) A.2 B .3 C.4 D.52.化简++的结果等于( ) A. B . C. SPD.3.若C 是线段AB 的中点,则 AC +为A. B . C. 0D. 以上都错4.O 为平行四边形ABCD 平面上的点,设=a ,=b ,=c ,=d ,则( )A.a +b =c +d B .a +c =b +d C.a +d =b +c D.a +b +c +d =0 二、填空题:5.化简:(OM BO MB AB +++)= ; 6.如图,在四边形ABCD 中,根据图示填空:b +e = , f +d = ,a +b +c = .7.已知向量a 、b 分别表示“向北走5km ”和“向西走5公里”,则a +b 表示 ; 8、一艘船从A 点出发以23km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,而船实际行驶速度的大小为4 km/h ,则河水的流速的大小为 . 三、解答题:9.一架飞机向北飞行300公里,然后改变方向向东飞行400公里,求飞机飞行的路程和位移.10.如图所示,O 是四边形ABCD 内任一点,试根据图中给出的向量,确定a 、b 、c 、d 的方向(用箭头表示),使a +b =AB ,c -d =,并画出a +d.Dd e c A f Ca bBC一、选择题1.下列等式:①AB -= ②AB -= ③-(-a )=a ④a +(-a )=0 ⑤a +(-b )=a -b( )A.2 B .3 C.4D.52. 在△ABC 中, =a , =b ,则AB 等于( ) A.a +bB .-a +(-b ) C.a -bD.b -a3.在下列各题中,正确的命题个数为( )(1)若向量a 与b 方向相反,且|a |>|b |,则a +b 与a (2)若向量a 与b 方向相反,且|a |>|b |,则a -b 与a +b(3)若向量a 与b 方向相同,且|a |<|b |,则a -b 与a (4)若向量a 与b 方向相同,且|a |<|b |,则a -b 与a +b A.1 B.2 C.3 D.44.若a 、b 是非零向量,且|a -b |=|a |=|b ,则a 和a +b 的夹角是( ) A.090 B . 600 C.300 D.045二、填空题5. 在正六边形ABCDEF 中, AE =m , AD =n ,则BA = .6. 已知a 、b 是非零向量,则|a -b |=|a |+|b |时,应满足条件. 7. 如图,在四边形ABCD 中,根据图示填空: c -d = ,a +b +c -d= .8.已知=a , =b ,若||=12,||=5,且∠AOB =90°,则|a -b |= . 三、解答题9. 试用向量方法证明:对角线互相平分的四边形是平行四边形.10. 已知O 是平行四边形ABCD 的对角线AC 与BD 的交点,若=a , BC =b ,=c ,试证明:c +a -b =.Dd e c A fa b C B第4、5课时 向量的数乘运算及其几何意义一、选择题 1.设e 1、e2A.e 1、e2 B .e 1、e2C.同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+μe 2(λ、μ∈R )D.若e 1、e 2不共线,则同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+u e 2(λ、u ∈R ) 2.已知矢量a =e 1-2e 2,b =2e 1+e 2,其中e 1、e 2不共线,则a +b 与c =6e 1-2e 2的关系A.不共线 B .C.相等D.无法确定3.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 -yA.3B .-3C.0D.24. 下面向量a 、b 共线的有( )(1)a =2e 1,b =-2e 2 (2)a =e 1-e 2,b =-2e 1+2e2(3)a =4e 1-52e 2,b =e 1-101e 2 (4)a =e 1+e 2,b =2e 1-2e 2.(e 1、e 2不共线)A.(2)(3) B .(2)(3)(4) C.(1)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4) 二、填空题5.若a 、b 不共线,且λa +μb =0(λ,μ∈R )则λ= ,μ= .6.已知a 、b 不共线,且c =λ1a +λ2b (λ1,λ2∈R ),若c 与b 共线,则λ1= .7.已知λ1>0,λ2>0,e 1、e 2是一组基底,且a =λ1e 1+λ2e 2,则a 与e 1_____,a 与e 2_________(填共线或不共线).8. 如图,在△ABC 中,=a, =b ,AD 为边BC 的中线,G 为△ABC 的重心,则向量= 三、解答题:9. 如图,平行四边形ABCD 中,=a,=b,N 、M 是AD 、DC 之中点,F 使BF =31BC ,以a、b为基底分解向量与.DABCa bB FC MA N D10.如图,O 是三角形ABC 内一点,PQ ∥BC ,且BCPQ=t,=a,=b,=с,求OP 与.第6课时 平面向量基本定理一、选择题1.设e 1、e 2是同一平面内的两个向量,则有( ) A. e 1、e 2一定平行 B. e 1、e 2的模相等C.同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+μe 2(λ、μ∈R )D.若e 1、e 2不共线,则同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+u e 2(λ、u ∈R ) 2.已知矢量a = e 1-2e 2,b =2e 1+e 2,其中e 1、e 2不共线,则a +b 与c =6e 1-2e 2的关系A.不共线 B .共线 C.相等 D.无法确定3.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 4.已知|a |=1,|b |=2,且a -b 与a 垂直,则a 与b 的夹角是( )A.60° B .30° C.135° D.45° 二、填空题5.已知a 、b 不共线,且c =λ1a +λ2b (λ1,λ2∈R ),若c 与b 共线,则λ1= .6. 已知λ1>0,λ2>0,e 1、e 2是一组基底,且 a =λ1e 1+λ2e 2,则a 与e 1_____,a 与e 2_________(填共线或不共线).7. 已知a =(1,2),b =(x ,1),若a +2b 与2a -b 平行,则x 的值为 .8. 已知矩形ABCD 四个顶点的坐标为A (5,7),B (3,x),C (2,3),D (4,x ),则x = . 