平面向量课堂练习题及答案
平面向量习题及答案

平面向量习题及答案【篇一:平面向量练习题集答案】>典例精析题型一向量的有关概念【例1】下列命题:①向量ab的长度与ba的长度相等;②向量a与向量b平行,则a与b的方向相同或相反;③两个有共同起点的单位向量,其终点必相同;④向量ab与向量cd是共线向量,则a、b、c、d必在同一直线上.其中真命题的序号是.【解析】①对;零向量与任一向量是平行向量,但零向量的方向任意,故②错;③显然错;ab与cd是共线向量,则a、b、c、d可在同一直线上,也可共面但不在同一直线上,故④错.故是真命题的只有①.【点拨】正确理解向量的有关概念是解决本题的关键,注意到特殊情况,否定某个命题只要举出一个反例即可.【变式训练1】下列各式:①|a|=a?a;②(a?b) ?c=a? (b?c);③oa-ob=ba;④在任意四边形abcd中,m为ad的中点,n为bc的中点,则ab +=2;其中正确的个数为( )a.1b.2c.3d.4【解析】选d.| a|=a?a正确;(a?b) ?c≠a? (b?c); oa-ob=ba 正确;如下图所示,mn=++且mn=++,两式相加可得2mn=ab+dc,即命题④正确;因为a,b不共线,且|a|=|b|=1,所以a+b,a-b为菱形的两条对角线,即得(a+b)⊥(a-b).所以命题①③④⑤正确.题型二与向量线性运算有关的问题【例2】如图,abcd是平行四边形,ac、bd交于点o,点m在线段do上,且=,点n在线段oc上,且=,设=a, =b,试用a、b表示,,1313.【解析】在?abcd中,ac,bd交于点o,111所以==(-)a-b),222=2=2(+)=2(a+b).11又=,=, 331所以=ad+=b+ 31115=b(a-b)=a, 3266111=+=+3 4412==(a+b)a+b). 3323所以=- 21511=(a+b)-+)=a. 36626【点拨】向量的线性运算的一个重要作用就是可以将平面内任一向量由平面内两个不共线的向量表示,即平面向量基本定理的应用,在运用向量解决问题时,经常需要进行这样的变形.所以? (+)=?0=0,故填0.题型三向量共线问题【例3】设两个非零向量a与b不共线.(1)若=a+b,=2a+8b,=3(a-b),求证:a,b,d三点共线;(2)试确定实数k,使ka+b和a+kb共线. 1【解析】(1)证明:因为=a+b,=2a+8b,=3(a-b),所以bd=bc+cd=2a+8b+3(a-b)=5(a+b)=5ab,所以ab, bd共线.又因为它们有公共点b,所以a,b,d三点共线.(2)因为ka+b和a+kb共线,因为a与b是不共线的两个非零向量,【点拨】(1)向量共线的充要条件中,要注意当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法的运用和方程思想.(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.【变式训练3】已知o是正三角形bac内部一点,+2+3=0,则△oac的面积与△oab的面积之比是(3a. 2c.2 2b. 31d. 3 )【解析】如图,在三角形abc中, oa+2ob+3oc=0,整理可得oa+oc+2(ob+oc)=0.1令三角形abc中ac边的中点为e,bc边的中点为f,则点o在点f与点e连线的处,即oe=2of. 32由于ab=2ef,oe=,所以ab=3oe, 31s△oacoe?h2==.故选b. 3s△oabab?h4总结提高1.向量共线也称向量平行,它与直线平行有区别,直线平行不包括共线(即重合)的情形,而向量平行则包括共线(即重合)的情形.2.判断两非零向量是否平行,实际上就是找出一个实数,使这个实数能够和其中一个向量把另外一个向量表示出来.3.当向量a与b共线同向时,|a+b|=|a|+|b|;当向量a与b共线反向时,|a+b|=||a|-|b||;当向量a与b不共线时,|a+b|<|a|+|b|.典例精析题型一平面向量基本定理的应用【例1】如图?abcd中,m,n分别是dc,bc中点.已知am=a,=b,试用a,b表示,ad与ac【解析】易知am=ad+dm 1=+, 21an=ab+bn=ab2ad, 1???a,??2即? ??1?b.?2?22所以=b-a),=2a-b). 332所以=+=a+b). 3【点拨】运用平面向量基本定理及线性运算,平面内任何向量都可以用基底来表示.此处方程思想的运用值得仔细领悟.【变式训练1】已知d为△abc的边bc上的中点,△abc所在平面内有一点p,满足++=0等于( ) 1b. 2c.1 d.2 1a. 3【解析】由于d为bc边上的中点,因此由向量加法的平行四边形法则,易知pb+pc=2pd,因此结合pa+bp+cp=0即得pa=2pd,因此易得p,a,d三点共线且d是pa=1,即选c.