向量单元检测试题
向量测试题目及答案高中
向量测试题目及答案高中向量测试题目及答案(高中)一、选择题1. 若向量\(\overrightarrow{a}=(1,2)\),向量\(\overrightarrow{b}=(3,-2)\),则向量\(\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}\)的坐标为()。
A. (4, 0)B. (0, 0)C. (-2, 4)D. (2, 0)答案:A2. 若向量\(\overrightarrow{a}=(2,-3)\),向量\(\overrightarrow{b}=(4,6)\),则向量\(\overrightarrow{a}\)与\(\overrightarrow{b}\)的夹角的余弦值为()。
A. 0B. 1C. -1D. \(\frac{1}{2}\)答案:A3. 若向量\(\overrightarrow{a}=(1,1)\),向量\(\overrightarrow{b}=(2,2)\),则向量\(\overrightarrow{a}\)与\(\overrightarrow{b}\)的数量积为()。
A. 0B. 1C. 4D. 2答案:D4. 若向量\(\overrightarrow{a}=(3,-1)\),向量\(\overrightarrow{b}=(2,4)\),则向量\(\overrightarrow{a}\)与\(\overrightarrow{b}\)的叉积为()。
A. 10B. -10C. 2D. -2答案:B二、填空题5. 已知向量\(\overrightarrow{a}=(2,3)\),向量\(\overrightarrow{b}=(4,-6)\),求向量\(\overrightarrow{a}\)与\(\overrightarrow{b}\)的点积。
答案:\(\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2 \times 4 + 3 \times (-6) = 8 - 18 = -10\)6. 已知向量\(\overrightarrow{a}=(1,0)\),向量\(\overrightarrow{b}=(0,1)\),求向量\(\overrightarrow{a}\)与\(\overrightarrow{b}\)的模长。
重点中学平面向量单元测试题(含答案)
平面向量单元测试题一、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.向量a =(1,-2),向量a 与b 共线,且|b |=4|a |.则b =( )A .(-4,8)B .(-4,8)或(4,-8)C .(4,-8)D .(8,4)或(4,8)2.已知a=(2,1),b =(x ,1),且a +b 与2a -b 平行,则x 等于( )A .10B .-10C .2D .-23.已知向量a 和b 满足|a |=1,|b |=2,a ⊥(a -b ).则a 与b 的夹角为( ) A .30º B .45º C .75º D .135º4.设e 1、e 2是两个不共线向量,若向量 a =3e 1+5e 2与向量b =m e 1-3e 2共线,则m 的值等于( )A .- 53B .- 95C .- 35D .- 595.设□ABCD 的对角线交于点O ,AD → =(3,7),AB → =(-2,1),OB → =( )A .( -52 ,-3)B .(52 ,3)C .(1,8)D .(12 ,4) 6.设a 、b 为两个非零向量,且a ·b =0,那么下列四个等式①|a |=|b |;②|a +b |=|a -b |; ③a ·(b +a )=0;④(a +b )2=a 2+b 2.其中正确等式个数为( )A .0B .1C .2D .37.下列命题正确的是( )A .若→a ∥→b ,且→b ∥→c ,则→a ∥→c B .两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同 C .向量AB 的长度与向量BA 的长度相等D .若非零向量AB 与CD 是共线向量,则A 、B 、C 、D 四点共线8.a =),(21-,b =),(1-1,c =),(2-3用a 、b 作基底可将c 表示为c =p a +q b ,则实数p 、q 的值为( )A .p =4 q =1B . p =1 q =4C . p =0 q =4D . p =1 q =09.设平面上四个互异的点A 、B 、C 、D ,已知(DB → +DC → -2DA → )·(AB→ -AC → )=0.则ΔABC 的形状是( )A .直角三角形B .等腰三角形C .等腰直角三角形D .等边三角形10.设()()2211,,,y x b y x a ==定义一种向量积()()().,,,21212211y y x x y x y x b a =⊗=⊗已知,0,3,21,2⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=πn m 点()y x P ,在x y sin =的图象上运动,点Q 在()x f y =的图象上运动,且满足(),为坐标原点其中O n OP m OQ +⊗=则()x f y =的最大值A 及最小正周期T 分别为( ) A .π,2 B .,2π4 C .,21π4 D .π,21二、填空题:每小题5分,共25分.11.已知()2,1,10==b a ,且b a //,则a 的坐标为_______ 12.已知向量a 、b 满足a=b =1,b a 23-=3,则 b a +3 =13.已知向量a =( 2 ,- 2 ),b =( 3 ,1)那么(a +b )·(a -b )的值是 . 14.若a =(2,3),b =(-4,7),a +c =0,则c 在b 方向上的投影为 .15.若对n 个向量 a 1,a 2,a 3,…,a n ,存在n 个不全为零的实数k 1,k 2,…,k n ,使得k 1 a 1+k 2a 2+…+k n a n =0成立,则称a 1,a 2,…,a n 为“线性相关”.依此规定,能使a 1=(1,0),a 2=(1,-1),a 3=(2,2)“线性相关”的实数k 1,k 2,k 3 依次可以取 . 三、解答题16.(本题满分13分)已知向量a =(sin 2x ,cos 2x),b =(sin 2x ,1), )(x f )=8a ·b .(1)求)(x f 的最小正周期、最大值和最小值.(2)函数y=)(x f 的图象能否经过平移后,得到函数y=sin4x 的图象,若能,求出平移向量m ;若不能,则说明理由.17.(本题满分12分)在ABC ∆中,内角A 、B 、C 的对边长分别为a 、b 、c .已知222a c b -=,且sin 4cos sin B A C =,求b .18.(本题满分13分)如图,在矩形ABCD 中,,,22==BC AB 点E 为BC 的中点,点F 在边CD 上,若,2=⋅AF AB 求BF AE ⋅的值.19. (本题满分12分)已知向量OA→ =3i -4j ,OB → =6i -3j ,OC → =(5-m )i -(4+m )j ,其中i 、j 分别是直角坐标系内x 轴与y 轴正方向上的单位向量.(1)若A 、B 、C 能构成三角形,求实数m 应满足的条件; (2)若ΔABC 为直角三角形,且∠A 为直角,求实数m 的值.20.(本题满分12分)已知向量.1,43),1,1(-=⋅=n m m n m 且的夹角为与向量向量π(1)求向量n ; (2)设向量)sin ,,(cos ),0,1(x x b a ==向量,其中R x ∈,若0=⋅a n ,试求||b n +的取值范围.21. (本题满分13分)已知向量a 、b 、c 、d ,及实数x 、y ,且|a |=1,|b |=1,c =a +(x 2-3)b ,d =-y a +x b ,如果a ⊥b ,c ⊥d ,且|c |≤10 .(1)求x 、y 的函数关系式y =f (x )及定义域;(2)判断f (x )的单调性,指出单调区间,并求出函数的最大值、最小值.ECA BDF答案一、选择题1.B2.C3.B4.B5.A6.C7.C8.B9. B 10. D 二、填空题11.),),((22-2-22,2 12.23 13.0 14.- 65515.-4,2,1 . 16.解:(1)f(x)=8a ·b =8(sin 2x ,cos 2x)·(sin 2x ,1) = 8(sin 4x +cos 2x)= 2(1-cos2x)2+4(1+cos2x) =2(1-2cos2x +cos 22x)+4+4cos2x =6+2cos 22x=7+cos4x .∴f(x)的最小正周期为最大值为8,最小值为6.(2)假设它的图象可以按向量m =(h,k)平移后得到y=sin4x 的图象.故按向量平移后便得到y=sin4x 的图象.17.3818.略19. (1)AB → =(3,1) ,AC → =(2-m ,-m ),AB → 与AC →不平行则m ≠1 .(2)AB → · AC → =0 m =2320.解:(1)令⎩⎨⎧-==⎩⎨⎧=-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧-=+⋅-=+=1001143cos 21),(22y x y x y x y x y x n 或则π )1,0()0,1(-=-=∴n n 或 3分(2))1,0(0),0,1(-=∴=⋅=n a n a 4分)1sin ,,(cos -=+x x b n 6分b n +=222)1(sin cos -+x x =x sin 22-=)sin 1(2x -; 8分∵ ―1≤sinx ≤1, ∴ 0≤b n +≤2, 10分21. 提示:(1) 由 |c |≤10 ,及a ·b = 0得 -6≤ x ≤6 又由c ⊥d 得 y =x 3-3x(2)单调增区间为[-6,-1]、[1,6],单调减区间为[-1,1] 最大值为f (6)=36,最小值为f (-6)=-36 .。
最新初中数学向量的线性运算单元检测附答案(1)
最新初中数学向量的线性运算单元检测附答案(1)一、选择题1.已知5AB a b =+u u u r r r ,28BC a b =-+u u u r r r ,()3CD a b =-u u u r r r ,则( ).A .A 、B 、D 三点共线 B .A 、B 、C 三点共线 C .B 、C 、D 三点共线 D .A 、C 、D 三点共线【答案】A 【解析】 【分析】根据共线向量定理逐一判断即可. 【详解】解:∵28BC a b =-+u u u r r r ,()3CD a b =-u u u r r r ,5AB a b =+u u u r r r∴()2835BD BC CD a b a b a b =+=-++-=+u u u r u u u r u u u r r r r r r r, ∴AB u u u r 、BD u u u r是共线向量∴A 、B 、D 三点共线,故A 正确;∵5AB a b =+u u u r r r ,28BC a b =-+u u u r r r∴不存在实数λ,使AB BC λ=u u u r u u u r ,即AB u u u r 、BC uuur 不是共线向量∴A 、B 、C 三点共线,故B 错误;∵28BC a b =-+u u u r r r ,()3CD a b =-u u u r r r ∴不存在实数λ,使BC CD λ=u u u r u u u r ,即BC uuu r 、CD uuur 不是共线向量∴B 、C 、D 三点共线,故C 错误;∵5AB a b =+u u u r r r ,28BC a b =-+u u u r r r ,()3CD a b =-u u u r r r ,∴()52813AC AB BC a b a b a b =+=++-+=-+u u u r u u u r u u u r r r r r r r∴不存在实数λ,使AC CD λ=u u u r u u u r ,即AC u u u r 、CD uuur 不是共线向量∴A 、C 、D 三点共线,故D 错误; 故选A. 【点睛】此题考查的是共线向量的判定,掌握共线向量的定理是解决此题的关键.2.若非零向量、满足|-|=||,则( ) A .|2|>|-2| B .|2|<|-2| C .|2|>|2-| D .|2|<|2-|【答案】A 【解析】 【分析】对非零向量、共线与否分类讨论,当两向量共线,则有,即可确定A 、C 满足;当两向量不共线,构造三角形,从而排除C ,进而解答本题. 【详解】解:若两向量共线,则由于是非零向量,且,则必有;代入可知只有A 、C 满足;若两向量不共线,注意到向量模的几何意义, 故可以构造三角形,使其满足OB=AB=BC ; 令,,则,∴且;又BA+BC>AC ∴∴. 故选A. 【点睛】本题考查了非零向量的模,针对向量是否共线和构造三角形是解答本题的关键.3.如图,已知向量a r ,b r ,c r,那么下列结论正确的是( )A .a b c +=r r rB .b c a +=r r rC .a c b +=r r rD .a c b +=-r r r【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】由平行四边形法则,即可求得: 解:∵CA AB CB +=u u u r u u u r u u u r, 即a c b +=-r r r 故选D .4.下列等式正确的是( )A .AB u u u r +BC uuur =CB u u u r +BA u u u rB .AB u u u r﹣BC uuu r =AC u u u rC .AB u u u r +BC uuur +CD uuu r =DA u u u r D .AB u u u r +BC uuur ﹣AC u u u r =0r【答案】D 【解析】【分析】根据三角形法则即可判断. 【详解】∵AB BC AC +=u u u r u u u r u u u r,∴0AB BC AC AC AC +-=-=u u u u r u u u ru u u r u u u r u u u r r, 故选D . 【点睛】本题考查平面向量的三角形法则,解题的关键是熟练掌握三角形法则.5.