三、解答题9. 已知梯形ABCD 中,AB ∥CD 且AB=2CD ,M , N 分别是DC , AB 中点,设AD =a , AB =b ,试以a, b 为基底表示DC , BC , MN .10. 化简++++.第7课时 平面向量的正交分解和坐标表示及运算一、选择题 1.设a =(23,sin α),b=(cosα,31),且a ∥b ,则锐角α为( ) A.30° B .60° C.45° D.75°2.设k ∈R,下列向量中,与向量a =(1,-1)一定不平行的向量是( )A.(k ,k ) B .(-k ,-k )C.(k 2+1,k2+1)D.(k2-1,k2-1)3.已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,则(a +2b )·(a -3b )等于( ) A.72 B .-72 C.36 D.-36 4.已知|a |=3,|b |=4,向量a +43b 与a -43b 的位置关系为( ) A.平行 B .垂直 C.夹角为3πD.不平行也不垂直 二、填空题5.已知a =(3,2),b =(2,-1),若λa +b 与a +λb (λ∈R )平行,则λ= . 6.若a=(-1,x)与b=(-x ,2)共线且方向相同,则x= . 7.若A(0, 1), B(1, 2), C(3, 4) 则-2=8.在△ABC 中,AB =a, BC =b ,AD 为边BC 的中线,G 为△ABC 的重心,则向量= .三、解答题9.若M(3, -2) N(-5, -1) 且 21=MP MN , 求P 点的坐标.10.在中,设对角线AC =a ,BD =b 试用a, b 表示AB ,BC .11.已知:四点A(5, 1), B(3, 4), C(1, 3), D(5, -3) 求证:四边形ABCD 是梯形.12.设1e , 2e 是两个不共线向量,已知=21e +k 2e , =1e +32e ,=21e -2e , 若三点A , B , D 共线,求k 的值.第8课时 平面向量共线的坐标表示一、选择题1.若a =(2,3),b =(4,-1+y ),且a ∥b ,则y =( ) A.6 B .5 C.7 D.82.若A (x ,-1),B (1,3),C (2,5)三点共线,则x 的值为( ) A.-3 B .-1 C.1 D.33.若=i +2j , =(3-x )i +(4-y )j (其中i 、j 的方向分别与x 、y 轴正方向相同且为单位向量). 与共线,则x 、y 的值可能分别为( )A.1,2 B .2,2 C.3,2 D.2,44.若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),且a ∥b ,则坐标满足的条件为( ) A.x 1x 2-y1y2=0 B .x1y1-x2y2=0 C.x1y2+x2y1=0 D.x1y2-x2y1=0 二、填空题5.已知a =(4,2),b =(6,y ),且a ∥b ,则y = .6已知a =(1,2),b =(x ,1),若a +2b 与2a -b 平行,则x 的值为 .7.已知□ABCD 四个顶点的坐标为A (5,7),B (3,x),C (2,3),D (4,x ),则x = . 8.若A (-1,-1),B (1,3),C (x ,5)三点共线,则x = . 三、解答题9.已知a =(1,2),b =(-3,2),当k 为何值时k a +b 与a -3b 平行?10.已知A 、B 、C 、D 四点坐标分别为A (1,0),B (4,3),C (2,4),D (0,2),试证明:四边形ABCD 是梯形.11.已知A 、B 、C 三点坐标分别为(-1,0)、(3,-1)、(1,2),AE =AC 3131=, 求证:∥.12.△ABC 顶点A(1, 1), B(-2, 10), C(3, 7) ,∠BAC 平分线交BC 边于D , 求D 点坐标第9课时 平面向量的数量积的物理背景及其含义一、选择题1.已知|a |=1,|b |=2,且(a -b )与a 垂直,则a 与b 的夹角是( )A.60° B .30° C.135° D.45° 2.已知|a |=2,|b |=1,a 与b 之间的夹角为3π,那么向量m =a -4b 的模为( ) A.2 B .23材 C.6 D.123.已知a 、b 是非零向量,则|a |=|b |是(a +b )与(a -b )垂直的( )A.充分但不必要条件 B .必要但不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件4.已知a =(λ,2),b =(-3,5)且a 与b 的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )A.λ>310 B .λ≥310 C.λ<310 D.λ≤310 二、填空题5.已知a =(3,0),b =(k ,5)且a 与b 的夹角为43π,则k 的值为 . 6.已知向量a 、b 的夹角为3π,|a |=2,|b |=1,则|a +b |·|a -b |= . 7.已知a +b =2i -8j ,a -b =-8i +16j ,其中i 、j 是直角坐标系中x 轴、y 轴正方向上的单位向量,那么a ·b = .8.已知a ⊥b 、c 与a 、b 的夹角均为60°,且|a |=1,|b |=2,|c |=3,则(a +2b -c )2=______. 三、解答题9.已知|a |=1,|b |=2,(1)若a ∥b ,求a ·b ;(2)若a 、b 的夹角为60°,求|a +b |;(3)若a -b 与a 垂直,求a 与b 的夹角.10.设m 、n 是两个单位向量,其夹角为60°,求向量a =2m +n 与b =2n -3m 的夹角.11.对于两个非零向量a 、b ,求使|a +t b |最小时的t 值,并求此时b 与a +t b 的夹角.12.已知|a |=2,|b |=5,a ·b =-3,求|a +b |,|a -b |.第10课时 平面向量数量积的运算律一、选择题1.下列叙述不正确的是( )A.向量的数量积满足交换律 B .向量的数量积满足分配律 C.向量的数量积满足结合律 D.a ·b 是一个实数2.已知|a |=6,|b |=4,a 与b 的夹角为60°,则(a +2b )·(a -3b )等于( ) A.72 B .-72 C.36 D.-363.|a |=3,|b |=4,向量a +43b 与a -43b 的位置关系为( ) A.平行 B .垂直 C.夹角为3πD.不平行也不垂直 4.给定两个向量a =(3,4),b =(2,-1)且(a +x b )⊥(a -b ),则x 等于( ) A.23 B .223 C. 323 D. 423 二、填空题5.