题型二向量的坐标运算【例2】已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b.(1)若u=3v,求x;(2)若u∥v,求x.【解析】因为a=(1,1),b=(x,1),所以u=(1,1)+2(x,1)=(1,1)+(2x,2)=(2x+1,3),v=2(1,1)-(x,1)=(2-x,1).(1)u=3v?(2x+1,3)=3(2-x,1)?(2x+1,3)=(6-3x,3),所以2x+1=6-3x,解得x=1.?2x?1??(2?x),?? 3????(2x+1)-3(2-x)=0?x=1.【点拨】对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应引起重视.+|a141+b|2的最大值为.值为284.题型三平行(共线)向量的坐标运算【例3】已知△abc的角a,b,c所对的边分别是a,b,c,设向量m=(a,b),n=(sin b,sin a),p=(b-2,a-2).(1)若m∥n,求证:△abc为等腰三角形;【解析】(1)证明:因为m∥n,所以asin a=bsin b.由正弦定理,得a2=b2,即a=b.所以△abc为等腰三角形.a(b-2)+b(a-2)=0,所以a+b=ab.由余弦定理,得4=a2+b2-ab=(a+b)2-3ab,所以(ab)2-3ab-4=0.所以ab=4或ab=-1(舍去).113所以s△abc=absin c3. 222【点拨】设m=(x1,y1),n=(x2,y2),则①m∥n?x1y2=x2y1;②m⊥n?x1x2+y1y2=0.【变式训练3】已知a,b,c分别为△abc的三个内角a,b,c的对边,向量m=(2cosc-1,-2),n=(cos c,cos c+1).若m⊥n,且a+b=10,则△abc周长的最小值为( )a.10-3c.10-23b.10+53d.10+231【解析】由m⊥n得2cos2c-3cos c-2=0,解得cos c=-cos c=2(舍去),所以c2=a2+b2-2abcos 2【篇二:高中数学平面向量测试题及答案】选择题:1。
平面向量练习题及答案
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平面向量练习题及答案一、选择题1. 设向量a和向量b是两个不共线的向量,若向量c=2向量a-3向量b,向量d=向量a+4向量b,那么向量c和向量d的夹角的余弦值是()A. 1/2B. -1/2C. 0D. 12. 若向量a和向量b的模长分别为3和4,且它们的夹角为60°,则向量a和向量b的点积是()A. 6B. 12C. 15D. 183. 已知向量a=(1,2),向量b=(3,4),则向量a和向量b的向量积的大小是()A. 5B. 6C. 7D. 8二、填空题4. 若向量a=(x,y),向量b=(2,-1),且向量a与向量b共线,则x=______,y=______。
5. 向量a=(3,4),向量b=(-1,2),则向量a和向量b的夹角的正弦值是______。
三、计算题6. 已知向量a=(2,3),向量b=(4,-1),求向量a和向量b的点积。
7. 已知向量a=(-1,3),向量b=(2,-4),求向量a和向量b的向量积。
8. 已知向量a=(1,0),向量b=(2,3),求向量a在向量b上的投影。
四、解答题9. 设向量a=(1,-1),向量b=(2,3),求证向量a和向量b不共线。
10. 已知向量a=(x,y),向量b=(1,1),若向量a和向量b的点积为6,求x和y的值。
答案:1. B2. C3. B4. 2,-15. 根号下((3+4)的平方-(3*(-1)+4*2)的平方)除以(5*根号下2)6. 向量a和向量b的点积为:2*4+3*(-1)=57. 向量a和向量b的向量积为:(3*(-4)-4*2)i-(2*3-1*4)j=-20i+2j8. 向量a在向量b上的投影为:(向量a·向量b)/向量b的模长^2 * 向量b = (1*2+0*3)/(2^2+3^2) * 向量b = (2/13) * (2,3)9. 证:假设向量a和向量b共线,则存在实数k使得向量a=k向量b。
平面向量专题练习(带答案详解)
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平面向量专题练习(带答案详解) 平面向量专题练(附答案详解)一、单选题1.已知向量 $a=(-1,2)$,$b=(1,1)$,则 $a\cdot b$ 等于()A。
3 B。
2 C。
1 D。