在矩形ABCD 中,如果AB u u u rBC uuu r 模长为1,则向量(AB u u u r +BC uuur +AC u u u r )的长度为( ) A .2 B .4C1D1【答案】B 【解析】 【分析】先求出AC AB BC =+u u u r u u u r u u u r ,然后2AB BC AC AC ++=u u u r u u u r u u u r u u u r,利用勾股定理即可计算出向量(AB u u u r +BC uuur +AC u u u r )的长度为【详解】|||1||22|||2|224AB BC AC AC AB BCAB BC AC AC AB BC AC AC ==∴===+∴++=++==⨯=∴u u u r u u u r Q u u u ru u u r Q u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r u u u r故选:B. 【点睛】考查了平面向量的运算,解题关键是利用矩形的性质和三角形法则.6.如果向量a r 与单位向量e r方向相反,且长度为12,那么向量a r 用单位向量e r表示为( )A .12a e =rr B .2a e =r rC .12a e =-rr D .2a e =-r r【答案】C 【解析】由向量a r 与单位向量e r方向相反,且长度为12,根据向量的定义,即可求得答案.解:∵向量a r 与单位向量e r方向相反,且长度为12, ∴12a e =-rr . 故选C .7.已知1,3a b ==r r ,而且b r 和a r 的方向相反,那么下列结论中正确的是( )A .3a b =r rB .3a b =-r rC .3b a =r rD .3b a =-r r . 【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的性质即可解决问题. 【详解】∵1,3a b ==v v,而且b v 和a v 的方向相反 ∴3b a v v =-.故选D . 【点睛】本题考查平面向量的性质,解题的关键是熟练掌握基本知识.8.已知3a →=,2b =r ,而且b r 和a r的方向相反,那么下列结论中正确的是( )A .32a b →→= B .23a b →→=C .32a b →→=-D .23a b →→=-【答案】D 【解析】 【分析】根据3,2a b ==v v ,而且12,x x R ∈Q 和a v的方向相反,可得两者的关系,即可求解.【详解】∵3,2a b ==v v ,而且12,x x R ∈Q 和a v 的方向相反 ∴32a b =-v v故选D. 【点睛】本题考查的是向量,熟练掌握向量的定义是解题的关键.9.在四边形ABCD 中,,,,其中与不共线,则四边形ABCD 是( ) A .平行四边形B .矩形C .梯形D .菱形【解析】 【分析】利用向量的运算法则求出,利用向量共线的充要条件判断出,得到边AD ∥BC ,AD=2BC ,据梯形的定义得到选项.【详解】 解:∵,∴,∴AD ∥BC ,AD=2BC. ∴四边形ABCD 为梯形. 【点睛】本题考查向量的运算法则向量共线的充要条件、利用向量共线得到直线的关系、梯形的定义.10.以下等式正确的是( ). A .0a a -=r rB .00a ⋅=rC .()a b b a -=--rr r r D .km k m =r r【答案】C 【解析】 【分析】根据平面向量的运算法则进行判断. 【详解】解:A. 0a a -=rr r,故本选项错误; B. 00a ⋅=rr,故本选项错误;C. ()a b b a -=--rr r r ,故本选项正确;D. km k m =⋅r r,故本选项错误.故选:C. 【点睛】考查了平面向量的有关运算,掌握平面向量的性质和相关运算法则是关键.11.已知a r 、b r 、c r 都是非零向量,如果2a c =r r ,2b c =-r r,那么下列说法中,错误的是( )A .//a b r rB .a b =r rC .72BD =D .a r 与b r方向相反【答案】C 【解析】利用相等向量与相反向量的定义逐项判断即可完成解答. 【详解】解:已知2a c v v=,2b c -vv=,故a b vv ,是长度相同,方向相反的相反向量, 故A ,B ,D 正确,向量之和是向量,C 错误, 故选C. 【点睛】本题主要考查的相等向量与相反向量,熟练掌握定义是解题的关键;就本题而言,就是正确运用相等向量与相反向量的定义判断A 、B 、D 三项结论正确.12.如果向量a r 与单位向量e r 的方向相反,且长度为3,那么用向量e r 表示向量a r为( )A .3a e =v vB .3a e =-v vC .3e a =v vD .3e a =-v v【答案】B 【解析】 【分析】根据平面向量的定义解答即可. 【详解】解:∵向量e r为单位向量,向量a r与向量e r方向相反, ∴3a e r r=-. 故选:B . 【点睛】本题考查平面向量的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.13.如果||=2,=-,那么下列说法正确的是( )A .||=2||B .是与方向相同的单位向量C .2-=D .∥【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的模和向量平行的定义解答. 【详解】 A 、由=-得到||=||=1,故本选项说法错误. B 、由=-得到是与的方向相反,故本选项说法错误.C 、由=-得到2+=,故本选项说法错误.D 、由=-得到∥,故本选项说法正确.故选D . 【点睛】考查了平面向量,需要掌握平面向量的模的定义,向量的方向与大小以及向量平行的定义等知识点,难度不大.14.下列命题正确的是( ) A .如果|a r |=|b r |,那么a r =b rB .如果a r 、b r 都是单位向量,那么a r =b rC .如果a r =k b r (k ≠0),那么a r ∥b rD .如果m =0或a r =0r ,那么m a r=0【答案】C 【解析】 【分析】根据向量的定义和要素即可进行判断. 【详解】解:A .向量是既有大小又有方向,|a r |=|b r |表示有向线段的长度,a r =b r表示长度相等,方向相同,所以A 选项不正确;B .长度等于1的向量是单位向量,所以B 选项不正确;C . a r =k b r (k ≠0)⇔a r ∥b r,所以C 选项正确; D .如果m =0或a r =0r ,那么m a r =0r,不正确. 故选:C . 【点睛】本题主要考查向量的定义和要素,准备理解相关概念是关键.15.下列说法中,正确的是( )A .如果k =0,a r 是非零向量,那么k a r =0B .如果e r 是单位向量,那么e r=1C .如果|b r |=|a r |,那么b r =a r 或b r =﹣a rD .已知非零向量a r ,如果向量b r =﹣5a r,那么a r ∥b r【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的性质一一判断即可. 【详解】解:A 、如果k =0,a r 是非零向量,那么k a r =0,错误,应该是k a r =0r.B 、如果e r 是单位向量,那么e r=1,错误.应该是e r =1.C 、如果|b r |=|a r |,那么b r =a r 或b r =﹣a r,错误.模相等的向量,不一定平行.D 、已知非零向量a r ,如果向量b r =﹣5a r ,那么a r ∥b r,正确.故选:D . 【点睛】本题主要考查平面向量,平行向量等知识,解题的关键是熟练掌握平面向量的基本知识.16.已知5a b =r r,下列说法中,不正确的是( ) A .50a b -=rrB .a r与b r方向相同 C .//a b r rD .||5||a b =r r【答案】A 【解析】 【分析】根据平行向量以及模的定义的知识求解即可求得答案,注意掌握排除法在选择题中的应用. 【详解】A 、50a b -=r rr,故该选项说法错误B 、因为5a b =r r ,所以a r 与b r的方向相同,故该选项说法正确, C 、因为5a b =r r ,所以//a b r r,故该选项说法正确,D 、因为5a b =r r ,所以||5||a b =r r ;故该选项说法正确,故选:A . 【点睛】本题考查了平面向量,注意,平面向量既有大小,又由方向,平行向量,也叫共线向量,是指方向相同或相反的非零向量.零向量和任何向量平行.17.如图,平行四边形ABCD 的对角线AC 与BD 相交于点O ,设OA a =u u u r r ,OB b =u u u r r,下列式子中正确的是( )A .DC a b =+u u u r r rB .DC a b =-u u u r r r; C .DC a b =-+u u u r r rD .DC a b =--u u u r r r.【答案】C【分析】由平行四边形性质,得DC AB =u u u r u u u r ,由三角形法则,得到OA AB OB +=u u u r u u u r u u u r,代入计算即可得到答案. 【详解】解:∵四边形ABCD 是平行四边形, ∴DC AB =u u u r u u u r,∵OA a =u u u r r ,OB b =u u u r r,在△OAB 中,有OA AB OB +=u u u r u u u ru u u r , ∴AB OB OA b a a b =-=-=-+u u u r u u u r u u u r rr rr, ∴DC a b =-+u u u rr r; 故选择:C. 【点睛】此题考查了平面向量的知识以及平行四边形的性质.注意掌握平行四边形法则与三角形法则的应用是解此题的关键.18.如图,在△ABC 中,点D 是在边BC 上,且BD =2CD ,=,=,那么等于( )A .=+B .=+C .=-D .=+【答案】D 【解析】 【分析】利用平面向量的加法即可解答. 【详解】 解:根据题意得=,+ .故选D. 【点睛】本题考查平面向量的加法及其几何意义,涉及向量的数乘,属基础题.19.若a v =2e v,向量b v和向量a v方向相反,且|b v|=2|a v|,则下列结论中不正确的是A .|a v|=2 B .|b v|=4C .b v=4e vD .a v=12b v -【答案】C 【解析】 【分析】 根据已知条件可以得到:b v =﹣4e v,由此对选项进行判断.【详解】A 、由a v =2e v 推知|a v |=2,故本选项不符合题意.B 、由b v =-4e v推知|b v |=4,故本选项不符合题意.C 、依题意得:b v =﹣4e v,故本选项符合题意.D 、依题意得:a v=-12b v,故本选项不符合题意. 故选C . 【点睛】考查了平面向量,注意:平面向量既有大小,又有方向.20.若0a r 、0b r 都是单位向量,则有( ).A .00a b =r rB .00a b =-r rC .00a b =r rD .00a b =±rr【答案】C 【解析】 【分析】由0a r 、0b r 都是单位向量,可得00a b =r r.注意排除法在解选择题中的应用.【详解】解:∵0a r、0b r都是单位向量∴00a b =r r故选C. 【点睛】本题考查了平面向量的知识.注意掌握单位向量的定义.。
空间向量单元测试题及答案
空间向量单元测试题及答案# 空间向量单元测试题及答案一、选择题1. 空间向量\( \overrightarrow{AB} \)与\( \overrightarrow{CD} \)平行,那么\( \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{CD} \)与\( \overrightarrow{AB} \)的关系是什么?A. 垂直B. 平行C. 共线D. 无法确定答案:B. 平行2. 已知空间向量\( \overrightarrow{a} = (2, 3, 1) \),\( \overrightarrow{b} = (1, -1, 2) \),求\( \overrightarrow{a} \times \overrightarrow{b} \)的模。
A. 0B. 3C. 5D. 6答案:C. 53. 空间中任意两点A和B,它们之间的向量\( \overrightarrow{AB} \)的模长是两点间的距离,这个说法:A. 正确B. 错误答案:A. 正确二、填空题4. 若空间向量\( \overrightarrow{a} \)与\( \overrightarrow{b} \)的夹角为90°,则\( \overrightarrow{a} \)与\( \overrightarrow{b} \)的点积\( \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b} \)等于______。
答案:05. 空间向量\( \overrightarrow{a} = (x, y, z) \),若\( \overrightarrow{a} \)的模长为1,则\( x^2 + y^2 + z^2 =______。
答案:1三、简答题6. 解释空间向量的基本性质,并给出两个例子。
答案:空间向量的基本性质包括:- 向量加法满足交换律和结合律。
- 向量的数乘满足分配律。
第二章 向量单元测试卷及答案解析(必修4)人教A版(原始打印版)
∵i与j是两不共线向量,由基本定理得:
故当A、B、D三点共线时,λ=3.
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.D2.A3.C4.C5.B6.A7.D8.C9.B10.A11.D12.C
二、填空题
13. 14. 15. 16.
三、解答题
17.解析: ∵ - + = +( - )= + =
又| |=2∴| - + |=| |=2
18.证明: ∵P点在AB上,∴ 与 共线.
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 与 是两平行向量
B.若a、b都是单位向量,则a=b
C.若 = ,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
C.( ) = D. 与 共线 =
10.下列命题正确的个数是( )
① ②
③ ④( ) = ( )
A.1B.2C.3D.4
11.已知P1(2,3),P2( 1,4),且 ,点P在线段P1P2的延长线上,则P点的坐标为( )
A.( , )B.( , )C.(4, 5)D.( 4,5)
12.已知 , ,且( +k )⊥( k ),则k等于( )
.
三、解答题
17.已知菱形ABCD的边长为2,求向量 - + 的模的长.