已知a =(1,2),b (1,1),c=b -k a ,若c ⊥a ,则c = .6.已知|a |=3,|b |=4,且a 与b 的夹角为150°,则(a +b )2= . 7.已知|a |=2,|b |=5,a ·b =-3,则|a +b |=______,|a -b |= . 8.设|a |=3,|b |=5,且a +λb 与a -λb 垂直,则λ= . 三、解答题5. 已知|a |=8,|b |=10,|a +b |=16,求a 与b 的夹角θ(精确到1°).6. 已知a =(3,4),b =(4,3),求x ,y 的值使(x a +y b )⊥a ,且|x a +y b |=1.7. 已知a = (3, -1),b = (1, 2),求满足x ⋅a = 9与x ⋅b = -4的向量x .12.如图,以原点和A (5, 2)为顶点作等腰直角△OAB ,使∠B = 90︒, 求点B 和向量的坐标.第11课时 平面向量数量积的坐标表示、模、夹角一、选择题1.若a =(-4,3),b =(5,6),则3|a |2-4a ·b =( ) A.23 B .57 C.63 D.832.已知A (1,2),B (2,3),C (-2,5),则△ABC 为( )A.直角三角形 B .锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形 3.已知a =(4,3),向量b 是垂直a 的单位向量,则b 等于( )A.)54,53(或)53,54( B .)54,53(或)54,53(--C.)54,53(-或)53,54(-D.)54,53(-或)54,53(-4.已知a =(2,3),b =(-4,7),则a 在b 方向上的投影为( ) A.13 B .513 C.565D.65 二、填空题5.a =(2,3),b =(-2,4),则(a +b )·(a -b )= .6.已知A (3,2),B (-1,-1),若点P (x ,-21)在线段AB 的中垂线上,则x = . 7.已知A (1,0),B (3,1),C (2,0),且a =,b =,则a 与b 的夹角为 . 8.已知|a |=10,b =(1,2)且a ∥b ,则a 的坐标为 .三、解答题9.已知a =(3,-1),b =(1,2),求满足条件x ·a =9与x ·b =-4的向量x .10.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,说明理由;若能,求C 点坐标.11.四边形ABCD 中=AB (6,1), BC =(x ,y ),CD =(-2,-3), (1)若BC ∥DA ,求x 与y 间的关系式;(2)满足(1)问的同时又有⊥,求x ,y 的值及四边形ABCD 的面积.12.在△ABC 中,=(2, 3),=(1, k ),且△ABC 的一个内角为直角, 求k 值..第12课时 平面向量的应用举例一选择题1.在四边形ABCD 中,若则,AD AB AC += ( ) A .ABCD 是矩形 B.ABCD 是菱形C ABCD 是正方形 D.ABCD 是平行四边形 2已知:在是则中,ABC ABC ∆<∙∆,0( )A 钝角三角形B 直角三角形C 锐角三角形D 任意三角形二.解答题3.设M 、N 分别是四边形ABCD 的对边AB 、CD 的中点,求证:)(21MN +=4.求证:对角线相等的四边形是矩形.5.求证:圆的直径所对的圆周角为直角.6.求证:直角三角形斜边上的中线等于斜边的一半.7.证明:三角形的三条高交于一点.8..AC AB CE BD CE BD ABC ==∆,求证:为中线,且,中,第13课时 向量在物理中的应用一选择题1某人以时速为a km 向东行走,此时正刮着时速为a km 的南风,则此人感到的风向及风速分别为( )A .东北, 2akm/h B.东南, akm/hC .西南, 2akm/h D.东南, 2akm/h2.一船以4km/h 的速度沿与水流方向成1200的方向航行,已知河水流速为2km/h ,则ABCDA E3h 后船的实际航程为( )A .63km B.6km C .53km D.5km二、填空题3.力F 1,F 2共同作用在某质点上,已知F 1=5N, F 2=12N,且F 1与F 2互相垂直,则质点所受合力的大小为_______________4.在200米山顶上.测得山下一塔顶与塔底的俯角分别为 60,30则塔高为__________米 5.某人向正东方向走x 千米后,他向右转150,然后朝新方向走3千米.结果他离开出发点恰好3千米,则 x=_________________.6.若用两根完全相同的绳子向两侧呈“V ”挂重物,每根绳子最大拉力为100N ,两根绳子间的夹角为600,则能挂重物的最大重量是 . 三、解答题7.一个质量为100g 的球从1.8m 的. 高处落到水平板上又弹回到1.25m 的高度,求在整个过程中重力对球所做的功。
人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例 同步测试(I)卷
18. (1分) 一物体在力 =(3,-4), =(2,-5), =(3,1)的共同作用下从点A(1,1)移动到点B(0,5).在这个过程中三个力的合力所做的功等于________ .
19. (1分) 如图,点O为作简谐振动的物体的平衡位置,取向右方向为正方向,若振幅为3cm,周期为3s,且物体向右运动到距平衡位置最远处时开始计时.则该物体5s时刻的位移为________ cm.
20. (1分) 一个重20N的物体从倾斜角为30°,长为1m的光滑斜面顶端下滑到底端,则重力做的功是________ .
A . 20 km/h
B . 20km/h
C . 10 km/h
D . 10km/h
11. (2分) 已知两个力 F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,那么F2的大小为( )
A . 5 N
B . 5N
C . 10N
D . 5 N
12. (2分) 已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为( )
A . 40
B . 42
C . 48
D . 52
15. (2分) 已知O,N,P在 所在平面内,且 , 且 , 则点O,N,P依次是 的( )
A . 重心外心垂心
B . 重心外心内心
C . 外心重心垂心
D . 外心重心内心
二、 填空题 (共5题;共5分)
16. (1分) (2017·南京模拟) 如图,在△ABC中,AB=AC,BC=2, , ,若 ,则 =________.