02.已知向量 $a=(1,-2)$,$b=(2,x)$,若 $a//b$,则 $x$ 的值是()A。
-4 B。
-1 C。
1 D。
43.已知向量 $a=(1,1,0)$,$b=(-1,0,2)$,且 $ka+b$ 与 $2a-b$ 互相垂直,则 $k$ 的值是()A。
1 B。
5/3 C。
3/5 D。
7/54.等腰直角三角形 $ABC$ 中,$\angle ACB=\frac{\pi}{2}$,$AC=BC=2$,点 $P$ 是斜边 $AB$ 上一点,且 $BP=2PA$,那么 $CP\cdot CA+CP\cdot CB$ 等于()A。
-4 B。
-2 C。
2 D。
45.设 $a,b$ 是非零向量,则 $a=2b$ 是成立的()A。
充分必要条件 B。
必要不充分条件 C。
充分不必要条件 D。
既不充分也不必要条件6.在 $\triangle ABC$ 中 $A=\frac{\pi}{3}$,$b+c=4$,$E,F$ 为边 $BC$ 的三等分点,则 $AE\cdot AF$ 的最小值为()A。
$\frac{8}{3}$ B。
$\frac{26}{9}$ C。
$\frac{2}{3}$ D。
$3$7.若 $a=2$,$b=2$,且 $a-b\perp a$,则 $a$ 与 $b$ 的夹角是()A。
$\frac{\pi}{6}$ B。
$\frac{\pi}{4}$ C。
$\frac{\pi}{3}$ D。
$\frac{\pi}{2}$8.已知非零向量 $a,b$ 满足 $|a|=6|b|$,$a,b$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,且 $a\perp (a-kb)$,则实数 $k$ 的值为()A。
18 B。
高中数学平面向量经典练习题(附答案)
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D、m= -2+2 3,n= 2 +2 3
12、已知向量a与b, 3a + b = 6,a − 3b = 8,若则a ⊥ b,则 + 的值是( )
A、2
B、9
C、 6
D、 10
13、在△APD 中,AC=CD,AB=2BC,点 E 在 PA 上,H 在 PD 上,F 是 EH 的中
点,G 是 PC 与 EH 的交点,则 =(
3 23
2
解得:a=2b
已知 C 是 AD 的中点,设 = n ,
所以
=
2
+2
设 S = t KS,
-----------------------------------------⑤
得:
= 2tb
+(1-t) b
-----------------------⑦
由⑤、⑦式中对应系数相等,2tb = 2 (1 − t) b = 2
( + )·( + )=0 ------------------------⑨
由⑦,⑧,⑨,得:
cos( + , + )= ( + )·(3 + )
+ ∙3 +
=0 所以:向量 + , + 的夹角为 90°
故答案为:C
第 18 题 解: 已知 2 − 3 = 7 等号两边同时平方,得: 4 2- 12 ∙ +9 2 = 7 将 = 2, · =3 代入上式, 4·22-12·3+9 2 = 7 化简得: = 3
则
=
。
=(3,2)
8、已知向量 , 满足 = 3 , ⊥(2 + 3 ),则向量 与 的夹角
平面向量的练习题及答案
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平面向量的练习题及答案平面向量的练习题及答案典例精析题型一向量的有关概念下列命题:①向量AB的长度与BA的长度相等;②向量a与向量b平行,则a与b的方向相同或相反;③两个有共同起点的单位向量,其终点必相同;④向量AB与向量CD是共线向量,则A、B、C、D必在同一直线上.其中真命题的序号是.①对;零向量与任一向量是平行向量,但零向量的方向任意,故②错;③显然错;AB与CD是共线向量,则A、B、C、D可在同一直线上,也可共面但不在同一直线上,故④错.故是真命题的只有①.正确理解向量的有关概念是解决本题的关键,注意到特殊情况,否定某个命题只要举出一个反例即可.下列各式:①|a|=a?a;② ?c=a? ;③OA-OB=BA;④在任意四边形ABCD中,M为AD的中点,N为BC的中点,则AB+=2;⑤a=,b=,且a与b不共线,则⊥.其中正确的个数为A.1B.C.D.4选D.| a|=a?a正确;?c≠a? ; OA-OB=BA正确;如下图所示,MN=++且MN=++,两式相加可得2MN=AB+DC,即命题④正确;因为a,b不共线,且|a|=|b|=1,所以a+b,a-b 为菱形的两条对角线,即得⊥.所以命题①③④⑤正确.