选修2-1空间向量单元测试题(经典)
第三章 单元质量评估(二)时限:120分钟满分:150分第Ⅰ卷(选择题 共60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,只有一项是符合要求的)1.已知空间四边形ABCD ,G 是CD 的中点,连接AG ,则AB →+12(BD →+BC →)=( )A.AG →B.CG →C.BC→ D.12BC →解析:在△BCD 中,因为G 是CD 的中点,所以BG →=12(BD →+BC →),从而AB →+12(BD →+BC →)=AB→+BG →=AG →,故选A. 答案:A2.设l 1的方向向量为a =(1,2,-2),l 2的方向向量为b =(-2,3,m ),若l 1⊥l 2,则m 等于( )A .1B .2 C.12D .3解析:∵l 1⊥l 2,∴a ·b =0,代入可解得m =2. 答案:B3.已知i ,j ,k 为单位正交基底,a =3i +2j -k ,b =i -j +2k ,则5a 与3b 的数量积等于( )A .-15B .-5C .-3D .-1解析:∵i ,j ,k 两两垂直且|i |=|j |=k |=1,∴5a ·3b =(15i +10j -5k )·(3i -3j +6k )=45-30-30=-15.答案:A4.已知二面角α—l —β的大小为60°,m ,n 为异面直线,且m ⊥α,n ⊥β,则m ,n 所成的角为( )A .30°B .60°C .90°D .120°解析:设m ,n 的方向向量分别为m ,n .由m ⊥α,n ⊥β知m ,n 分别是平面α,β的法向量. ∵|cos 〈m ,n 〉|=cos60°=12,∴〈m ,n 〉=60°或120°. 但由于两异面直线所成的角的范围为⎝ ⎛⎦⎥⎤0,π2, 故异面直线m ,n 所成的角为60°. 答案:B5.已知向量a =(1,2,3),b =(-2,-4,-6),|c |=14,若(a +b )·c =7,则a 与c 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°解析:设向量a +b 与c 的夹角为α,因为a +b =(-1,-2,-3,),|a +b |=14,cos α=(a +b )·c |a +b ||c |=12,所以α=60°.因为向量a +b 与a 的方向相反,所以a 与c 的夹角为120°.故选C.答案:C6.如图,空间四边形OABC 中,M ,N 分别是OA ,BC 的中点,点G 在线段MN 上,且MG =2GN .设OG →=xOA →+yOB →+zOC →,则x ,y ,z 的值分别为( )A.13,13,13B.13,13,16C.13,16,13D.16,13,13解析:∵MG =2GN ,∴MG →=23MN →. 故OG →=OM →+MG →=OM →+23(ON →-OM →) =13OM →+23ON →=13×12OA →+23⎣⎢⎡⎦⎥⎤12(OB →+OC →)=16OA →+13OB →+13OC →.答案:D7.如图,在空间直角坐标系中有直三棱柱ABC —A 1B 1C 1,CA =CC 1=2CB ,则直线BC 1与直线AB 1夹角的余弦值为( )A.55B.53C.255D.35解析:不妨设CB =1,则CA =CC 1=2.由题图知,A 点的坐标为(2,0,0),B 点的坐标为(0,0,1),B 1点的坐标为(0,2,1),C 1点的坐标为(0,2,0).所以BC 1→=(0,2,-1),AB 1→=(-2,2,1). 所以cos 〈BC 1→,AB 1→〉=0×(-2)+2×2+(-1)×135=55. 答案:A8.如图,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M ,N 分别是CD ,CC 1的中点,则异面直线A 1M 与DN 所成角的大小是( )A .30°B .45°C .60°D .90°解析:如图,以D 为原点,DA ,DC ,DD 1所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系.设该正方体的棱长为2,则A 1(2,0,2),M (0,1,0),N (0,2,1).∴A 1M →=(-2,1,-2),DN →=(0,2,1),∴cos 〈A 1M →,DN →〉=A 1M →·DN →|A 1M →|·|DN →|=0.∴异面直线A 1M 与DN 所成角的大小是90°.答案:D9.如图所示,在棱长为a 的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,M 、N 分别为A 1B 和AC 上的点,A 1M =AN =23a ,则MN 与平面BB 1C 1C 的位置关系是( )A .相交B .平行C .垂直D .不能确定解析:在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中, ∵|A 1B |=|AC |=2a , ∴A 1M →=13A 1B →,AN →=13AC →,MN →=MA 1→+A 1A →+AN →=-13A 1B →+A 1A →+AN → =-13A 1A →-13A 1B 1→+A 1A →+13AD →+13A 1B 1→ =23A 1A →+13AD →=23B 1B →+13B 1C 1→. 因此MN →,B 1B →,B 1C 1→共面. 又∵MN ⊄平面BB 1C 1C , ∴MN ∥平面BB 1C 1C . 答案:B10.正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的所有棱长都相等,则AC 1和平面BB 1C 1C 所成角的余弦值为( )A.104B.66C.62D.102解析:设正三棱柱ABC —A 1B 1C 1的所有棱长均为1,以B 为原点,建立空间直角坐标系(如图),则C 1(0,1,1),A ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,12,0,AC 1→=⎝⎛⎭⎪⎫-32,12,1,又平面BB 1C 1C 的一个法向量n =(1,0,0),所以AC 1与平面BB 1C 1C 所成的角θ的正弦值sin θ=|AC 1→·n ||AC 1→|·|n |=322×1=64,得cos θ=1-sin 2θ=104.答案:A11.如图,在四面体P —ABC 中,PC ⊥平面ABC ,AB =BC =CA =PC ,那么二面角B —AP —C 的余弦值为( )A.22B.33 C .-77D.57解析:如图,作BD ⊥AP 于D ,作CE ⊥AP 于E . 设AB =1,则易得CE =22,EP =22, P A =PB =2,可以求得BD =144, ED =24.∵BC →=BD →+DE →+EC →,∴BC →2=BD →2+DE →2+EC →2+2BD →·DE →+2DE →·EC →+2EC →·BD →,∴EC →·BD →=-14,∴cos 〈BD →,EC →〉=-77,故选C.12.如图,四棱锥P —ABCD 中,PB ⊥平面ABCD ,底面ABCD 为直角梯形,AD ∥BC ,AB ⊥BC ,AB =AD =PB =3,点E 在棱P A 上,且PE =2EA ,则平面ABE 与平面BED 的夹角的余弦值为( )A.23 B.66 C.33D.63解析:以B 为原点,BC ,BA ,BP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系Bxyz ,则B (0,0,0),A (0,3,0),P (0,0,3),D (3,3,0),E (0,2,1),∴BE→=(0,2,1),BD →=(3,3,0). 设平面BED 的一个法向量为n =(x ,y ,z ), 则⎩⎨⎧n ·BE→=0,n ·BD →=0,即⎩⎨⎧2y +z =0,3x +3y =0,∴⎩⎪⎨⎪⎧x =12z ,y =-12z .令z =1,则n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-12,1.又平面ABE 的一个法向量为m =(1,0,0),∴cos 〈n ,m 〉=66,即平面ABE 与平面BED 的夹角的余弦值为66.第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把答案填写在题中横线上)13.如图,在空间四边形ABCD 中,AC 和BD 为对角线,G 为△ABC 的重心,E 是BD 上一点,BE =3ED ,以{AB →,AC →,AD →}为基底,则GE→=________.解析:GE →=GA →+AD →+DE →=-13(AB →+AC →)+AD →+14(AB →-AD →)=-112AB →-13AC →+34AD →.答案:-112AB →-13AC →+34AD →14.如图,在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,已知DA =DC =4,DD 1=3,则异面直线A 1B 与B 1C 所成角的余弦值为________.解析:以D 为坐标原点,分别以DA ,DC ,DD 1所在直线为x 轴、y 轴、z 轴,建立空间直角坐标系(如图所示),则A 1(4,0,3),B (4,4,0),B 1(4,4,3),C (0,4,0),得A 1B →=(0,4,-3),B 1C →=(-4,0,-3).故cos 〈A 1B →,B 1C →〉=A 1B →·B 1C →|A 1B →||B 1C →|=925. 答案:92515.已知正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1,P ,M 为空间任意两点,如果有PM →=PB 1→+6AA 1→+7BA →+4A 1D 1→,那么M 点一定在平面________内.解析:∵B 1M →=PM →-PB 1→=BA →+6BA →+6AA 1→+4A 1D 1→=BA →+6BA 1→+4A 1D 1→=B 1A 1→+2BA 1→+4BD 1→,∴B 1M →-B 1A 1→=2BA 1→+4BD 1→,即A 1M →=2BA 1→+4BD 1→.故A 1M →,BA 1→,BD 1→共面,即M 点在平面A 1BCD 1内.答案:A 1BCD 116.等边三角形ABC 与正方形ABDE 有一公共边AB ,二面角C —AB —D 的余弦值为33,M ,N 分别是AC ,BC 的中点,则EM ,AN 所成角的余弦值等于________.解析:设AB =2,作CO ⊥平面ABDE ,OH ⊥AB ,连接CH ,则CH ⊥AB ,∠CHO 为二面角C —AB —D 的平面角,CH =3,OH =CH ·cos ∠CHO =1.结合等边△ABC 与正方形ABDE 可知四棱锥C —ABDE 为正四棱锥,则AN =EM =CH =3,AN →=12(AC →+AB →),EM→=12AC →-AE →,AN →·EM →=12(AB →+AC →)·⎝ ⎛⎭⎪⎫12AC →-AE →=12,故EM ,AN 所成角的余弦值为AN →·EM →|AN →|·|EM →|=16. 答案:16三、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)如图所示,在平行六面体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,O 为AC 的中点.(1)化简:A 1O →-12AB →-12AD →;(2)设E 是棱DD 1上的点,且DE →=23DD 1→,若EO →=xAB →+yAD →+zAA 1→,试求实数x ,y ,z 的值. 解:(1)A 1O →-12(AB →+AD →)=A 1O →-AO →=A 1A →.(2)∵EO →=AO →-AE →=12(AB →+AD →)-AD →-23AA 1→=12AB →-12AD →-23AA 1→,∴x =12,y =-12,z =-23.18.(12分)在长方体OABC —O 1A 1B 1C 1中,OA =2,AB =3,AA 1=2,E 是BC 的中点.(1)求直线AO 1与B 1E 所成角的余弦值;(2)作O 1D ⊥AC 于点D ,求点O 1到点D 的距离.解:(1)建立如图的空间直角坐标系,则O (0,0,0),A (2,0,0),B (2,3,0),C (0,3,0),E (1,3,0),O 1(0,0,2),A 1(2,0,2),B 1(2,3,2),C 1(0,3,2),∴AO 1→=(-2,0,2),B 1E →=(-1,0,-2),∴cos 〈AO 1→,B 1E →〉=AO 1→·B 1E →|AO 1→||B 1E →|=-2210=-1010. 故直线AO 1与B 1E 所成角的余弦值为1010.(2)设D (x 0,y 0,0),O 1D →=(x 0,y 0,-2),AC →=(-2,3,0),AD →=(x 0-2,y 0,0).∵O 1D →⊥AC →且AD →∥AC →,∴⎩⎨⎧ -2x 0+3y 0=0,3(x 0-2)+2y 0=0,∴⎩⎪⎨⎪⎧ x 0=1813,y 0=1213,∴O 1D →=⎝ ⎛⎭⎪⎫1813,1213,-2,∴|O 1D →|=228613, ∴点O 1到点D 的距离为228613.19.(12分)如图,已知正四棱柱ABCD—A1B1C1D1中,底面边长AB=2,侧棱BB1的长为4,过点B作B1C的垂线交侧棱CC1于点E,交B1C于点F.(1)求证:A1C⊥平面BED;(2)求A1B与平面BDE所成的角的正弦值.解:(1)证明:如图,以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x轴、y轴、z轴建立空间直角坐标系D—xyz,则D(0,0,0),A(2,0,0),B(2,2,0),C(0,2,0),A1(2,0,4),B1(2,2,4),C1(0,2,4),D1(0,0,4).设E(0,2,t),则BE→=(-2,0,t),B1C→=(-2,0,-4).∵BE ⊥B 1C ,∴BE →·B 1C →=4+0-4t =0,即t =1.故E (0,2,1),BE→=(-2,0,1). 又∵A 1C →=(-2,2,-4),DB →=(2,2,0),∴A 1C →·BE →=4+0-4=0,且A 1C →·DB →=-4+4+0=0. 因此A 1C →⊥DB →且A 1C →⊥BE →,即A 1C ⊥BD 且A 1C ⊥BE .故A 1C ⊥平面BDE .(2)由(1)知A 1C →=(-2,2,-4)是平面BDE 的一个法向量,又∵A 1B →=(0,2,-4),∴cos 〈A 1C →,A 1B →〉=A 1C →·A 1B →|A 1C →||A 1B →|=306. 故A 1B 与平面BDE 所成角的正弦值为306.20.(12分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,底面ABCD 为直角梯形,∠BAD =90°,AD ∥BC ,AB =BC =a ,AD =2a ,P A ⊥平面ABCD ,PD 与平面ABCD 成30°角.(1)若AE ⊥PD ,E 为垂足,求证:BE ⊥PD ;(2)求平面P AB 与平面PCD 所成锐二面角的余弦值.解:(1)证明:∵P A ⊥平面ABCD ,∴AB ⊥P A .又∵AB ⊥AD ,AD ∩AP =A ,∴AB ⊥平面P AD .∴PD ⊥AB .又∵PD ⊥AE ,AB ∩AE =A ,∴PD ⊥平面ABE ,∴BE ⊥PD .(2)∵P A ⊥平面ABCD ,∴P A ⊥AD ,P A ⊥AB .又AB ⊥AD ,∴AP ,AB ,AD 两两垂直.如图,以A 为原点,AB ,AD ,AP 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,则A (0,0,0),C (a ,a,0),D (0,2a,0),AD→=(0,2a,0).∵P A ⊥平面ABCD ,∴∠ADP 是PD 与平面ABCD 所成的角.∴∠ADP =30°.∵AD =2a ,∴P A =2a tan30°=233a ,∴P ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,233a .∴PC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫a ,a ,-233a ,,PD →=⎝ ⎛⎭⎪⎫0,2a ,-233a . 设n =(x ,y ,z )为平面PCD 的一个法向量,则⎩⎨⎧ n ·PC →=0,n ·PD →=0,即⎩⎨⎧ ax +ay -233az =0,2ay -233az =0.取x =1,则n =(1,1,3)是平面PCD 的一个法向量.易知AD→=(0,2a,0)为平面P AB 的一个法向量, ∴cos 〈n ,AD →〉=n ·AD →|AD →|·|n |=55. ∴平面P AB 与平面PCD 所成锐二面角的余弦值为55.21.