高中数学人教A版必修四同步练测:第二章+平面向量+本章练测.docx
第二章平面向量(数学人教A版必修4)建议用时实际用时满分实际得分120分钟150分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.已知一点O到平行四边形ABCD的三个顶点A、B、C的向量分别为a、b、c,则向量OD等于()A.a+b+cB.a-b+cC.a+b-cD.a-b-c2.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知两点A(3,1)、B(-1,3),若点C满足OC=OA+OB,其中、∈R,且+ =1,则点C的轨迹方程为()A.3x+2y-11=0B.(x-1)2+(y-2)2=5C.2x-y=0D.x+2y-5=03.在△ABC中,AB边的高为CD,若CB=a,CA=b,a·b=0,|a|=1,|b|=2,则AD=( )A. 13a-13b B.23a-23bC. 35a-35b D.45a-45b4.已知向量a=(2,1),a·b=10,|a+b|=5,则|b|=()A. B. C.5 D.255.设x,y∈R,向量a=(x,1),b=(1,y),c=(2,-4),且a⊥c,b ∥c,则|a+b|=()A. B. C.2 D.106.设a=(13,tan ),b=(cos ,32),且a∥b,则锐A.π12B.π6C.π4D.π37.点P为△ABC所在平面内任一点,且PA+PB+PC=AB,则点P与△ABC的位置关系是()A.P在△ABC内部B.P在△ABC外部C.P在AB边上或其延长线上D.P在AC边上8.对于向量a、b、c和实数λ,下列命题中的真命题是()A.若a·b=0,则a=0或b=0B.若λa=0,则λ=0或a=0C.若a2=b2,则a=b或a=-bD.若a·b=a·c,则b=c9.设A(a,1)、B(2,b)、C(4,5)为坐标平面上三点,O为坐标原点,若OA与OB在OC方向上的射影相同,则a与b满足的关系式为()A.4a-5b=3B.5a-4b=3C.4a+5b=14D.5a+4b=1410.若将向量a=(1,2)绕原点按逆时针方向旋转π4得到向量b,则b的坐标是()A. (2,32)B.(22,322)C.(22-,322-)D.(22,322-)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)11.已知平面上三点A、B、C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC+BC·CA+CA·AB的值等于.12.已知点A(1,-2),若向量AB与a=(2,3)同向,|AB |=213,则点B的坐标为.13.在△ABC中,已知向量AB与AC满足(AB AB+ ACAC)·BC=0且ABAB·ACAC=12,则△ABC为三角形.14.若对n个向量a1,a2,…,a n存在n个不全为零的实数k1,k2,…,k n,使得k1a1+k2a2+…+k n a n=0成立,则称向量a1,a2,…,a n为“线性相关”.依此规定,能说明a1=(1,2),a2=(1,-1),a3=(2,10)“线性相关”的实数k1,k2,k3依次可以取(写出一组数值即可,不必考虑所有情况).三、解答题(解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,共80分)15.(15分)设a,b,c,d∈R,求证:(ac+bd)2≤(a2+b2)(c2+d2). 16.(15分)已知实数a,b,c,d,求函数f(x)=2222()()x a b x c d+++-+的最小值.17.(21分)平面内给定三个向量a=(3,2),b =(-1,2),c=(4,1).(1)求满足a=m b+n c的实数m,n;(2)若(a+k c)∥(2b-a),求实数k;(3)设d=(x,y)满足(d-c)∥(a+b),且|d-c|=1,求向量d. 18.(14分)设平面内两向量a与b互相垂直,且|a|=2,|b|=1,又k与t是两个不同时为零的实数.(1)若x=a+(t-3)b与y=-k a+t b垂直,求k关于t的函数表达式k=f(t);(2)求函数k=f(t)的最小值.19.(15分)一条河的两岸平行,河的宽度d为500 m,一条船从A处出发航行到河的正对岸B处,船航行的速度|v1|=10 km/h,水流速度|v2|=4 km/h,那么v1与v2的夹角(精确到1°)多大时,船才能垂直到达对岸B处?船行驶多少时间?(精确到0.1 min)第二章平面向量(数学人教A版必修4)答题纸得分: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. 14.三、解答题15.16.17.18. 19.第二章 平面向量(数学人教A 版必修4)答案一、选择题1.B 解析:如图,点O 到平行四边形三个顶点A 、B 、C 的向量分别为a 、b 、c , 结合图形有OD =OA +AD =OA +BC =OA +OC -OB =a +c -b .2.D 解析:设OC =(x ,y ),OA =(3,1), OB =(-1,3), ∵ OC = OA + OB ,∴ (x ,y )=(3,1)+(-1,3).∴ 3,3.x y αβαβ=-⎧⎨=+⎩①又 + =1,与①联立可得x+2y-5=0.3.D 解析:利用向量的三角形法则求解.如图,∵ a ·b =0,∴ a ⊥b ,∴ ∠ACB =90°, ∴ AB =22AC BC +=5.又CD ⊥AB ,∴ AC 2=AD ·AB ,∴ AD =455.∴ AD =45AB =45(a -b )=45a -45b . 4.C 解析:|a +b |2=a 2+2a ·b +b 2=|a |2+2a ·b +|b |2=50,即5+2×10+|b |2=50,∴ |b |=5.故选C.5.B 解析:利用平面向量共线和垂直的条件求解. ∵ a =(x ,1),b =(1,y ),c =(2,-4), 由a ⊥c 得a ·c =0,即2x-4=0,∴ x =2. 由b ∥c ,得1×(-4)-2y =0,∴ y =-2. ∴ a =(2,1),b =(1,-2).A DO B CCb aA D B∴ a +b =(3,-1),∴ |a +b |=223(1)+-=. 