题型二与向量线性运算有关的问题如图,ABCD是平行四边形,AC、BD交于点O,点M在线段DO上,且=,点N在线段OC上,且=,设=a, =b,试用a、b 表示,,1313.在?ABCD中,AC,BD交于点O, 111所以==a-b),22=2=2=2.11又=,=,31所以=AD+=b+1115=b=a,266111=+=+4412==a+b). 323所以=-1511=-+)=a.6626向量的线性运算的一个重要作用就是可以将平面内任一向量由平面内两个不共线的向量表示,即平面向量基本定理的应用,在运用向量解决问题时,经常需要进行这样的变形.O是平面α上一点,A、B、C是平面α上不共线的三点,平面α内的动点P满足OP=1OA+λ,若λ=2时,则PA?的值为 .由已知得-=λ,11即AP=λ,当λ=时,得AP=,2所以2AP=AB+AC,即AP -AB=AC-AP,所以BP=PC,所以PB+PC=PB +BP=0,所以? =?0=0,故填0.题型三向量共线问题设两个非零向量a与b不共线.若=a+b,=2a+8b,=3,求证:A,B,D三点共线;试确定实数k,使ka+b和a+kb共线. 1证明:因为=a+b,=2a+8b,=3,所以BD=BC +CD=2a+8b+3=5=5AB,所以AB, BD共线.又因为它们有公共点B,所以A,B,D三点共线.因为ka+b和a+kb共线,所以存在实数λ,使ka+b=λ,所以a=b.因为a与b是不共线的两个非零向量,所以k-λ=λk-1=0,所以k2-1=0,所以k=±1.向量共线的充要条件中,要注意当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法的运用和方程思想.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.已知O是正三角形BAC内部一点,+2+3=0,则△OAC的面积与△OAB的面积之比是如图,在三角形ABC中, OA+2OB+3OC=0,整理可得OA+OC+2=0.1令三角形ABC中AC边的中点为E,BC边的中点为F,则点O 在点F与点E连线的处,即OE=2OF.1hh1设三角形ABC中AB边上的高为h,则S△OAC=S△OAE+S△OEC?OE? 的情形,而向量平行则包括共线的情形.2.判断两非零向量是否平行,实际上就是找出一个实数,使这个实数能够和其中一个向量把另外一个向量表示出来.3.当向量a与b共线同向时,|a+b|=|a|+|b|;当向量a与b共线反向时,|a+b|=||a|-|b||;当向量a与b不共线时,|a+b|<|a|+|b|.典例精析题型一平面向量基本定理的应用如图?ABCD中,M,N分别是DC,BC中点.已知AM=a,=b,试用a,b表示,AD与AC易知AM=AD+DM 1=+,1AN=AB+BN=AB2AD, 1a,??2即? ??1?b.?2?22所以=b-a),=2a-b).32所以=+=a+b).运用平面向量基本定理及线性运算,平面内任何向量都可以用基底来表示.此处方程思想的运用值得仔细领悟.已知D为△ABC的边BC上的中点,△ABC所在平面内有一点P,满足++=0等于 1B.C.1 D.1A.由于D为BC边上的中点,因此由向量加法的平行四边形法则,易知PB+PC=2PD,因此结合PA+BP+CP=0即得PA=2PD,因此易得P,A,D三点共线且D是PA=1,即选C.题型二向量的坐标运算已知a=,b=,u=a+2b,v=2a-b.若u=3v,求x;若u∥v,求x.因为a=,b=,所以u=+2=+=,v=2-=.u=3v?=3=,所以2x+1=6-3x,解得x=1.u∥v ?=λ2x?1??,-3=0?x=1.对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应引起重视.nπnπ已知向量an=sinn∈N*),|b|=1.则函数y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+ (77)+|a141+b|2的最大值为.π设b=,所以y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+…+|a141+b|2=2+b2+2+…+2+b2+2=282+2cos,所以y的最大7777 值为284.题型三平行向量的坐标运算已知△ABC的角A,B,C所对的边分别是a,b,c,设向量m=,n=,p=.若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;π若m⊥p,边长c=2,角CABC的面积.证明:因为m∥n,所以asin A=bsin B.由正弦定理,得a2=b2,即a=b.所以△ABC为等腰三角形.