(12分)如图,在直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,C 1C =CB =CA =2,AC ⊥CB ,D ,E 分别为棱C 1C ,B 1C 1的中点.(1)求点B 到平面A 1C 1CA 的距离;(2)求二面角B —A 1D —A 的余弦值;(3)在线段AC 上是否存在一点F ,使得EF ⊥平面A 1BD ?若存在,确定其位置并证明结论;若不存在,说明理由.解:(1)∵三棱柱ABC —A 1B 1C 1为直三棱柱, ∴CC 1⊥底面ABC ,∴CC 1⊥BC .∵AC ⊥CB ,∴BC ⊥平面A 1C 1CA ,∴BC 的长即为点B 到平面A 1C 1CA 的距离. ∵BC =2,∴点B 到平面A 1C 1CA 的距离为2.(2)∵三棱柱ABC —A 1B 1C 1为直三棱柱,C 1C =CB =CA =2,AC ⊥CB ,D ,E 分别为C 1C ,B 1C 1的中点,建立如图的空间直角坐标系,得C (0,0,0),B (0,2,0),A (2,0,0),C 1(0,0,2),B 1(0,2,2),A 1(2,0,2),D (0,0,1),E (0,1,2),∴BD →=(0,-2,1),BA 1→=(2,-2,2). 设平面A 1BD 的法向量为n =(λ,1,μ),则⎩⎨⎧ n ·BD →=0,n ·BA 1→=0,即⎩⎨⎧ -2+μ=02λ-2+2μ=0,解得⎩⎨⎧ μ=2λ=-1,∴n =(-1,1,2)由(1)知平面ACC 1A 1的法向量为CB →=(0,1,0),cos 〈n ,CB →〉=16=66,即二面角B -A 1D -A 的余弦值为66.(3)设在线段AC 上存在一点F (x,0,0),使得EF ⊥平面A 1BD .欲使EF ⊥平面A 1BD ,由(2)知当且仅当n ∥FE→. ∵FE→=(-x,1,2),∴x =1,故存在唯一一点F (1,0,0)满足条件,F 为AC 的中点.22.(12分)如图,在三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,H 是正方形AA 1B 1B 的中心,AA 1=22,C 1H ⊥平面AA 1B 1B ,且C 1H = 5.(1)求异面直线AC 与A 1B 1所成角的余弦值;(2)求二面角A —A 1C 1—B 1的正弦值;(3)设N 为棱B 1C 1的中点,点M 在平面AA 1B 1B 内,且MN ⊥平面A 1B 1C 1,求线段BM 的长.解:如图所示,建立空间直角坐标系,点B 为坐标原点. 依题意得A (22,0,0),B (0,0,0),C (2,-2,5),A 1(22,22,0),B 1(0,22,0),C 1(2,2,5).(1)易得AC →=(-2,-2,5),A 1B 1→=(-22,0,0),于是cos〈AC →,A 1B 1→〉=AC →·A 1B 1→|AC →||A 1B 1→|=43×22=23, 所以异面直线AC 与A 1B 1所成角的余弦值为23. (2)易知AA 1→=(0,22,0),A 1C 1→=(-2,-2,5).设平面AA 1C 1的法向量m =(x ,y ,z ),则⎩⎨⎧ m ·A 1C 1→=0,m ·AA 1→=0,即⎩⎨⎧ -2x -2y +5z =0,22y =0. 不妨令x =5,可得m =(5,0,2).同样地,设平面A 1B 1C 1的法向量n =(x ,y ,z ),。
完整版)平面向量单元测试卷及答案
完整版)平面向量单元测试卷及答案平面向量单元测试卷一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列命题中的假命题是()A、AB与BA的长度相等;B、零向量与任何向量都共线;C、只有零向量的模等于零;D、共线的单位向量都相等。
2.若a是任一非零向量,b是单位向量;①|a|。
|b|;②a∥b;③|a|。
|b|;④|b|= ±1;⑤a=|a|b,其中正确的有()A、①④⑤B、③C、①②③⑤D、②③⑤3.设a,b,c是任意三个平面向量,命题甲:a+b+c=0;命题乙:把a,b,c首尾相接能围成一个三角形。
则命题甲是命题乙的()A、充分不必要条件B、必要不充分条件C、充要条件D、非充分也非必要条件4.下列四式中不能化简为AD的是(A、(AB+CD)+BCB、(AM+MB)+(BC+CD)C、(AC+AB)+(AD-CB)D、OC-OA+CD5.设a=(-2,4),b=(1,-2),则(A、a与b共线且方向相反B、a与b共线且方向相同C、a与b不平行D、a与b是相反向量6.如图1,△ABC中,D、E、F分别是边BC、CA和AB 的中点,G是△ABC中的重心,则下列各等式中不成立的是()A、BG=2BE/3B、DG=AG/2C、CG=-2FGD、DA+FC=BC7.设a=(-2,1-cosθ),b=(1+cosθ,-4),且a∥b,则锐角θ=( )A、π/4B、π/6C、π/3D、5π/6 或7π/68.若C分AB所成比为-3,则A分CB所成的比是(A、-3/2B、3/2C、-2/3D、-29.XXX<0,则a与b的夹角θ的范围是()A、[π/2,π)B、[0,π/2)C、(π/2,π)D、(0,π/2]10.设a与b都是非零向量,若a在b方向的投影为3,b 在a方向的投影为4,则a的模与b的模之比值为()A、3/4B、4/3C、3/7D、4/7cos(-)a·b=cos(-)=1/2sin(-)=±√3/2又∵∈(,),=,且sin(-)>0sin(-)=√3/2π/3sin cos-cos sin=1/2sin(+)=√3/22π/3sin=√3/217.(1)|a+b|=|e1+e2|=√2a+b|2=2a|2+|b|2+2a·b=2a·b=-1/2又kab·(a-3b)=0ka·a-3kb·b=0k=9/52)ka·b+3kb·b=0k=-3/5四、19.(1)设所求向量为c,则c·a=0,c·b=0 c·(a+b)=0又∵a+b=(1,1,1),∴c·(1,1,1)=0c与(1,1,1)垂直又∵c·(a-b)=0c·(1,-1,0)=0c与(1,-1,0)垂直c∥(0,0,1)c=k(0,0,1)又∵c·a=0k=-1/3所求向量为(0,0,1/3)2)设所求向量为c,则c∥a×b又∵a×b=(1,1,1)c∥(1,1,1)c=k(1,1,1)又∵c·a=0k=-1/3所求向量为(-1/3,-1/3,-1/3)165∴cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβcosαcosβ+sinαsinβcos(α-β)∵α∈(-π/2,π/2)sin(α-β)=-sinα=-(-cos(α-β)sinβ/cosβ)=cos(α-β)sinβ/cosβ5/4*sinβ+3/5*cosβ17.解:1) |a+b|²=|-2e₁+4e₂|²=4e₁²+16e₂²-8e₁e₂又e₁⊥e₂,e₁·e₂=0,e₁²+e₂²=1a+b|²=20a+b|=√20=2√5又|e₁|=|e₂|=1a|=|b|=√22) (ka+b)·(a-3b)=k|a|²-2k(a·b)+b·a-3|b|²又|a|=|b|=√2ka+b)·(a-3b)=2k-6+2=2k-4又(a+b)·(a-3b)=-4k=1918.解:1)a·b=cosx·cosx-sinx·sinx=cos2xa+→b|=√(4cos²x+4)=2√(cos²x+1)2)f(x)=a·b-2λ|a+b|=cos2x-4λcosx2cos²x-1-4λcosx2(cosx-λ)²-2λ²-1当λ<0时,f(x)无最小值当0≤λ≤1时,f(x)在cosx=λ时取得最小值-2λ²-1当λ>1时,f(x)在cosx=1时取得最小值1-4λ要使f(x)取得最小值-3,需解方程-2λ²-1=-3,解得λ=√2/2。
平面向量单元测试题及答案
平面向量单元测试题及答案平面向量单元测试题2一、选择题:1.下列说法中错误的是()A.零向量没有方向B.零向量与任何向量平行C.零向量的长度为零D.零向量的方向是任意的2.下列命题正确的是()A.若a、b都是单位向量,则a=bB.若AB=DC,则A、B、C、D四点构成平行四边形C.若两向量a、b相等,则它们是始点、终点都相同的向量D.AB与BA是两平行向量3.下列命题正确的是()A.若a∥b,且b∥c,则a∥c。
B.两个有共同起点且相等的向量,其终点可能不同。
C.向量AB 的长度与向量BA的长度相等,D.若非零向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点共线。
4.已知向量a=(m,1),若,|a|=2,则m=()A.1B.3C.±1D.±35.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a∥b,则有()A,x1y2+x2y1=0,B,x1y2−x2y1=0,C,x1x2+y1y2=0,D,x1x2−y1y2=0。
6.若a=(x1,y1),b=(x2,y2),且a⊥b,则有()A,x1y2+x2y1=0,B,x1y2−x2y1=0,C,x1x2+y1y2=0,D,x1x2−y1y2=0。
7.在△ABC中,若BA+BC=AC,则△ABC一定是()A.钝角三角形B.锐角三角形C.直角三角形D.不能确定8.已知向量a,b,c满足|a|=1,|b|=2,c=a+b,c⊥a,则a与b的夹角等于()A.120B60C30D90o二、填空题:(5分×4=20分)9.已知向量a、b满足a=b=1,3a−2b=3,则3a+b=510.已知向量a=(4,2),向量b=(x,3),且a∥b,则x=211.三点A(1,0),B(0,1),C(2,5),求cos∠BAC =12,cos∠BAC=−3512.把函数y=x2+4x+7的图像按向量a经过一次平移以后得到y=x2的图像,则平移向量a是(-2,-4)三、解答题:(10分×6 = 60分)13.设P1(4,−3),P2(−2,6),且P在P1P2的延长线上,使P1P=3,则求点P的坐标。
空间向量单元测试题(原卷版)
2021-2022年度高二第一学期单元测试空间向量与立体几何一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40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. 如图所示,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为a ,M ,N 分别为1A B 和AC 上的点,123aA M AN ==,则MN 与平面11BB C C 的位置关系是( )A .相交B .平行C .垂直D .不能确定2. 已知正四面体ABCD 的棱长为1,点E 、F 分别是AD 、DC 中点,则(EF AB = )A .14B .14-C .34D .34-3. 三棱柱111ABC A B C -的侧棱与底面垂直,11AA AB AC ===,AB AC ⊥,N 是BC 的中点,点P 在11A B 上,且满足111A P A B λ=,当直线PN 与平面ABC 所成的角取最大值时,λ的值为( )A .12B 2C 3D 254. 如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,2AB =,3BC =,16AA =,则异面直线1AB 与1BC 所成角的大小为( )A .60︒B .45︒C .30︒D .15︒5. 如图,60︒的二面角的棱上有A ,B 两点,直线AC ,BD 分别在这个二面角的两个半平面内,且都垂直于AB .已知4AB =,6AC =,8BD =,则CD 的长为( )A 17B .7C .217D .96. 在棱长为2的正方体1111ABCD A B C D -中,E ,F 分别为11A D ,11D C 的中点,则过B ,E ,F 三点的平面截该正方体,所得截面的周长为( )A .52B .62C 2213D 24137. 在长方体1111ABCD A B C D -中,2AB =11BC AA ==,点M 为1AB 的中点,点P 为对角线1AC 上的动点,点Q 为底面ABCD 上的动点(点P 、Q 可以重合),则MP PQ +的最小值为( ) A 2B 3C .34D .18. 把正方形ABCD 沿对角线BD 折成直二面角,对于下列结论:①AC BD ⊥;②ADC ∆是正三角形;③AB 与CD 成60︒角;④AB 与平面BCD 成60︒角. 则其中正确结论的个数是( ) A .1个 B .2个C .3个D .4个三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分.13. 如图,动点P 在正方体1111ABCD A B C D -的对角线1BD 上,过点P 作垂直于平面11BB D D 的直线,与正方体表面相交于M ,N 两点,设BP x =,MN y =,则函数()y f x =的图象大致是 ② .(在横线上填上正确的序号,多选少选都不得分)14.如图,矩形ABCD 中,2AB AD =,E 为边AB 的中点,将ADE ∆沿直线DE 翻折成△1A DE .若M 为线段1A C 的中点,则在ADE ∆翻折过程中,下列命题正确的是 .(写出所有正确的命题的编号) ①线段BM 的长是定值; ②点M 在某个球面上运动; ③存在某个位置,使1DE AC ⊥; ④存在某个位置,使//MB 平面1A DE .15.正方体1111ABCD A B C D -中,E 、F 分别是棱11A B ,BC 上的动点,且1A E BF =,P 为EF 的中点,则点P 的轨迹是 .16.正方体1111ABCD A B C D -的棱长为4,E ,F 分别是BC 和11C D 的中点,经过点A ,E ,F 的平面把正方体1111ABCD A B C D -截成两部分,则截面的周长为 .四、解答题:本题共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. 如图,直线AQ ⊥平面α,直线AQ ⊥平行四边形ABCD ,四棱锥P ABCD -的顶点P 在平面α上,7AB =3AD ,AD DB ⊥,AC BD O =,//OP AQ ,2AQ =,M ,N分别是AQ 与CD 的中点. (1)求证://MN 平面QBC ; (2)求二面角M CB Q --的余弦值.18. 如图所示,该几何体是由一个直三棱柱ADE BCF -和一个正四棱锥P ABCD -组合而成,AD AF ⊥,2AE AD ==. (Ⅰ)证明:平面PAD ⊥平面ABFE ;(Ⅱ)求正四棱锥P ABCD -的高h ,使得二面角C AF P --的余弦值是223.19. 如图,已知长方形ABCD 中,2AB =,1AD =,M 为DC 的中点.将ADM ∆沿AM 折起,使得平面ADM ⊥平面ABCM . (1)求证:AD BM ⊥;(2)若点E 是线段DB 上的一动点,问点E 在何位置时,二面角E AM D --的余弦值为55.20. 如图,PD 垂直于梯形ABCD 所在的平面,90ADC BAD ∠=∠=︒.F 为PA 中点,2PD =,112AB AD CD ===. 四边形PDCE 为矩形,线段PC 交DE 于点N .(Ⅰ)求证://AC 平面DEF ; (Ⅱ)求二面角A BC P --的大小;(Ⅲ)在线段EF 上是否存在一点Q ,使得BQ 与平面BCP 所成角的大小为6π?若存在,求出Q 点所在的位置;若不存在,请说明理由.21. 已知长方形ABCD 中,1AB =,2AD =,现将长方形沿对角线BD 折起,使AC a =,得到一个四面体A BCD -,如图所示.(1)试问:在折叠的过程中,异面直线AB 与CD ,AD 与BC 能否垂直?若能垂直,求出相应的a 值;若不垂直,请说明理由.(2)当四面体A BCD -体积最大时,求二面角A CD B --的余弦值.22. 如图,AB是圆O的直径,点C是圆O上异于A,B的点,PO垂直于圆O所在的平面,且1==,PO OB(Ⅰ)若D为线段AC的中点,求证:AC⊥平面PDO;(Ⅱ)求三棱锥P ABC-体积的最大值;(Ⅲ)若2BC=,点E在线段PB上,求CE OE+的最小值.。
向量单元专题测试
A、
B、
C、
D、
3.在 OAB 中, OA =a, OB =b,M 为 OB 的中点,N 为 AB 的中点,ON,AM 交于点 P, 则 AP = A. ( ) B.-
路程最短,小船应朝________方向行驶。 3.如果向量 与 b 的夹角为 θ,那么我们称 × b 为向量 与 b 的“向量积”, × b 是一个向 量,它的长度| × b|=| ||b|sinθ,如果| |=3, |b|=2, · b=-2,则| × b|=______。 4、已知向量 a (2 cos ,2 sin ) , (
B. a // b
C. a = b D. a b
14.若平面四边形 ABCD 满足 AB + CD 0,( AB - AD ) AC 0, 则该四边形一定是 ( A.正方形 B.矩形 C.菱形 D.直角梯形 (
)
15.已知向量 a (1,2)和b ( x,1),若向量a 2b与2a b平行, 则实数x 等于 A.