6.B 解析:∵ a ∥b ,∴ 13×32-tan cos =0, 即sin =12,∴ =π6. 7.D 解析:∵ PA +PB +PC =AB ,∴ PA +PC =AB +BP =AP ,即PC =2AP . ∴ A 、C 、P 三点共线,即P 在AC 边上. 8. B 解析:取a =(1,0),b =(0,-1),满足条件a ·b =0,a 2=b 2,但不能推得a =0或b =0,a =b 或a =-b ,故选项A 、C 均假;向量数量积运算不满足消去律,故选项D 假.9. A 解析:由数量积的几何意义和OA 与OB 在OC 方向上的射影相同,得OA ·OC =OB ·OC . 而OA =(a ,1),OB =(2,b ),OC =(4,5), ∴ 4a+5=8+5b ,即4a-5b =3.10. A 解析:设b =(x ,y ),则|b |=|a |=,a ·b =|a ||b |·cosπ4=××22=522,即x 2+y 2=5,x+2y =522,解得x =22-,y =322(舍去x =322,y =22).故b =(22-,322). 二、填空题11.-25 解析:∵|AB |2+|BC |2=|CA |2,∴ △ABC 为直角三角形,AB ⊥BC , cos A =35,cos C =45. ∴原式=3×4×0+4×5×(45-)+5×3×(35-)=25-.12.(5,4) 解析:设AB =(x ,y ),∵ AB 与a 同向, ∴ AB =λa (λ>0),即(x ,y )=λ(2,3).∴ 2,3.x y λλ=⎧⎨=⎩又|AB |=2,∴ x 2+y 2=52.∴ 4λ2+9λ2=52,解得λ=2(负值舍去).∴ 点B 的坐标为(5,4).13.等边 解析:设∠BAC 的角平分线为AD ,则AB AB+AC AC=λAD .由已知AD ⊥BC ,∴ △ABC 为等腰三角形.又cos ∠BAC =12,∴∠BAC =60°, ∴ △ABC 为等边三角形.14.只要写出-4c ,2c ,c (c ≠0)中一组即可,如-4,2,1等 解析:由k 1a 1+k 2a 2+k 3a 3=0得12313,12323,20,421002k k k k k k k k k k ++==-⎧⎧⇒⎨⎨-+==⎩⎩∴ k 1=-4c ,k 2=2c ,k 3=c (c ≠0). 三、解答题设向量a 、b 的夹角为,则(ac+bd )2=(a ·b )2=(|a ||b |cos )2≤(|a ||b |)2=(a 2+b 2)(c 2+d 2). 16.解:引入向量a =(x+a ,b ),b =(c-x ,d ), 则原函数变为f (x )=|a |+|b |.∴ f (x )=|a |+|b |≥|a +b |=22()()x a c x b d ++-++=22()()a c b d +++. ∴ 函数f (x )的最小值为22()()a c b d +++. 17.解:(1)因为a =m b +n c ,所以(3,2)=(-m+4n ,2m+n ),所以5,43,9228.9m m n m n n ⎧=⎪-+=⎧⎪⇒⎨⎨+=⎩⎪=⎪⎩(2)因为(a +k c )∥(2b -a ),又a + k c =(3+4k ,2+k ),2b -a =(-5,2), 所以2(3+4k )+5(2+k )=0,即k =-1613. (3)因为d -c =(x-4,y-1),a +b =(2,4), 又(d -c )∥(a +b ),|d -c |=1,所以22554,4,4(4)2(1)0,55(4)(1)1,25251,155x x x y x y y y ⎧⎧=+=-⎪⎪---=⎧⎪⎪⎨⎨⎨-+-=⎩⎪⎪=+=-⎪⎪⎩⎩解得或.所以d =(5254,155++),或d =(5254,155--). 18.解:(1)∵ a ⊥b ,∴ a ·b =0.又x ⊥y ,∴ x ·y =0, 即[a +(t-3)b ]·(-k a +t b )=0,-k a 2-k (t-3)a ·b +t a ·b +t (t-3)b 2=0. 将|a |=2,|b |=1代入上式得-4k+t 2-3t =0, 即k =f (t )=14(t 2-3t ). (2)由(1)知k =f (t )=14(t 2-3t )=14(t-32)2916-, ∴ 当t =32时,k 最小=916-. 19.解:如图,根据向量的平行四边形法则和解三角形知识可得| v 1|2=| v |2+| v 2|2,得| v |=2212-v v =22104-≈9.2(km/h ). ∵ cos (π-)=2v v =410=25,∴ π-≈1130π,即≈1930π=114°,v 1 v时间t=dv≈0.59.2=592(h),即约3.3 min.答:v1与v2的夹角约为114°时船才能垂直到达对岸B处,大约行驶3.3 min.。
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。
人教A版高中数学必修四第二章平面向量单元测试新课程新课标
第二章 平面向量(复习)1、理解和掌握平面向量有关的概念;熟练掌握平面向量的几何运算和坐标运算;2、熟悉平面向量的平行、垂直关系和夹角公式的应用;(预习教材P116—P121)二、新课导学※复习1、平面向量有关的概念:(1)向量;(2)向量模;(3)相等向量;(4)相反向量;(5)零向量;(6)单位向量;(7)平行向量;(8)向量的夹角;(9)向量的坐标。
2、向量的运算:(1)加减法;(2)实数与向量的乘积;(3)向量的数量积。
3、几个重要的结论:设11a (x ,y )=,22b (x ,y )=,λ为一实数。
(1)+a b =________;-a b =__________ ;λa =__________;a b ⋅= .(2)设a=(x,y),则2a =_____________或a _______________; (3)设θ是a 与b 的夹角,则cos θ=_________=_______________; (4)a b ⊥⇔a b 0⋅=⇔ ;(5)a //b ⇔存在0λ≠,使得a b =λ⇔※ 典型例题例1、设1e 、2e 是两个不共线的向量,已知AB =122e ke +,123CB e e =+,122CD e e =-,若,,A B D 三点共线,求k 的值.例2、已知向量()()4,3,1,2a b ==-,求⑴求a 与b 的夹角θ;⑵若向量a b λ-与2a b +垂直,求λ的值.例3、向量a (1,1)=-,且a 与a 2b +方向相同,求a b ⋅的取值范围。