因为m⊥p,所以m·p=0,即a+b=0,所以a+b=ab.由余弦定理,得4=a2+b2-ab=2-3ab,所以2-3ab-4=0.所以ab=4或ab=-1.113所以S△ABC=absin C3.22设m=,n=,则①m∥n?x1y2=x2y1;②m⊥n?x1x2+y1y2=0.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m =,n=.若m⊥n,且a+b=10,则△ABC周长的最小值为A.10-3C.10-23B.10+5D.10+231由m⊥n得2cos2C-3cos C-2=0,解得cos C=-cos C=2,所以c2=a2+b2-2abcos例题讲解1、下列命题中,正确的是A.若a?b,则a与b的方向相同或相反B.若a?b,b?c,则a?cC.若两个单位向量互相平行,则这两个单位向量相等D.若a=b,b=c,则a=c.122、已知平面内不共线的四点0,A,B,C满足OB?OA?OC,则33|AB|:|BC|?A.3:1B.1:C.2:1D.1:23、已知向量a= ,b= ,若2a–b与b共线,则实数n的值是 A.6B. C.3?23D3?234、向量AB?按向量a?平移后得向量A?B?,则A?B?的坐标为A. B.C. D.、如图,在△ABC中,D是BC的中点,E是DC的中点,F是EC的中点,若AB?a,AC?b,则AF? A.14a?34b B.14a?34b C.18a?78bD.18a?78b6、若函数f?cos2x?1的图象按向量a平移后,得到的图象关于原点对称,则向量a可以是A. B. C.424二、填空题:共3小题7、设a,b是两个不共线的非零向量,若向量ka?2b与8a?kb的方向相反,则k?8、若a?b?c,化简3?2?2?、已知正△ABC的边长为 1 ,则BC?2CA?3AB等于检测题1、已知非零向量a,b满足a=?b,b=?a,则?= A.?1B.?1C.0D.02、设a,b是非零向量,则下列不等式中不恒成立的是A.a?b??B.abC.a?b?a?bD.a?a?b、已知a=,b=,?,则实数k的值是A.53B.2511C.?12D.?174、已知平面向量a?,b?,则向量a?b. A.平行于第一、三象限的角平分线B.平行于y轴 C.平行于第二、四象限的角平分线D.平行于x轴5、将二次函数y?x2的图象按向量a平移后,得到的图象与一次函数y?2x?5的图象只有一个公共点,则向量a?A. B. C. D.6. 如图,在正六边形ABCDEF中,已知AC?c,AD?d,则AE? .巩固练习1. 若e1,e2是夹角为的单位向量,且a?2e1?e2,b??3e1?2e2,则a?b?377A.1B. ?4C. ?D.222. 设a?,b?,c?则?c? A. B.0C.?3D.?11 答案 C3. 在?ABC中,已知向量AB?,BC?,则?ABC的面积等于 A.22B.24C.32D.2答案A4. 在?ABC中,a?5,b?8,C?60?,则BC?CA的值为A.10 B.20C.-10D.205. 已知下列命题中:若k?R,且kb?0,则k?0或b?0,若a?b?0,则a?0或b?0若不平行的两个非零向量a,b,满足|a|?|b|,则??0 ??若a与b平行,则a?b?|a|?|b|p2?q2?2其中真命题的个数是A.0B.1C.2D.36. 已知点O为△ABC外接圆的圆心,且OA?OB?CO?0,则△ABC的内角A等于 A.30?B.60? C.90?D.120?. 在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中点,AE线与CD交于点F.若AC?a,BD?b,则AF?的延长bD.a?3123bA.14a?12b B.23a?13b C.12a?14答案 B8. 已知a?1,b?6,a??2,则向量a与向量b的夹角是 A.6B.4C.3D.2答案 C9. 在平行四边形ABCD中,若BC?BA?BC?AB,则必有A.ABCD是菱形B.ABCD是矩形C.ABCD是正方形D.以上皆错10.已知向量a?,向量b?则|2a?b|的最大值,最小值分别是A.42,0B.4,42C.16,0D.4,0 二.填空题11. 已知Rt△ABC的斜边BC=5,则AB?BC?BC?CA?CA?AB 的值等于 . 答案-2512. 设p = ,q = ,若p与q的夹角??[0,2),则x的取值范围是13. 若平面向量a,b满足??1,a?b平行于x轴,b?,则a?答案-=解析 a?b?或,则a 或a.14. 在?ABC中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则OA?的最小值是________。