)
C
P A
2
B.9;
C. 9 ;
2
D.-9;
O
B
7.在平面直角坐标系中, i , j 分别是与 x , y 轴正方向同向的单位向量,平面内三点 A、B、C 满足, AB 4i 3 j , AC ki 1 j 当 A、B、C 三点构成直角三角形时,实数 k 的可能值的
空间向量单元测试卷
空间向量单元测试卷第一部分:选择题1. 下列哪个不是空间向量的表示方法?A. 箭头表示法B. 行向量表示法C. 列向量表示法D. 数量表示法2. 空间向量的模长是指什么?A. 向量的长度B. 向量的方向C. 向量的大小D. 向量的起点和终点的距离3. 空间向量的方向角是指什么?A. 向量与$x$轴正向的夹角B. 向量的长度C. 向量与$y$轴正向的夹角D. 向量与$z$轴正向的夹角4. 下列哪个不是向量的线性运算?A. 加法B. 减法C. 乘法D. 数乘5. 向量$\vec{a}(1, 2, 3)$和向量$\vec{b}(4, 5, 6)$的点积是多少?A. $32$B. $35$C. $38$D. $41$6. 两个向量的叉积为零,则它们的关系是什么?A. 平行B. 垂直C. 重合D. 倾斜7. 两个向量平行,则它们的叉积是什么?A. 零向量B. 原向量C. 单位向量D. 无法确定8. 空间中三个相互垂直的向量长度分别为$\sqrt{2}$,$\sqrt{3}$,$\sqrt{6}$,则它们的信部角余弦分别为多少?A. $\frac{1}{6}$,$\frac{1}{3}$,$\frac{1}{2}$B. $\frac{\sqrt{3}}{3}$,$\frac{\sqrt{2}}{2}$,$\frac{1}{\sqrt{2}}$C. $\frac{1}{\sqrt{6}}$,$\frac{1}{\sqrt{3}}$,$\frac{1}{\sqrt{2}}$D. $\frac{\sqrt{6}}{6}$,$\frac{\sqrt{3}}{3}$,$\frac{\sqrt{2}}{2}$第二部分:填空题1. 空间向量的数量表示法是用______个实数表示。
2. 向量$\vec{a}=(x_1, y_1, z_1)$和向量$\vec{b}=(x_2, y_2,z_2)$的点积为$x_1x_2+y_1y_2+z_1z_2$,也可以表示为$\|\vec{a}\|\cdot\|\vec{b}\|\cos\theta$,其中$\theta$为向量$\vec{a}$和向量$\vec{b}$的______角。
平面向量 单元测试(含答案)
《平面向量》一、选择题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.化简)]24()82(21[31b a b a --+的结果是( )A .b a -2B .a b -2C .a b -D .b a -3.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4 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 =-5.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 +=+6.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) 7.下列各组向量中:①)2,1(1-=e )7,5(2=e ②)5,3(1=e )10,6(2=e ③)3,2(1-=e )43,21(2-=e 其中能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是 ( )A .①B .①③C .②③D .①②③ 8.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(±±9.若32041||-=-b a ,5||,4||==b a ,则b a 与的数量积为( )A .103B .-103C .102D .1010.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(-11.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 e12.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13.非零向量||||||,b a b a b a +==满足,则b a ,的夹角为 .14.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 15.已知)2,3(=a ,)1,2(-=b ,若b a b a λλ++与平行,则λ= .16.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17.已知非零向量b a ,满足||||b a b a -=+,求证: b a ⊥18.已知在△ABC 中,)3,2(=AB ,),,1(k AC =且△ABC 中∠C 为直角,求k 的值.19、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.20.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 ∥dc⑵d21.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.22.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=8r2.参考答案一.选择题:二、填空题:13. 120°; 14. 矩形 15、 1± 16. 2- 三、解答题: 17.证:()()22ba b a -=+⇒+=+⇒-=+0222222=⇒+-=++⇒b a b b a a b b a a为非零向量又b a ,b a ⊥∴18.解:)3,1()3,2(),1(--=-=-=k k AB AC BC0)3,1(),1(0=--⋅⇒=⋅⇒⊥⇒∠∠k k BC AC BC AC RT C 为 21330312±=⇒=-+-⇒k k k19.()212121432e e e e e e CB CD BD-=+--=-=若A ,B ,D 三点共线,则BD AB 与共线,BD AB λ=∴设即212142e e e k e λλ-=+由于不共线与21e e 可得:221142e e k e e λλ-==故8,2-==k λ20.⑴若c ∥d 得59=k ⑵若d c ⊥得1429-=k21.解以D 为原点DC 为x 轴正方向建立直角坐标系 则A(0,1), C:(1,0) B:(1,1))22,22(,r r P r DP 则设= )221,22(r r PA --=∴)0,22(:),22,1(r F r E 点为 )22,122(r r EF --=∴ 22)221()22(||r r PA -+-=∴ 22)22()221(||r r EF -+-=∴故EF PA =EF PA EF PA ⊥⇒=⋅0而22.证:PA PC AC PB PD BD-=-=,22222222||2||)(||||2||)(||PA PA PC PC PA PC AC PB PD PB PD PB PD BD +-=-=+-=-=∴0,,,=⋅=⋅⇒⊥⊥PC PA PB PD PC PA PB PD AC BD 故为直径 222222||||||||||||PD PC PB PA AC BD +++=+∴即2222222844r PD PC PB PA r r =+++=+。
向量单元检测试题
第五章 向量单元检测试题一、 选择题〔本大题共12小题,每题4分,共48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.单位向量i 、j 的夹角为60o ,那么2j -i 与i 的关系为 ( )A 、相等B 、垂直C 、平行D 、共线2.点A 〔x,5〕关于点C 〔1,y 〕的对称点是B 〔-2,-3〕,那么点P 〔x,y 〕到原点O 的距离是〔 〕A 、4B 、13C 、15D 、173.向量i 、j,i=(1,0),j=(0,1),与2i+j 垂直的向量为〔 〕A 、2i -jB 、i -2jC 、2i+jD 、i+2j4.b a a •2=2,b a b •2=2,那么a 与b 的夹角为〔 〕A 、0oB 、30oC 、60oD 、180o5.a =〔1,2〕,b =〔x,1〕假设b a 2+与b a -2平行,那么x 为〔 〕 A 、1 B 、21 C 、2 D 、-21 6.假设a =〔-4,3〕,b =〔5,6〕,那么b a a •4 -||32等于〔 〕A 、23B 、57C 、63D 、837.点A 〔-4,5〕按a =〔-3,2〕平移后的对应点的坐标为〔 〕A 、〔-1,3〕B 、〔-7,7〕C 、〔1,-3〕D 、〔-1,-3〕8.把一个函数的图象按)2 ,4(=πa 平移后,所得图象的函数解析式为2+)4+sin(=πx y ,那么原函数的解析式为〔 〕A 、y=sinxB 、y=cosxC 、y=sinx+2D 、y=cosx+49.三点A 、B 、C 在同一直线上,A 〔3,-6〕,B 〔-5,2〕,假设点C 的横坐标为6,那么它的纵坐标为〔 〕A 、-13B 、9C 、13D 、-910.M 〔-1,0〕,N 〔5,6〕,P 〔3,4〕在一条直线上,P 分MN 的比为λ,那么λ的值为〔 〕A 、31B 、21 C 、2 D 、3 11.向量b c a a c b )•( - )•(与向量c 〔 〕A 、平行但不相等B 、垂直C 、平行且相等D 、无法确定12.三角形的顶点A 〔1,1〕,B 〔4,1〕,D 〔4,5〕,那么cosA 的值为〔 〕A 、51B 、52C 、53 B 、54 二、填空题〔本大题共4小题,每题4分,共16分.把答案填在题中横线上〕13.非零向量a 、b,那么〔a -b 〕⊥〔a -b 〕的充要条件是______________.14.把函数y =log 3x+4的图象F 按a =〔1,-2〕平移后得到F ’,那么F ’的解析式为__________.15.假设向量a =〔3,-4〕,b =〔2,x 〕,c =〔2,y 〕,且a//b,a ⊥c,那么b •c =_________.16.下面几个有关向量数量积的关系式:① 0=0•0②b a b a •≤• ③22=a a ;④ab a b a =)•(2;⑤222•=)•(b a b a ; ⑥(a -b)2=a 2-2a •b+b 2.其中是真命题的有_____________(把正确命题的序号都填上)二、解做题〔本大题共3小题,共36分,解容许写出文字说明、证实过程或演算步骤〕17.〔本小题总分值12分〕设两非零向量e 1、e 2,〔1〕试确定实数k,使得ke 1+e 2和e 1+ke 2共线;〔2〕假设|e 1|=2,|e 2|=3,e 1与e 2的夹角为60o ,试确定k,使ke 1+e 2和e 1+ke 2垂直.18.〔本小题总分值14分〕A 〔0,8〕,B 〔-4,0〕,C 〔5,-3〕,D 点分AB 的比为1:3,E 在BC 上,且使∆BDE 的面积是∆ABC 的面积的一半,求E 点的坐标.19.〔本小题总分值10分〕三个点A 〔4,2〕,B 〔6,4〕,C 〔-2,8〕〔1〕求证:AD AB ⊥;(2)要使四边形ABCD 为矩形,求点C 的坐标并求出矩形ABCD 两对角线所夹的锐角.。
平面向量单元测试题(含答案)
平面向量单元测试题(含答案) 平面向量单元检测题学校:______ 姓名:______ 学号:______ 成绩:______一、选择题(每小题5分,共60分)1.若ABCD是正方形,E是CD的中点,且AB=a,AD=b,则BE的长度为()A。
b-1/2a。
B。
a-1/2b。
C。
b+1/2a。
D。
a+1/2b2.下列命题中,假命题是()A。
若a-b=0,则a=bB。
若ab=0,则a=0或b=0C。
若k∈R,ka=0,则k=0或a=0D。
若a,b都是单位向量,则XXX成立3.设i,j是互相垂直的单位向量,向量a=(m+1)i-3j,b=i+(m-1)j,(a+b)⊥(a-b),则实数m为()A。
-2.B。
2.C。
-1/2.D。
不存在4.已知非零向量a⊥b,则下列各式正确的是()A。
a+b=a-b。
B。
a+b=a+b。
C。
a-b=a-b。
D。
a+b=a-b5.在边长为1的等边三角形ABC中,设BC=a,CA=b,AB=c,则a·b+b·c+c·a的值为()A。
3/2.B。
-3/2.C。
1/2.D。
06.在△OAB中,OA=(2cosα,2sinα),O B=(5cosβ,5sinβ),若OA·OB=-5,则△OAB的面积为()A。
3.B。
3/2.C。
53.D。
53/27.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,CD=-5a-3b,则四边形ABCD的形状是()A。
长方形。
B。
平行四边形。
C。
菱形。
D。
梯形8.把函数y=cos2x+3的图象沿向量a平移后得到函数y=sin(2x-π/6),则向量a的坐标是()A。
(π/3,-3)。
B。
(π/6,3)。
C。
(π/12,-3)。
D。
(-π/12,3)9.若点F1、F2为椭圆x^2/4+y^2/9=1的两个焦点,P为椭圆上的点,当△F1PF2的面积为1时,PF·PF的值为()A。
4.B。
1.C。
3.D。
向量的线性运算单元检测附答案