※ 自我评价 你完成本节导学案的情况为( ).A. 很好B. 较好C. 一般D. 较差※ 当堂检测(时量:5分钟 满分:10分)计分:1、已知正方形ABCD 的边长为1,AB a =,BC b =,AC c =,则a b c ++为多少?2、若12,e e 是夹角为60的两个单位向量,则122a e e =+;1232b e e =-+的夹角为多少?3、已知向量()2,2a =-,()5,b k =,若a b +不超过5,则k 的取值范围是多少?1. 已知a =(2,3),b =(-4,7),则b 在a 方向上的投影为________.2. 已知OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ).若点A 、B 、C 能构成三角形,则实数m 应满足的条件为________.3.已知|a |=4,|b |=3,(2a -3b )·(2a +b )=61,求a 与b 的夹角θ.。
2020_2021学年高中数学第二章平面向量2.5平面向量应用举例课时素养评价含解析新人教A版必修4
平面向量应用举例(20分钟35分)1.(2020·廊坊高一检测)如果一架飞机先向东飞行200 km,再向南飞行300 km,设飞机飞行的路程为s km,位移的模为a km,则( )A.s>aB.s<aC.s=aD.s与a不能比较大小【解析】选A.物理量中的路程是数量,位移是向量,从而s=500,由位移的合成易得a<500,故s>a.2.在△ABC中,AB=3,AC边上的中线BD=错误!未找到引用源。
,·=5,则AC的长为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选B.因为=-=错误!未找到引用源。
-,所以==错误!未找到引用源。
-·+,即错误!未找到引用源。
=1,所以||=2,即AC=2.3.若四边形ABCD满足+=0,(-)·=0,则该四边形一定是( )A.正方形B.矩形C.菱形D.直角梯形【解析】选C.因为+=0,所以=,所以四边形ABCD是平行四边形.由(-)·=0,得·=0,所以⊥,即此平行四边形对角线互相垂直,故一定是菱形.4.河水的流速为2 m/s,一艘小船以垂直于河岸方向10 m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为( ) A.10 m/s B.2错误!未找到引用源。
m/sC.4错误!未找到引用源。
m/sD.12 m/s【解析】选B.由题意知|v水|=2 m/s,|v船|=10 m/s,作出示意图如图.所以小船在静水中的速度大小|v|=错误!未找到引用源。
=错误!未找到引用源。
=2错误!未找到引用源。
(m/s).5.若O为△ABC所在平面内一点,且满足(-)·(+-2)=0,则△ABC的形状为.【解析】(-)·(+-2)=(-)·(-+-)=(-)·(+)=||2-||2=0,所以||=||,所以△ABC为等腰三角形.答案:等腰三角形6.已知等腰△ABC中,BB′,CC′是两腰的中线,且BB′⊥CC′,求顶角A的余弦值.【解析】以底边BC所在的直线为x轴,以边BC的垂直平分线为y轴建立平面直角坐标系,如图所示,设A(0,a),C(c,0),则B(-c,0),=(0,a),=(c,a),=(c,0),=(2c,0),=(c,-a).因为BB′,CC′分别为AC,AB边上的中线,所以′=错误!未找到引用源。
人教新课标版数学高二-必修4检测 2.5平面向量应用举例
第二章 2.5考查知识点及角度 难易度及题号 基础 中档 稍难 向量在物理中的应用 1、3、59 向量在几何中的应用6、7、10综合运用2、48111.若向量OF 1→=(1,1),OF 2→=(-3,-2)分别表示两个力F 1,F 2,则|F 1+F 2|为( ) A.10 B .25 C.5D.15解析:F 1+F 2=(1,1)+(-3,-2)=(-2,-1), ∴|F 1+F 2|=(-2)2+(-1)2= 5.答案:C2.在△ABC 中,若(CA →+CB →)·(CA →-CB →)=0,则△ABC 为( ) A .正三角形 B .直角三角形 C .等腰三角形D .无法确定解析:∵(CA →+CB →)·(CA →-CB →)=CA →2-CB →2 =|CA →|2-|CB →|2=0,∴|CA →|2=|CB →|2. 故|CA →|=|CB →|.△ABC 为等腰三角形. 答案:C3.当两人提起重量为|G |的旅行包时,夹角为θ,两人用力都为|F |,若|F |=|G |,则θ的值为( ) A .30° B .60° C .90°D .120° 解析:作OA →=F 1,OB →=F 2,OC →=-G , 则OC →=OA →+OB →,当|F 1|=|F 2|=|G |时,△OAC 为正三角形,∴∠AOC =60°.从而∠AOB =120°. 答案:D4.在平面直角坐标系中,正方形OABC 的对角线OB 的两端点分别为O (0,0),B (1,1),则AB →·AC →= ________.解析:由已知得A (1,0),C (0,1),∴AB →=(0,1),AC →=(-1,1). ∴AB →·AC →=1. 答案:15.一个重20 N 的物体从倾斜角为30°,斜面上1 m 的光滑斜面顶端下滑到底端,则重力做的功是________.解析:W =F ·s =|F |·|s |·cos θ=20×1×cos 60°=10 J. 答案:10 J6.已知点A (1,0),直线l :y =2x -6,点R 是直线l 上的一点,点RA →=2 AP →,求点P 的轨迹方程.解:设P (x ,y ),R (x 1,y 1),则RA →=(1-x 1,-y 1),AP →=(x -1,y ).由RA →=2 AP →得(1-x 1,-y 1)=2(x -1,y ),即⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-2x +3,y 1=-2y ,代入直线l 的方程得y =2x .所以,点P 的轨迹方程为y =2x .7.已知,四边形ABCD 是菱形,AC 和BD 是它的两条对角线.