(完整版)高中数学平面向量习题及答案
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第二章 平面向量一、选择题1.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 .AD 与AE 相等D .AD 与BD 相等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.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 =α OA +β OB ,其中 α,β∈R ,且α+β=1,则点C 的轨迹方程为( ).A .3x +2y -11=0B .(x -1)2+(y -1)2=5C .2x -y =0D .x +2y -5=0 4.已知a 、b 是非零向量且满足(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a 与b 的夹角是( ). A .6πB .3π C .23π D .56π 5.已知四边形ABCD 是菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A ,C ),则AP =( ). A .λ(AB +AD ),λ∈(0,1) B .λ(AB +BC ),λ∈(0,22) C .λ(AB -AD ),λ∈(0,1)D .λ(AB -BC ),λ∈(0,22) 6.△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,BC ,AC 的中点,则DF =( ). A .EF +EDB .EF -DEC .EF +ADD .EF +AF7.若平面向量a 与b 的夹角为60°,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则向量a 的模为( ).(第1题)A.2 B.4 C.6 D.128.点O是三角形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.三条高的交点9.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,DC=-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10.如图,梯形ABCD中,|AD|=|BC|,EF∥AB∥CD则相等向量是().A.AD与BC B.OA与OBC.AC与BD D.EO与OF(第10题)二、填空题11.已知向量OA=(k,12),OB=(4,5),OC=(-k,10),且A,B,C三点共线,则k=.12.已知向量a=(x+3,x2-3x-4)与MN相等,其中M(-1,3),N(1,3),则x =.13.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.14.给定两个向量a=(3,4),b=(2,-1),且(a+m b)⊥(a-b),则实数m等于.15.已知A,B,C三点不共线,O是△ABC内的一点,若OA+OB+OC=0,则O 是△ABC的.16.设平面内有四边形ABCD和点O,OA=a,OB=b,OC=c, OD=d,若a+c =b+d,则四边形ABCD的形状是.三、解答题17.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若点P满足AP=AB+λAC(λ∈R),试求λ为何值时,点P在第三象限内?18.如图,已知△ABC,A(7,8),B(3,5),C(4,3),M,N,D分别是AB,AC,BC的中点,且MN与AD交于F,求DF.(第18题)19.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,求证:AF⊥DE(利用向量证明).(第19题) 20.已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(3,-1),则|2a-b|的最大值.参考答案一、选择题 1.B解析:如图,AB 与AC ,AD 与AE 不平行,AD 与BD 共线反向.2.A解析:两个单位向量可能方向不同,故B 不对.若AB =DC ,可能A ,B ,C ,D 四点共线,故C 不对.