向量的线性运算单元检测附答案一、选择题1.如图,点C 、D 在线段AB 上,AC BD =,那么下列结论中,正确的是( )A .AC u u u r 与BD u u u r是相等向量 B .AD u u u r 与BD u u u r是平行向量 C .AD u u u r 与BD u u u r是相反向量 D .AD u u u r 与BC uuu r是相等向量【答案】B 【解析】 【分析】由AC=BD ,可得AD=BD ,即可得AD u u u r 与BD u u u r是平行向量,AD BC AC BD =-=-u u u r u u u r u u u r u u u r ,,继而证得结论. 【详解】 A 、∵AC=BD ,∴AC BD =-u u u r u u u r,该选项错误;B 、∵点C 、D 是线段AB 上的两个点, ∴AD u u u r 与BD u u u r是平行向量,该选项正确; C 、∵AC=BC , ∴AD ≠BD ,∴AD u u u r 与BD u u u r不是相反向量,该选项错误; D 、∵AC=BD , ∴AD=BC ,∴AD BC =-u u u r u u u r ,,该选项错误;故选:B . 【点睛】本题考查了平面向量的知识.注意掌握相等向量与相反向量的定义是解此题的关键.2.下列命题中,真命题的个数为( ) ①方向相同 ②方向相反 ③有相等的模 ④方向相同 A .0 B .1C .2D .3【答案】C 【解析】 【分析】直接利用向量共线的基本性质逐一核对四个命题得答案. 【详解】 解:对于①,若,则方向相同,①正确; 对于②,若,则方向相反,②正确;对于③,若,则方向相反,但的模不一定,③错误; 对于④,若,则能推出的方向相同,但的方向相同,得到④错误.所以正确命题的个数是2个,故选:C. 【点睛】本题考查命题的真假判断与应用,考查了向量共线的基本性质,是基础题.3.已知a 、b 为非零向量,下列说法中,不正确的是( ) A .()a ab b --= B .0a 0=C .如果1a b 2=,那么a //b D .如果a 2b =,那么a 2b =或a 2b =-【答案】C 【解析】 【分析】根据非零向量的性质,一一判断即可; 【详解】解:A 、()a ab b --=rr r r ,正确;B 、0a 0⋅=r r ,正确;C 、如果1a b 2=,那么a //b ,错误,可能共线; D 、如果a 2b =,那么a 2b =或a 2b =-r,正确;故选C . 【点睛】本题考查平面向量,解题的关键是熟练掌握基本知识,属于中考常考题型.4.若0a r、0b r 都是单位向量,则有( ).A .00a b =r rB .00a b =-r rC .00a b =r rD .00a b =±r r【答案】C 【解析】 【分析】由0a r 、0b r 都是单位向量,可得00a b =r r.注意排除法在解选择题中的应用.【详解】解:∵0a r 、0b r 都是单位向量 ∴00a b =r r故选C.【点睛】本题考查了平面向量的知识.注意掌握单位向量的定义.5.已知AM 是ABC △的边BC 上的中线,AB a =u u u r r,AC b =u u u r r ,则AM u u u u r 等于( ).A .()12a b -r rB .()12b a -r rC .()12a b +r rD .()12a b -+r r【答案】C 【解析】 【分析】根据向量加法的三角形法则求出:CB a b =-u u u r rr ,然后根据中线的定义可得:()12CM a b =-u u u u r r r ,再根据向量加法的三角形法则即可求出AM u u u u r .【详解】解:∵AB a =u u u r r,AC b =u u u r r ∴CB AB AC a b =-=-u u u r u u u r u u u r r r∵AM 是ABC △的边BC 上的中线 ∴()1122CM CB a b ==-u u u u r u u u r r r∴()()1122AM AC CM b b b a a -=+=+=+u u u u r u u u r u u u r r r u r r r故选C.【点睛】此题考查的是向量加法和减法,掌握向量加法的三角形法则是解决此题的关键.6.下面四个命题中正确的命题个数为( ).①对于实数m 和向量a r 、b r ,恒有()m a b ma mb -=-r r r r②对于实数m 、n 和向量a r ,恒有()m n a ma na -=-r r r③若ma mb =rr(m 是实数)时,则有a b =rr④若ma na =r r(m 、n 是实数,0a ≠rr),则有m n = A .1个 B .2个C .3个D .4个【答案】C 【解析】 【分析】根据平面向量的性质依次判断即可. 【详解】①对于实数m 和向量a r、b r ,恒有()m a b ma mb -=-r r r r ,正确;②对于实数m 、n 和向量a r,恒有()m n a ma na -=-r r r ,正确;③若ma mb =r r (m 是实数)时,则有a b =r r ,错误,当m=0时不成立; ④若ma na =r r (m 、n 是实数,0a ≠r r ),则有m n =,正确;故选C. 【点睛】本题考查平面向量知识,熟练掌握平面向量的基本性质是解决本题的关键.7.下列结论正确的是( ).A .2004cm 长的有向线段不可以表示单位向量B .若AB u u u r是单位向量,则BA u u u r 不是单位向量C .若O 是直线l 上一点,单位长度已选定,则l 上只有两点A 、B ,使得OA u u u r 、OB uuu r是单位向量D .计算向量的模与单位长度无关 【答案】C 【解析】 【分析】根据单位向量的定义及意义判断即可. 【详解】A.1个单位长度取作2004cm 时,2004cm 长的有向线段才刚好表示单位向量,故选项A 不正确;B. AB u u u r是单位向量时,1AB =uu u r ,而此时1AB BA ==u u u r u u u r ,即BA u u u r 也是单位向量,故选项B不正确;C.单位长度选定以后,在l 上点O 的两侧各取一点A 、B ,使得OA u u u r 、OB u u u r都等于这个单位长度,这时OA u u u r 、OB uuu r都是单位向量,故选项C 正确;D.没有单位长度就等于没有度量标准,故选项D 不正确. 故选C. 【点睛】本题考查单位向量,掌握单位向量的定义及意义是解题的关键.8.下列命题正确的是( ) A .如果|a r |=|b r |,那么a r =b rB .如果a r 、b r 都是单位向量,那么a r =b rC .如果a r =k b r (k ≠0),那么a r ∥b rD .如果m =0或a r =0r ,那么m a r=0 【答案】C 【解析】 【分析】根据向量的定义和要素即可进行判断. 【详解】解:A .向量是既有大小又有方向,|a r |=|b r |表示有向线段的长度,a r =b r表示长度相等,方向相同,所以A 选项不正确;B .长度等于1的向量是单位向量,所以B 选项不正确;C . a r =k b r (k ≠0)⇔a r ∥b r,所以C 选项正确; D .如果m =0或a r =0r ,那么m a r =0r,不正确. 故选:C . 【点睛】本题主要考查向量的定义和要素,准备理解相关概念是关键.9.等腰梯形ABCD 中,对角线AC 与BD 相交于点P ,点E 、F 分别在两腰AD 、BC 上,EF 过点P 且EF ∥AB ,则下列等式正确的是 ( ) A .B .C .D .【答案】D 【解析】 【分析】根据相等向量的定义,依次分析选项,依据图示,大小相等,方向相同的向量即可得到答案. 【详解】根据相等向量的定义,分析可得, A. 方向不同,错误, B. 方向不同,错误, C. 方向相反,错误,D. 方向相同,且大小都等于线段EF 长度的一半,正确;故选D. 【点睛】此题考查相等向量与相反向量,解题关键在于掌握其定义.10.下列说法中,正确的是( )A .如果k =0,a r 是非零向量,那么k a r =0B .如果e r 是单位向量,那么e r=1C .如果|b r |=|a r |,那么b r =a r 或b r =﹣a rD .已知非零向量a r ,如果向量b r =﹣5a r,那么a r ∥b r【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的性质一一判断即可. 【详解】解:A 、如果k =0,a r 是非零向量,那么k a r =0,错误,应该是k a r =0r.B 、如果e r 是单位向量,那么e r=1,错误.应该是e r =1.C 、如果|b r |=|a r |,那么b r =a r 或b r =﹣a r,错误.模相等的向量,不一定平行.D 、已知非零向量a r ,如果向量b r =﹣5a r ,那么a r ∥b r,正确.故选:D . 【点睛】本题主要考查平面向量,平行向量等知识,解题的关键是熟练掌握平面向量的基本知识.11.已知a r、b r、c r都是非零向量,下列条件中,不能判断//a b rr的是( )A .a b =r rB .3a b =rrC .//a c r r,//b c r rD .2,2a c b c ==-rrr r【答案】A 【解析】 【分析】根据平行向量的定义(两个向量方向相同或相反,即为平行向量)分析求解即可求得答案. 【详解】解:A 、||||a b =r r只能说明a r 与b r 的模相等,不能判定a r ∥b r ,故本选项符合题意;B 、3a b =r r 说明a r 与b r 的方向相同,能判定a r ∥b r ,故本选项不符合题意;C 、a r ∥c r ,b r ∥c r ,能判定a r ∥b r,故本选项不符合题意;D 、2a c =r r ,2b c =-r r 说明a r 与b r 的方向相反,能判定a r ∥b r ,故本选项不符合题意.故选:A . 【点睛】此题考查了平面向量的知识.此题难度不大,注意掌握平行向量与向量的模的定义是解此题的关键.12.化简()()AB CD BE DE -+-u u u r u u u r u u u r u u u r的结果是( ).A .CA u u u rB .AC u u u r C .0rD .AE u u u r【答案】B 【解析】 【分析】根据三角形法则计算即可解决问题. 【详解】解:原式()()AB BE CD DE =+-+u u u r u u u r u u u r u u u rAE CE =-u u u r u u u r AE EC =+u u u r u u u rAC =u u u r ,故选:B . 【点睛】本题考查平面向量、三角形法则等知识,解题的关键是灵活运用三角形法则解决问题,属于中考基础题.13.下列有关向量的等式中,不一定成立的是( )A .AB BA =-u u u r u u u rB .AB BA =uu u r uu rC .AB BC AC +=u u u r u u u r u u u rD .AB BC AB BC +=+u u u r u u u r u u u r u u u r【答案】D 【解析】 【分析】根据向量的性质,逐一判定即可得解. 【详解】A 选项,AB BA =-u u u r u u u r,成立;B 选项,AB BA =uu u r uu r,成立;C 选项,AB BC AC +=u u u r u u u r u u u r,成立;D 选项,AB BC AB BC +=+u u u r u u u r u u u r u u u r不一定成立;故答案为D. 【点睛】此题主要考查向量的运算,熟练掌握,即可解题.14.已知点C 在线段AB 上,3AC BC =,如果AC a =u u u r r ,那么BA u u u r 用a r表示正确的是( )A .34a rB .34a -rC .43a rD .43a -r【答案】D 【解析】 【分析】根据平面向量的线性运算法则,即可得到答案. 【详解】∵点C 在线段AB 上,3AC BC =,AC a =u u u r r,∴BA=43AC , ∵BA u u u r 与AC u u ur 方向相反, ∴BA u u u r =43a -r ,故选D. 【点睛】本题主要考查平面向量的运算,掌握平面向量的运算法则,是解题的关键.15.已知a r ,b r 为非零向量,如果b r =﹣5a r ,那么向量a r 与b r的方向关系是( ) A .a r∥b r,并且a r 和b r方向一致B .a r ∥b r ,并且a r 和b r方向相反C .a r 和b r方向互相垂直D .a r 和b r之间夹角的正切值为5【答案】B 【解析】 【分析】根据平行向量的性质解决问题即可. 【详解】∵已知a r ,b r 为非零向量,如果b r =﹣5a r,∴a r ∥b r ,a r 与b r的方向相反,故选:B . 【点睛】本题考查了平面向量,熟记向量的长度和方向是解题关键.16.如果a b c +=r r r ,3a b c -=r r r,且0c ≠r r ,下列结论正确的是A .=a b r rB .20a b +=r rC .a r 与b r方向相同D .a r 与b r方向相反【答案】D 【解析】 【分析】根据向量的性质进行计算判断即可. 【详解】解:将a b c +=r r r代入3a b c -=r r r ,计算得:-2a b =r r(方向相反).故选:D 【点睛】本题考查了向量的性质,熟悉向量的性质是解题的关键.17.已知一个单位向量e v ,设a v 、b v是非零向量,那么下列等式中正确的是( ).A .1a e a=r r r ;B .e a a =r r r ;C .b e b =r r r ;D .11a b a b=r r r r .【答案】B 【解析】 【分析】长度不为0的向量叫做非零向量,向量包括长度及方向,而长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量,注意单位向量只规定大小没规定方向,则可分析求解. 【详解】解:A 、左边得出的是a 的方向不是单位向量,故错误;B 、符合向量的长度及方向,正确;C 、由于单位向量只限制长度,不确定方向,故错误;D 、左边得出的是a 的方向,右边得出的是b 的方向,两者方向不一定相同,故错误.故选:B . 【点睛】本题考查了向量的性质.18.规定:在平面直角坐标系xOy 中,如果点P 的坐标为(,)m n ,向量OP uuu r可以用点P 的坐标表示为:(,)OP m n u u u v=.已知11(,OA x y =u u u v ),22(,)OB x y =u u u r ,如果12120x x y y +=,那么OA u u u r 与OB uuu r互相垂直.下列四组向量中,互相垂直的是( )A .(4,3)OC =-u u u r ;(3,4)OD =-u u u rB .(2,3)OE =-u u u r ; (3,2)OF =-u u u rC .OG =u u u r ;(OH =u u u rD .4)OM =u u u u r ;(2)ON =-u u u r【答案】D 【解析】 【分析】将各选项坐标代入12120x x y y +=进行验证即可. 【详解】解:A. 12121202124x x y y =--=-≠+,故不符合题意; B. 121266102x x y y =--=-≠+,故不符合题意; C. 12123012x x y y =-+=-≠+,故不符合题意; D. 1212880x x y y =-+=+,故符合题意; 故选D. 【点睛】本题考查新定义与实数运算,正确理解新定义的运算方法是解题关键.19.规定:在平面直角坐标系中,如果点P 的坐标为(m ,n ),向量OP uuu r可以用点P 的坐标表示为:OP uuu r =(m ,n ).已知OA u u u r =(x 1,y 1),OB uuu r=(x 2,y 2),如果x 1•x 2+y 1•y 2=0,那么OA u u u r 与OB uuu r互相垂直,在下列四组向量中,互相垂直的是( ) A .OC u u u r =(3,20190),OD uuu r=(﹣3﹣1,1)B .OE uuu r ﹣1,1),OF uuu r,1)C .OG u u u r 12),OH u u u r )2,8)D .OM u u u u r ),ON u u u r2,2) 【答案】A 【解析】 【分析】根据向量互相垂直的定义作答. 【详解】A 、由于3×(﹣3﹣1)+20190×1=﹣1+1=0,则OC u u u r 与OD uuu r互相垂直,故本选项符合题意.B ﹣1+1)+1×1=2﹣1+1=2≠0,则OE uuu r 与OF uuu r不垂直,故本选项不符合题意.C )2+12×8=4+4=8≠0,则OG u u u r 与OH u u u r 不垂直,故本选项不符合题意.D 2)×2=5﹣4+1=2≠0,则OM u u u u r 与ON u u u r 不垂直,故本选项不符合题意. 故选:A . 【点睛】本题考查了平面向量,解题的关键是掌握向量垂直的定义.20.下列条件中,不能判定a ∥b 的是( ). A . //a c r r ,//b c r rB .||3||a b =rrC . 5a b =-r rD .2a b =r r【答案】B 【解析】 【分析】根据平面向量的性质进行逐一判定即可. 【详解】解:A 、由//a c r r ,//b c r r 推知非零向量a r 、b r 、c r的方向相同,则//a b r r ,故本选项不符合题意.B 、由||3||a b =r r只能判定向量a r 、b r 的模之间的关系,不能判定向量a r 、b r 的方向是否相同,故本选项符合题意.C 、由5a b =-r r 可以判定向量a r 、b r 的方向相反,则//a b r r ,故本选项不符合题意.D 、由2a b =r r 可以判定向量a r 、b r 的方向相同,则//a b r r ,故本选项不符合题意. 故选:B .【点睛】本题考查的是向量中平行向量的定义,即方向相同或相反的非零向量a r 、b r叫做平行向量.。