求证:AC ⊥BD . 证明:证法一:∵AC →=AB →+AD →,BD →=AD →-AB →, ∴AC →·BD →=(AB →+AD →)·(AD →-AB →) =|AD →|2-|AB →|2=0. ∴AC →⊥BD →,即AC ⊥BD .证法二:解答本题还可以用坐标法,解法如下:以BC 所在直线为x 轴,以B 为原点建立平面直角坐标系, 则B (0,0),设A (a ,b ),C (c,0), 则由|AB |=|BC |得a 2+b 2=c 2.∵AC →=BC →-BA →=(c,0)-(a ,b )=(c -a ,-b ), BD →=BA →+BC →=(a ,b )+(c,0)=(c +a ,b ),∴AC →·BD →=c 2-a 2-b 2=0. ∴AC →⊥BD →,即AC ⊥BD .8.△ABC 的外接圆的圆心为O ,半径为1,AO →=12(AB →+AC →),且|OA →|=|AB →|,则BA →·BC →等于________.解析:设BC 的中点是D ,如图所示,则AB →+AC →=2 AD →,则AD →=AO →,所以O 和D 重合. 所以BC 是圆O 的直径. 所以∠BAC =90°. 又|OA →|=|AB →|,则|BA →|=1,|BC →|=2,所以∠ABC =60°, 所以BA →·BC →=|BA →||BC →|cos 60°=1×2×12=1.答案:19.如图所示,用两根分别长5 2 m 和10 m 的绳子将100 N 的物体吊在水平屋顶AB 上,平衡后G 点距屋顶的距离恰好为5 m ,求A 处受力的大小. 解:由已知条件可知AG 与铅直方向成45°角,BG 与铅直方向成60°角,设A 处所受的力为F a ,B 处所受的力为F b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧|F a |cos 45°=|F b |cos 30°,|F a |sin 45°+|F b |sin 30°=100.解得|F a |=1502-506,故A 处受力的大小为(1502-506)N.10.如图所示,在平行四边形ABCD 中,BC =2BA ,∠ABC =60°,作AE ⊥BD 交BC 于E ,求BE ∶EC .解:设BA →=a ,BC →=b ,|a |=1,|b |=2. a ·b =|a ||b |cos 60°=1,BD →=a +b .设BE →=λBC →=λb ,则AE →=BE →-BA →=λb -a .由AE ⊥BD ,得AE →·BD →=0, 即(λb -a )·(a +b )=0.解得λ=25,∴BE ∶EC =25∶35=2∶3.11.在某海滨城市O 附近海面有一台风,据监测,当前台风中心位于城市O (如图所示)的东偏南θcos θ=210,θ∈(0°,90°)方向300 km 的海面P处,并以20 km /h 的速度向西偏北45°方向移动.台风侵袭的范围为圆形区域,当前半径为60 km ,并以10 km/h 的速度不断增大.问几小时后该城市开始受到台风的侵袭?⎝⎛⎭⎫注:cos (θ-45°)=45 解:设t 小时后,台风中心移动到Q 处,此时城市开始受到台风的侵袭,∠OPQ =θ-45°. ∵OQ →=OP →+PQ →,∴OQ →2=(OP →+PQ →)2 =OP →2+PQ →2+2OP →·PQ →.∴OQ →2=OP →2+PQ →2-2|OP →||PQ →|cos(θ-45°) =3002+(20t )2-2×300×20t ×45=100(4t 2-96t +900).依题意得OQ →2≤(60+10t )2,解得12≤t ≤24, 从而12 h 后该城市开始受到台风的侵袭.1.利用向量方法可以解决平面几何中的平行、垂直、夹角、距离等问题.利用向量解决平面几何问题时,有两种思路:一种思路是选择一组基底,利用基向量表示涉及的向量,一种思路是建立坐标系,求出题目中涉及的向量的坐标.这两种思路都是通过向量的运算获得几何命题的证明.2.用向量理论讨论物理中相关问题的步骤 一般来说分为四步:(1)问题的转化,把物理问题转化成数学问题;(2)模型的建立,建立以向量为主体的数学模型;(3)参数的获取,求出数学模型的相关解;(4)问题的答案,回到物理现象中,用已经获取的数值去解释一些物理现象.。
全国通用高中数学第二章平面向量2.5平面向量应用举例检测新人教A版必修4(2021年整理)
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第二章2。
5 平面向量应用举例A级基础巩固一、选择题1.若向量错误!=(1,1),错误!=(-3,-2)分别表示两个力错误!、错误!,则|错误!+错误!|为( C )A.(5,0)B.(-5,0)C. 5 D.-5[解析]∵错误!=(1,1),错误!=(-3,-2),∴|错误!+错误!|=错误!=错误!,故选C.2.(2018·四川绵阳期末)△ABC中,设错误!=c,错误!=a,错误!=b,若c·(c+a-b)<0,则△ABC是( C )A.直角三角形B.锐角三角形C.钝角三角形D.无法确定其形状[解析]由已知,错误!·(错误!+错误!-错误!)=错误!·2错误!<0,∴角A为钝角,故选C.3.已知点A(-2,0),B(0,0),动点P(x,y)满足错误!·错误!=x2,则点P的轨迹是( D )A.x2+y2=1 B.x2-y2=1C.y2=2x D.y2=-2x[解析]PA→=(-2-x,-y),错误!=(-x,-y)则错误!·错误!=(-2-x)(-x)+y2=x2,∴y2=-2x.4.在△ABC中,∠C=90°,错误!=(k,1),错误!=(2,3),则k的值是( A )A.5 B.-5C.错误!D.-错误![解析]由题意,得错误!=错误!-错误!=(2,3)-(k,1)=(2-k,2).∵∠C=90°,∴错误!⊥错误!。
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人教新课标A版高中数学必修4 第二章平面向量 2.5平面向量应用举例同步测试D
卷
姓名:________ 班级:________ 成绩:________
一、单选题 (共15题;共30分)
1. (2分)(2018·广元模拟) 已知向量,且,则的值是()
A . -1
B .