两向量相等的充要条件是大小相等,方向相同,故D 也不对.3.D解析:提示:设OC =(x ,y ),OA =(3,1),OB =(-1,3),α OA =(3α,α),β OB =(-β,3β),又αOA +β OB =(3α-β,α+3β),∴ (x ,y )=(3α-β,α+3β),∴⎩⎨⎧βαβα33+=-=y x ,又α+β=1,由此得到答案为D .4.B解析:∵(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,∴(a -2b )·a =a 2-2a ·b =0,(b -2a )·b =b 2-2a ·b =0,∴ a 2=b 2,即|a |=|b |.∴|a |2=2|a ||b |cos θ=2|a |2cos θ.解得cos θ=21. ∴ a 与b 的夹角是3π. 5.A解析:由平行四边形法则,AB +AD =AC ,又AB +BC =AC ,由 λ的范围和向量数乘的长度,λ∈(0,1).6.D解析:如图,∵AF =DE , ∴ DF =DE +EF =EF +AF .(第6题)(第1题)7.C解析:由(a +2b )·(a -3b )=-72,得a 2-a ·b -6b 2=-72. 而|b |=4,a ·b =|a ||b |cos 60°=2|a |, ∴ |a |2-2|a |-96=-72,解得|a |=6. 8.D解析:由 OA ·OB =OB ·OC =OC ·OA ,得OA ·OB =OC ·OA , 即OA ·(OC -OB )=0,故BC ·OA =0,BC ⊥OA ,同理可证AC ⊥OB , ∴ O 是△ABC 的三条高的交点. 9.C解析:∵AD =AB +BC +D C =-8a -2b =2BC ,∴AD ∥BC 且|AD |≠|BC |. ∴ 四边形ABCD 为梯形. 10.D解析:AD 与BC ,AC 与BD ,OA 与OB 方向都不相同,不是相等向量. 二、填空题 11.-32. 解析:A ,B ,C 三点共线等价于AB ,BC 共线,AB =OB -OA =(4,5)-(k ,12)=(4-k ,-7),BC =OC -OB =(-k ,10)-(4,5)=(-k -4,5),又 A ,B ,C 三点共线,∴ 5(4-k )=-7(-k -4),∴ k =-32. 12.-1.解析:∵ M (-1,3),N (1,3), ∴ MN =(2,0),又a =MN ,∴ ⎩⎨⎧0=4-3-2=3+2x x x 解得⎩⎨⎧4=1=-1=-x x x 或∴ x =-1. 13.-25.解析:思路1:∵ AB =3,BC =4,CA =5,∴ △ABC 为直角三角形且∠ABC =90°,即AB ⊥BC ,∴AB ·BC =0, ∴ AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =BC ·CA +CA ·AB =CA ·(BC +AB ) =-(CA )2 =-2CA =-25.思路2:∵ AB =3,BC =4,CA =5,∴∠ABC =90°, ∴ cos ∠CAB =CA AB=53,cos ∠BCA =CABC=54.根据数积定义,结合图(右图)知AB ·BC =0, BC ·CA =BC ·CA cos ∠ACE =4×5×(-54)=-16, CA ·AB =CA ·AB cos ∠BAD =3×5×(-53)=-9. ∴ AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =0―16―9=-25. 14.323. 解析:a +m b =(3+2m ,4-m ),a -b =(1,5). ∵ (a +m b )⊥(a -b ),∴ (a +m b )·(a -b )=(3+2m )×1+(4-m )×5=0 m =323. 15.答案:重心.解析:如图,以OA ,OC 为邻边作□AOCF 交AC 于D(第13题)点E ,则OF =OA +OC ,又 OA +OC =-OB ,∴ OF =2OE =-OB .O 是△ABC 的重心. 16.答案:平行四边形.解析:∵ a +c =b +d ,∴ a -b =d -c ,∴BA =CD . ∴ 四边形ABCD 为平行四边形. 三、解答题 17.λ<-1.解析:设点P 的坐标为(x ,y ),则AP =(x ,y )-(2,3)=(x -2,y -3). AB +λAC =(5,4)-(2,3)+λ[(7,10)-(2,3)]=(3,1)+λ(5,7) =(3+5λ,1+7λ).∵ AP =AB +λAC ,∴ (x -2,y -3)=(3+5λ,1+7λ). ∴ ⎩⎨⎧+=-+=-λλ713532y x 即⎩⎨⎧+=+=λλ7455y x要使点P 在第三象限内,只需⎩⎨⎧<+<+074055λλ 解得 λ<-1.18.DF =(47,2). 解析:∵ A (7,8),B (3,5),C (4,3), AB =(-4,-3),AC =(-3,-5).