平面向量单元检测
姓名:总分:
一、填空题(本大题共20题,每题2分,共计40分)
1、
2、若 ,则
3、 则向量 ____, _____;
4、若 ,则 的充要条件是__________;
5、若 ,C为AB的中点,则C的坐标为C=_____若 ,则| |=______,
9、 的充要条件是:_______,若 ,则 的充要条件是:____________;
二、判断题(对的打 错的打 )(本大题共5小题,每题2分,共计10分);
21、零向量与任何向量平行;( )
22、共线向量不一定平行;( )
23、若| |=| |,则 = ;()
24、两个向量相等的充要条件是它们的起点相同,终点也相同;( )
25、若 ,则四边形ABCD是平行四边形;( )
26、若四边形ABCD是平行四边形 ,则 ; ( )
14、已知 ,且 ,则y=_____;若 ,则y=___;
15、若 ,C为AB的中点,则C的坐标为C=_____;
16、 ,则
17、若 为单位向量,则| |=___;
18、已知三角形ABC的两边长分别为a=3、b=7, 60°,则c=_, ____;
19、
20、A、B、C三点共线的充要条件是:___________。
27、若 , ,则 ; ( )
28、若 ,且 ,则且 ;( )
29、 ;( )
30、两个有共同终点的向量,一定是共线向量;()
三、简答题:请写出必要的解题步骤(本大题共5小题,每题8分,共计40分)。
31、已知A=(-1,-1)、B=(1,3)、C=(2,5),试判断A、B、C三点之间的位置关系。
32、已知向量 , ,点P是线段AB的三等分点,求点P的坐标。
第5章 平面向量(单元测试)(解析版)
第五章 平面向量单元测试【满分:100分 时间:90分钟】一、选择题(本大题共18小题,每小题3分,共54分)1.(北京市昌平区2019届二模)设,a b r r 是非零向量,则“存在实数λ,使得a b λ=v v ”是“a b a b+=+r r r r”的( )A .充分而不必要条件B .必要而不充分条件C .充分必要条件D .既不充分也不必要条件 【答案】B【解析】存在实数λ,使得a b λ=v v ,说明向量,a b r r 共线,当,a b r r 同向时,a b a b +=+r r r r 成立,当,a b r r 反向时,a b a b +=+r r r r 不成立,所以,充分性不成立.当a b a b +=+r r r r 成立时,有,a b r r同向,存在实数λ,使得a b λ=v v 成立,必要性成立,即“存在实数λ,使得a b λ=v v ”是“a b a b +=+r r r r ”的必要而不充分条件,故选B 。
2.(湖北省武汉市2019届调研)已知向量a r ,b r 满足4a =r ,b r 在ar 上投影为2-,则3a b -r r 的最小值为( )A .12B .10CD .2 【答案】B【解析】b r 在a r 上投影为2-,即cos ,2b a b <>=-r r rb >rQcos ,0a b ∴<><rr 又[)cos ,1,0a b <>∈-rr min2b∴=r2222223696cos ,9964a b a a b b a a b a b b b -=-⋅+=-<>+=+r r r r rr r r r r r r rmin310a b∴-==r r,故选B 。
3.(河北省唐山市2019届模拟)已知是两个单位向量,时,的最小值为,则( ) A .1 B . C .1或 D .2 【答案】C【解析】,,即当有最小值,此时,而,,即为,,即为1,故选C 。
选修2-1空间向量单元测试题(一)
第三章 单元质量评估(一)时限:120分钟满分:150分第Ⅰ卷(选择题 共60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,只有一项是符合要求的)1.在空间四边形ABCD 中,连接AC 、BD ,若△BCD 是正三角形,且E 为其中心,则AB →+12BC →-32DE →-AD →的化简结果为( )A.AB → B .2BD → C .0D .2DE→ 解析:如图,F 是BC 的中点,E 是DF 的三等分点,∴32DE →=DF →.∵12BC →=BF →,则AB →+12BC →-32DE →-AD →=AB →+BF →-DF →-AD →=AF →+FD→-AD →=AD →-AD →=0. 答案:C2.在以下命题中,不.正确的个数为( ) ①|a |-|b |=|a +b |是a ,b 共线的充要条件;②若a ∥b ,则存在唯一的实数λ,使a =λb ;③对空间任意一点O 和不共线的三点A ,B ,C ,若OP →= 2OA→-2OB →-OC →,则P ,A ,B ,C 四点共面; ④若{a ,b ,c }为空间的一个基底,则{a +b ,b +c ,c +a }构成空间的另一个基底;⑤|(a ·b )·c |=|a |·|b |·|c |. A .2 B .3 C .4D .5解析:①|a |-|b |=|a +b |⇒a 与b 的夹角为π,故是充分不必要条件,故不正确;②b 需为非零向量,故不正确;③因为2-2-1≠1,由共面向量定理知,不正确;④由基底的定义知正确;⑤由向量的数量积的性质知,不正确.答案:C3.已知A 、B 、C 、D 为四个不同点,且AB →+BC →+CD →+DA →=0,则( )A .A 、B 、C 、D 四点必共面B .A 、B 、C 、D 四点构成一个空间四边形 C .A 、B 、C 、D 四点必共线D .A 、B 、C 、D 四点的位置无法确定解析:共线、共面和构成一个空间四边形三种情况都可能出现,故选D.答案:D4.如图,在四面体ABCD 中,已知AB→=b ,AD →=a ,AC →=c ,BE →=12EC →,则DE→=( )A .-a +23b +13cB .a +23b +13c C .a -23b +13c D.23a -b +13c解析:DE →=DA →+AB →+BE →=DA →+AB →+13(AC →-AB →)=-a +23b +13c ,故选A.答案:A5.已知向量a =(1,x,1),b =(2,1,-1),a ·b >0,则函数y =x 2+4x -1的值域是( )A .(-∞,3)B .(-∞,-3)C .(-4,+∞)D .(-∞,-4)解析:由a ·b >0,得2+x -1>0,解得x >-1.而函数y =x 2+4x -1在(-1,+∞)上是增函数,∴y >(-1)2+4×(-1)-1,即y >-4.答案:C6.已知a =(-1,-5,-2),b =(x,2,x +2),若a ⊥b ,则x 的值为( )A .0B .-143C .-6D .±6解析:∵a ⊥b ,∴a ·b =(-1,-5,-2)·(x,2,x +2)=-x -10-2x -4=-3x -14=0,∴x =-143,故选B.答案:B7.已知点A (-3,4,3),O 为坐标原点,则OA 与坐标平面yOz 所成角的正切值为( )A.34B.35C.53D .1解析:A 点在面yOz 上射影为B (0,4,3)且|OB |=5,所以OA 与平面yOz 所成角θ满足tan θ=|AB ||OB |=35.答案:B8.已知a =(cos α,1,sin α),b =(sin α,1,cos α),则向量a +b 与a -b 的夹角是( )A .90°B .60°C .30°D .0°解析:(a +b )·(a -b )=a 2-b 2=(cos 2α+sin 2α+1)-(sin 2α+1+cos 2α)=0,∴(a +b )⊥(a -b ). 答案:A9.如图所示,直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,AA 1=AB =AC ,AB ⊥AC ,M 是CC 1的中点,Q 是BC 的中点,P 是A 1B 1的中点,则直线PQ 与AM 所成的角为( )A.π6B.π4C.π3D.π2解析:以A 为坐标原点,AB 、AC 、AA 1所在直线为x 、y 、z 轴建立如图所示的空间直角坐标系,设AA 1=AB =AC =2,则AM →=(0,2,1),Q (1,1,0),P (1,0,2),QP →=(0,-1,2),所以QP →·AM →=0,所以QP 与AM 所成角为π2.答案:D10.已知A (1,1,1),B (2,2,2),C (3,2,4),则△ABC 的面积为( ) A. 3 B .2 3 C. 6D.62解析:∵A (1,1,1),B (2,2,2),C (3,2,4), ∴AB→=(1,1,1),AC →=(2,1,3), ∴cos 〈AB →,AC →〉=AB →·AC →|AB →|·|AC →|=2+1+33·14=427,∴sin 〈AB →,AC →〉=77, ∴S △ABC =12|AB →|·|AC →|·sin 〈AB →,AC →〉 =12×3×14×77=62,故选D. 答案:D11.如图,在棱长为1的正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别为棱AA 1、BB 1的中点,G 为棱A 1B 1上的一点,且A 1G =λ(0≤λ≤1),则点G 到平面D 1EF 的距离为( )A. 3B.22 C.23D.55解析:∵A 1B 1∥EF ,点G 在A 1B 1上,∴点G 到平面D 1EF 的距离即为点A 1到平面D 1EF 的距离,即是点A 1到D 1E 的距离.∵D 1E =52,由三角形面积可得所求距离为1×1252=55,故选D.答案:D12.如图,已知点P 为菱形ABCD 外一点,且P A ⊥平面ABCD ,P A =AD =AC ,点F 为PC 中点,则二面角C —BF —D 的正切值为( )A.36 B.34 C.33D.23 3解析:如图,连接BD ,AC ∩BD =O ,连接OF ,以O 为原点,OB 、OC 、OF 所在直线分别为x 轴、y 轴、z 轴建立空间直角坐标系,设P A =AD =AC =1,则BD =3,∴B ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,0,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,0,12, C ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12,0,D ⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,0,0.结合图形可知,OC →=⎝⎛⎭⎪⎫0,12,0,且OC →为平面BDF 的一个法向量,由BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫-32,12,0,FB →=⎝ ⎛⎭⎪⎫32,0,-12,可求得平面BCF 的一个法向量n =(1,3,3). ∴cos 〈n ·OC →〉=217,sin 〈n ,OC →〉=277, ∴tan 〈n ,OC →〉=233. 答案:D第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,请把答案填写在题中横线上)13.若a =(1,1,0),b =(-1,0,2),则与a +b 同方向的单位向量是________.解析:∵a +b =(0,1,2),∴|a +b |=5,∴与a +b 同方向的单位向量是⎝ ⎛⎭⎪⎫0,15,25,即⎝ ⎛⎭⎪⎫0,55,255. 答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫0,55,255 14.在长方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,若E 为矩形ABCD 的中心,设A 1E →=A 1A →+xA 1B 1→+yA 1D 1→,则x =________,y =________.解析:∵A 1E →=A 1A →+AE →=A 1A →+12AC → =A 1A →+12A 1B 1→+12A 1D 1→,∴x =y =12. 答案:12 1215.已知a =(3,1,5),b =(1,2,-3),向量c 与z 轴垂直,且满足a ·c =9,b ·c =-4,则c =________.解析:设c =(x ,y ,z ),则⎩⎪⎨⎪⎧(0,0,1)·(x ,y ,z )=z =0,(3,1,5)·(x ,y ,z )=3x +y +5z =9,(1,2,-3)·(x ,y ,z )=x +2y -3z =-4.解得⎩⎪⎨⎪⎧x =225,y =-215,z =0,所以c =(225,-215,0).答案:(225,-215,0)16.如图所示,已知正四面体A —BCD 中,AE =14AB ,CF =14CD ,则直线DE 和BF 所成的角的余弦值为________.解析:ED →=EA →+AD →=14BA →+AD →, BF →=BC →+CF →=BC →+14CD →, cos 〈ED →,BF →〉=ED →·BF →|ED →|·|BF →|=(14BA →+AD →)·(BC →+14CD →)(14BA →+AD →)2·(BC →+14CD →)2=413.答案:413三、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)如图,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 、F 分别在DB 、D 1C 上,且DE =D 1F =23a ,其中a 为正方体棱长.求证:EF ∥平面BB 1C 1C .证明:如图,建立空间直角坐标系, 则E ⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3,a 3,0,F ⎝ ⎛⎭⎪⎫0,a 3,2a 3,故EF →=⎝⎛⎭⎪⎫-a 3,0,2a 3.又AB →=(0,a,0)显然为平面BB 1C 1C 的一个法向量,而AB →·EF→ =(0,a,0)·⎝ ⎛⎭⎪⎫-a3,0,2a 3=0, ∴AB→⊥EF →. 又∵E ∉平面BB 1C 1C ,∴EF ∥平面BB 1C 1C .18.(12分)如图,已知点P 在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的对角线BD 1上,∠PDA =60°.(1)求DP 与CC 1所成角的大小; (2)求DP 与平面AA 1D 1D 所成角的大小.解:如图,以D 为原点,DA 为单位长建立空间直角坐标系Dxyz .则DA →=(1,0,0),CC 1→=(0,0,1).连接BD ,B 1D 1. 在平面BB 1D 1D 中,延长DP 交B 1D 1于H . 设DH→=(m ,m,1)(m >0), 由已知〈DH →,DA →〉=60°,由DH →·DA →=|DA →||DH →|cos 〈DA →,DH →〉, 可得2m =2m 2+1.解得m =22,所以DH →=(22,22,1). (1)因为cos 〈DH →,CC 1→〉=22×0+22×0+1×11×2=22, 所以〈DH →,CC 1→〉=45°. 即DP 与CC 1所成的角为45°.(2)平面AA 1D 1D 的一个法向量是DC→=(0,1,0). 因为cos 〈DH →,DC →〉=22×0+22×1+1×01×2=12,所以〈DH →,DC →〉=60°,可得DP 与平面AA 1D 1D 所成的角为30°.19.(课标全国卷Ⅰ)如图,三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,CA =CB ,AB =AA 1,∠BAA 1=60°.(1)证明:AB⊥A1C;(2)若平面ABC⊥平面AA1B1B,AB=CB,求直线A1C与平面BB1C1C所成角的正弦值.