C . -
D .
2. (2分)小船以10km/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()
A . 20km/h
B . 20km/h
C . 10km/h
D . 10km/h
3. (2分)已知平面向量,,如果向量与平行,那么等于()
A . -2
B . -1
C .
D .
4. (2分) (2016高三上·大连期中) 已知M是△ABC内的一点,且 =2 ,∠BAC=30°,若△MBC,△MCA和△MAB的面积分别为,x,y,则的最小值是()
A . 20
B . 18
C . 16
D . 9
5. (2分) (2018高二上·西安月考) 一艘船以4 km/h的速度与水流方向成120°的方向航行,已知河水流速为2 km/h,则经过 h,则船实际航程为()
A . 2 km
B . 6 km
C . 2 km
D . 8 km
6. (2分)下列命题中正确的是()
A .
B .
C .
D .
7. (2分)已知,,,其中,,为单位正交基底,若,
,共同作用在一个物体上,使物体从点M1(1,﹣2,1)移到M2(3,1,2),则这三个合力所作的功为()
A . 14
B . 6
C . ﹣14
D . -6
8. (2分)空间作用在同一点的三个力,,两两夹角为60°,大小分别为||=1,||=2,||=3,设它们的合力为=++,则()
A . ||=25,且与夹角余弦为
B . ||=25,且与夹角余弦为
C . ||=5,且与夹角余弦为
D . ||=5,且与夹角余弦为
9. (2分)已知力F1=i+2j+3k,F2=﹣2i+3j﹣k,F3=3i﹣4j+5k,若F1、F2、F3共同作用在一个物体上,使物体从点M1(1,﹣2,1)移到点M2(3,1,2),则合力所做的功为()
A . 10
B . 12
C . 14
D . 16
10. (2分) (2017高一上·武汉期末) 一质点受到平面上的三个力F1 , F2 , F3(单位:牛顿)的作用而处于平衡状态.已知F1 , F2成60°角,且F1 , F2的大小分别为2和4,则F3的大小为()
A . 6
B . 2
C . 2
D . 2
11. (2分)已知两个力 F1,F2的夹角为90°,它们的合力大小为10N,合力与F1的夹角为60°,那么F2的大小为()
A . 5N
B . 5N
C . 10N
D . 5N
12. (2分)已知作用于A点的三个力F1=(3,4),F2=(2,﹣5),F3=(3,1),且A(1,1),则合力F=F1+F2+F3的终点坐标为()
A . (9,1)
B . (1,9)
C . (9,0)
D . (0,9)
13. (2分) (2017高二上·南阳月考) 已知为椭圆的两个焦点,为椭圆上一点且,则此椭圆离心率的取值范围是()
A .
B .
C .
D .
14. (2分)一物体在力F(x)=5x+2(x单位为m,F单位为N)的作用下,沿着与力F相同的方向从x=0处运动到x=4处,则力F所作的功是()
A . 40
B . 42
C . 48
D . 52
15. (2分)已知O,N,P在所在平面内,且,且
,则点O,N,P依次是的()
A . 重心外心垂心
B . 重心外心内心
C . 外心重心垂心
D . 外心重心内心
二、填空题 (共5题;共5分)
16. (1分)(2017·静安模拟) 直角三角形ABC中,AB=3,AC=4,BC=5,点M是三角形ABC外接圆上任意一点,则的最大值为________
17. (1分)如图,用两条绳提起一个物体处于平衡状态,此时每条绳用力5N,且两条绳的夹角是120°,则物体G的重量是________ N.
18. (1分)一个重20N的物体从倾斜角为30°,长为1m的光滑斜面顶端下滑到底端,则重力做的功是
________ .
19. (1分)如图,点O为作简谐振动的物体的平衡位置,取向右方向为正方向,若振幅为3cm,周期为3s,且物体向右运动到距平衡位置最远处时开始计时.则该物体5s时刻的位移为________ cm.
20. (1分)已知F=(2,3)作用一物体,使物体从A(2,0)移动到B(4,0),则力对物体作的功为________
三、解答题 (共5题;共25分)
21. (5分)已知,一艘船以5km/h的速度向垂直于对岸方向行驶,航船实际航行方向与水流方向成30°角,求水流速度和船实际速度.
22. (5分)一条渔船距对岸4km,以2km/h的速度向垂直于对岸的方向花去,到达对岸时船的实际航程为8km,求河水的流速.
23. (5分)一船以8km/h的速度向东航行,船上的人测得风自北方来;若船速加倍,则测得风自东北方向来,求风速的大小及方向.
24. (5分)已知△ABC的面积为S,且.
(1)求tanA的值;
(2)若B= ,求△ABC的面积S.
25. (5分)△ABC是边长为3的等边三角形,=λ(<λ<1),过点F作DF⊥BC交AC边于点D,交BA的延长线于点E.
(1)当λ=时,设=,=,用向量,表示;(2)当λ为何值时,•取得最大值,并求出最大值.
参考答案一、单选题 (共15题;共30分)
1-1、
2-1、
3-1、
4-1、
5-1、
6-1、
7-1、
8-1、
9-1、
10-1、
11-1、
12-1、
13-1、
14-1、
15-1、
二、填空题 (共5题;共5分)
16-1、
17-1、
18-1、
19-1、
20-1、
三、解答题 (共5题;共25分)
21-1、
22-1、
23-1、24-1、
24-2、
25-1、
第11 页共11 页。