解:(1)取AB的中点O,连接OC,OA1,A1B.因为CA=CB,所以OC⊥AB.由于AB=AA1,∠BAA1=60°,故△AA1B为等边三角形,所以OA1⊥AB.因为OC∩OA1=O,所以AB⊥平面OA1C.又A1C⊂平面OA1C,故AB⊥A1C.(2)由(1)可知OC⊥AB,OA1⊥AB.又平面ABC ⊥平面AA 1B 1B ,交线为AB ,所以OC ⊥平面AA 1B 1B ,故OA ,OA 1,OC 两两相互垂直.以O 为坐标原点,OA→的方向为x 轴的正方向,|OA →|为单位长,建立如图所示的空间直角坐标系O -xyz .由题设知A (1,0,0),A 1(0,3,0),C (0,0,3),B (-1,0,0). 则BC →=(1,0,3),BB 1→=AA 1→=(-1,3,0),A 1C →=(0,-3,3).设n =(x ,y ,z )是平面BB 1C 1C 的法向量, 则⎩⎨⎧n ·BC →=0,n ·BB 1→=0.即⎩⎨⎧x +3z =0,-x +3y =0.可取n =(3,1,-1).故cos 〈n ,A 1C →〉=n ·A 1C →|n ||A 1C →|=-105. 所以A 1C 与平面BB 1C 1C 所成角的正弦值为105.20.(12分)如图所示,在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,E 是棱DD 1的中点.(1)求直线BE 和平面ABB 1A 1所成的角的正弦值;(2)在棱C 1D 1上是否存在一点F ,使B 1F ∥平面A 1BE ?证明你的结论.解:设正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1的棱长为1.如图所示,以AB →,AD →,AA 1→为单位正交基底建立空间直角坐标系. (1)依题意,得B (1,0,0),E (0,1,12),A (0,0,0),D (0,1,0),所以BE →=(-1,1,12),AD →=(0,1,0).在正方体ABCD —A 1B 1C 1D 1中,因为AD ⊥平面ABB 1A 1,所以AD →是平面ABB 1A 1的一个法向量,设直线BE 与平面ABB 1A 1所成的角为θ,则sin θ=|BE →·AD →||BE →|·|AD →|=132×1=23.即直线BE 和平面ABB 1A 1所成的角的正弦值为23. (2)依题意,得A 1(0,0,1), BA 1→=(-1,0,1),BE →=(-1,1,12).设n =(x ,y ,z )是平面A 1BE 的一个法向量, 则由n ·BA 1→=0,n ·BE →=0, 得⎩⎪⎨⎪⎧-x +z =0,-x +y +12z =0.所以x =z ,y =12z .取z =2,得n =(2,1,2).设F 是棱C 1D 1上的点,则F (t,1,1)(0≤t ≤1), 又B 1(1,0,1),所以B 1F →=(t -1,1,0). 而B 1F ⊄平面A 1BE ,于是B 1F ∥平面A 1BE ⇔B 1F →·n =0⇔(t -1,1,0)·(2,1,2)=0⇔2(t -1)+1=0⇔t =12⇔F 为C 1D 1的中点.这说明在棱C 1D 1上存在点F (C 1D 1的中点),使B 1F ∥平面A 1BE . 21.(12分)如图,在四棱锥P —ABCD 中,P A ⊥平面ABCD ,底面ABCD是菱形,AB=2,∠BAD=60°.(1)求证:BD⊥平面P AC;(2)若P A=AB,求PB与AC所成角的余弦值;(3)当平面PBC与平面PDC垂直时,求P A的长.解:(1)证明:∵四边形ABCD是菱形,∴AC⊥BD.又∵P A⊥平面ABCD,∴P A⊥BD,∴BD⊥平面P AC.(2)设AC∩BD=O,∵∠BAD=60°,P A=AB=2,∴BO=1,AO=CO= 3.如图,以O 为坐标原点,建立空间直角坐标,则P (0,-3,2),A (0,-3,0),B (1,0,0),C (0,3,0),∴PB→=(1,3,-2),AC →=(0,23,0). 设PB 与AC 所成角为θ,则cos θ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪PB →·AC →|PB →||AC →|=622×23=64.(3)由(2),知BC→=(-1,3,0). 设P (0,-3,t )(t >0), 则BP→=(-1,-3,t ). 设平面PBC 的法向量m =(x ,y ,z ), 则⎩⎨⎧BC →·m =0,BP→·m =0,∴⎩⎨⎧-x +3y =0,-x -3y +tz =0.令y =3,则x =3,z =6t .∴平面PBC 的法向量为m =⎝ ⎛⎭⎪⎫3,3,6t .同理,平面PDC 的法向量为n =⎝ ⎛⎭⎪⎫-3,3,6t .∵平面PBC ⊥平面PDC , ∴m ·n =0,即-6+36t 2=0, 解得t =6,∴P A = 6. 故P A 的长为 6.22.(12分)如图,在正四棱柱ABCD —A 1B 1C 1D 1中,AA 1=2,AB =1,点N 是BC 的中点,点M 在CC 1上,设二面角A 1—DN —M 的大小为θ.(1)当θ=90°时,求AM 的长; (2)当cos θ=66时,求CM 的长.。
选修2-1空间向量单元测试
空间向量单元测试(一)本试卷分第Ⅰ卷和第II 卷两部分.共150分.第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题:(本大题共10个小题,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.在下列命题中:①若a 、b 共线,则a 、b 所在的直线平行;②若a 、b 所在的直线是异 面直线,则、一定不共面;③若、、三向量两两共面,则、、三向量一定 也共面;④已知三向量a 、b 、c ,则空间任意一个向量p 总可以唯一表示为 z y x ++=.其中正确命题的个数为( ) A .0 B .1 C .2D .32.在平行六面体ABCD -A 1B 1C 1D 1中,向量1D A 、1D C 、11C A 是 ( )A .有相同起点的向量B .等长向量C .共面向量D .不共面向量 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R b a n b a m ∈+=,(,、则)0≠μ ( )A .n m //B .n m ⊥C .也不垂直于不平行于,D .以上三种情况都可能4.已知a =(2,-1,3),b =(-1,4,-2),c =(7,5,λ),若a 、b 、c 三向量共 面,则实数λ等于 ( )A .627B .637C .647D .6575.直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,若CC ===1,,, 则1A B = ( )A .a +b -cB .a -b +cC .-a +b +cD .-a +b -c6.已知++=,||=2,||=3,||=19,则向量与之间的夹角><,为( ) A .30° B .45° C .60° D .以上都不对7.若a 、b 均为非零向量,则b a =⋅是a 与b 共线的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充分必要条件D .既不充分又不必要条件8.已知△ABC 的三个顶点为A (3,3,2),B (4,-3,7),C (0,5,1),则BC 边上的 中线长为 ( )A .2B .3C .4D .5 9.已知与则35,2,23+-=-+= ( )A .-15B .-5C .-3D .-110.已知(1,2,3)OA =,(2,1,2)OB =,(1,1,2)OP =,点Q 在直线OP 上运动,则当QA QB ⋅取得最小值时,点Q 的坐标为( ) A .131(,,)243B .123(,,)234C .448(,,)333D .447(,,)333第Ⅱ卷(非选择题,共100分)二、填空题(本大题共4小题,每小题6分,共24分)11.若A(m+1,n-1,3),B(2m,n,m-2n),C(m+3,n-3,9)三点共线,则m+n= .12.已知S是△ABC所在平面外一点,D是SC的中点,若BD=xAB yAC zAS++,则x+y+z=.13.在空间四边形ABCD中,AC和BD为对角线,G为△ABC的重心,E是BD上一点,BE=3ED,以{AB,AC,AD}为基底,则GE=.14.设|m|=1,|n|=2,2m+n与m-3n垂直,a=4m-n,b=7m+2n,则<a,b>=.三、解答题(本大题满分76分)15.(12分) 如图,一空间四边形ABCD的对边AB与CD,AD与BC都互相垂直,用向量证明:AC与BD也互相垂直.16.(12分))如图,在棱长为2的正方体ABCD-A1B1C1D1中,E是DC的中点,取如图所示的空间直角坐标系.(1)写出A、B1、E、D1的坐标;(2)求AB1与D1E所成的角的余弦值.17.(12分)如图,已知矩形ABCD 所在平面外一点P ,P A ⊥平面ABCD ,E 、F 分别是AB 、 PC 的中点.(1)求证:EF ∥平面P AD ; (2)求证:EF ⊥CD ;(3)若∠PDA =45︒,求EF 与平面ABCD 所成的角的大小.18.(12分)在正方体1111D C B A ABCD -中,如图E、F分别是 1BB ,CD的中点,(1)求证:⊥F D 1平面ADE ; (219.(14分)如图,在四棱锥ABCD P -中,底面ABCD 是正方形,侧棱⊥PD 底面ABCD ,DC PD =,E 是PC 的中点,作PB EF ⊥交PB 于点F. (1)证明 ∥PA 平面EDB ; (2)证明⊥PB 平面EFD ;(3)求二面角D -PB -C 的大小.20.(14分)如图,直三棱柱ABC —A 1B 1C 1中,底面是等腰直角三角形,∠ACB=90°,侧棱AA 1=2,D 、E 分别是CC 1与A 1B 的中点,点E 在平面ABD 上的射影是△ABD 的垂心G. (1)求A 1B 与平面ABD 所成角的正弦; (2)求点A 1到平面AED 的距离.空间向量单元测验(二)本卷满分150分,时间120分钟一、选择题:(本大题共10小题,每小题5分,共50分)1、已知向量a = (2, 4, 5) , b = (3, x, y) , 若 a ∥b ,则 ( )A. x = 6, y = 15B. x = 3, y = 15/2C. x = 3, y = 15D. x = 6, y = 15/2 2、已知向量a = (-3, 2, 5) , b = (1, x, -1) , 且 a ·b =2,则x 的值为A. 3B. 4C. 5D. 6 3.若向量λμλμλ且向量和垂直向量R ∈+=,(,、则)0≠μ ( ) A .n m //B . n m ⊥C .也不垂直于不平行于,D .以上三种情况都可能4.设向量},,{c b a 是空间一个基底,则一定可以与向量b a q b a p -=+=,构成空间的另一个基底的向量是( )NB1A1BAA .B .C .D .或 5.对空间任意两个向量//),(,≠的充要条件是( )A .b a =B .b a -=C .a b λ=D .b a λ= 6.已知向量b a b a 与则),2,1,1(),1,2,0(--==的夹角为 ( ) A .0° B .45°C .90°D .180°7、3.如图,在一个60°的二面角的棱上有两个点A 、B ,直线AC 、BD 分别在这个二面角的两个面内,且垂直于AB 。
- 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)。
第五章 向量单元检测试题
单元检测试题
一、 选择题(本大题共12小题,每小题4分,共48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.已知单位向量i 、j 的夹角为60o ,则2j -i 与i 的关系为 ( )
A 、相等
B 、垂直
C 、平行
D 、共线
2.已知点A (x ,5)关于点C (1,y )的对称点是B (-2,-3),则点P (x ,y )到原点O 的距离是( )
A 、4
B 、13
C 、15
D 、17
3.已知向量i 、j ,i=(1,0),j=(0,1),与2i+j 垂直的向量为( )
A 、2i -j
B 、i -2j
C 、2i+j
D 、i+2j
4.已知b a a •2=2,b a b •2=2,则与的夹角为( )
A 、0o
B 、30o
C 、60o
D 、180o
5.已知a =(1,2),b =(x ,1)若b a 2+与b a -2平行,则x 为( )
A 、1
B 、21
C 、2
D 、-2
1 6.若=(-4,3),b =(5,6),则•4 -||32等于( )
A 、23
B 、57
C 、63
D 、83
7.点A (-4,5)按a =(-3,2)平移后的对应点的坐标为( )
A 、(-1,3)
B 、(-7,7)
C 、(1,-3)
D 、(-1,-3)
8.把一个函数的图象按)2 ,4(=πa 平移后,所得图象的函数解析式为2+)4
+sin(=πx y ,那么原函数的解析式为( )
A 、y=sinx
B 、y=cosx
C 、y=sinx+2
D 、y=cosx+4
9.已知三点A 、B 、C 在同一直线上,A (3,-6),B (-5,2),若点C 的横坐标为6,则它的纵坐标为( )
A 、-13
B 、9
C 、13
D 、-9
10.已知M (-1,0),N (5,6),P (3,4)在一条直线上,P 分MN 的比为λ,则λ的值为( )
A 、31
B 、2
1 C 、
2 D 、
3 11.向量b c a a c b )•( - )•(与向量c ( )
A 、平行但不相等
B 、垂直
C 、平行且相等
D 、无法确定
12.已知三角形的顶点A (1,1),B (4,1),D (4,5),则cosA 的值为( )
A 、51
B 、52
C 、53 B 、5
4 二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分。
把答案填在题中横线上)
13.已知非零向量a 、b ,则(a -b )⊥(a -b )的充要条件是______________.
14.把函数y =log 3x+4的图象F 按a =(1,-2)平移后得到F ’,则F ’的解析式为__________.
15.若向量a =(3,-4),b =(2,x ),c =(2,y ),且a//b ,a ⊥c ,则b •c =_________.
16.下面几个有关向量数量积的关系式:
① 0=0•0②b a b a •≤• ③22=a a ;④a
b a b a =)
•(2;⑤222•=)•(b a b a ; ⑥(a -b)2=a 2-2a •b+b 2.其中是真命题的有_____________(把正确命题的序号都填上)
二、解答题(本大题共3小题,共36分,解承诺写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分12分)设两非零向量e 1、e 2,
(1)试确定实数k ,使得ke 1+e 2和e 1+ke 2共线;
(2)若|e 1|=2,|e 2|=3,e 1与e 2的夹角为60o ,试确定k ,使ke 1+e 2和e 1+ke 2垂直。
18.(本小题满分14分)已知A (0,8),B (-4,0),C (5,-3),D 点分的比为1:3,E 在BC 上,且使∆BDE 的面积是∆ABC 的面积的一半,求E 点的坐标。
19.(本小题满分10分)已知三个点A (4,2),B (6,4),C (-2,8)
(1)求证:AD AB ⊥;
(2)要使四边形ABCD 为矩形,求点C 的坐标并求出矩形ABCD 两对角线所夹的锐角。