又 D 是BC 的中点, ∴ AD =21(AB +AC )=21(-4-3,-3-5) =21(-7,-8)=(-27,-4). 又 M ,N 分别是AB ,AC 的中点, ∴ F 是AD 的中点, ∴ DF =-FD =-21AD =-21(-27,-4)=(47,2). (第18题)19.证明:设AB =a ,AD =b ,则AF =a +21b ,ED =b -21a . ∴ AF ·ED =(a +21b )·(b -21a )=21b 2-21a 2+43a ·b . 又AB ⊥AD ,且AB =AD ,∴ a 2=b 2,a ·b =0. ∴ AF ·ED =0,∴AF ⊥ED .本题也可以建平面直角坐标系后进行证明.20.分析:思路1:2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴ |2a -b |2=(2cos θ-3)2+(2sin θ+1)2=8+4sin θ-43cos θ. 又4sin θ-43cos θ=8(sin θcos3π-cos θsin 3π)=8sin (θ-3π),最大值为8, ∴ |2a -b |2的最大值为16,∴|2a -b |的最大值为4.思路2:将向量2a ,b 平移,使它们的起点与原点重合,则|2a -b |表示2a ,b 终点间的距离.|2a |=2,所以2a 的终点是以原点为圆心,2为半径的圆上的动点P ,b 的终点是该圆上的一个定点Q ,由圆的知识可知,|PQ |的最大值为直径的长为4.(第19题)。
平面向量练习题及答案
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平面向量练习题及答案平面向量练习题及答案在数学学科中,平面向量是一个非常重要的概念。
它不仅在几何学中有广泛的应用,还在物理学、工程学等领域中发挥着重要的作用。
掌握平面向量的基本概念和运算法则对于解决各种实际问题具有重要意义。
本文将为大家提供一些平面向量练习题及答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
1. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a + b的结果。
解答:向量a + b的结果可以通过将向量a和向量b的对应分量相加得到。
所以,向量a + b = (3 + (-1), -2 + 4) = (2, 2)。
2. 题目:已知向量a = (2, -5)和向量b = (4, 3),求向量a - b的结果。
解答:向量a - b的结果可以通过将向量a和向量b的对应分量相减得到。
所以,向量a - b = (2 - 4, -5 - 3) = (-2, -8)。
3. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a与向量b的数量积。
解答:向量a与向量b的数量积可以通过将向量a和向量b的对应分量相乘,并将结果相加得到。
所以,向量a与向量b的数量积为3*(-1) + (-2)*4 = -3 - 8 = -11。
4. 题目:已知向量a = (2, -5),求向量a的模长。
解答:向量a的模长可以通过计算向量a的坐标分量的平方和的平方根得到。
所以,向量a的模长为√(2^2 + (-5)^2) = √(4 + 25) = √29。
5. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a与向量b的夹角的余弦值。
解答:向量a与向量b的夹角的余弦值可以通过计算向量a与向量b的数量积与向量a和向量b的模长的乘积的商得到。
所以,向量a与向量b的夹角的余弦值为(-11) / (√(3^2 + (-2)^2) * √((-1)^2 + 4^2)) = -11 / (√13 * √17)。
平面向量(含答案)
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平面向量学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________1..若向量(1,2),(4,5)BA CA == ,则BC =A. (5,7)B. (3,3)--C. ()3,3D. ()5,7--2.已知向量2(1,1),(,2),x x ==+a b 若,a b 共线,则实数x 的值为( )A.1-B.2C.1或2-D.1-或23.已知向量(1,2),(2,)a b m ==- ,若//a b ,则|23|a b + 等于( )A B . C ..4.在ABC ∆中,已知D 是AB 边上的一点,若2AD DB = ,13CD CA CB λ=+ ,则λ=( ) A.23 B.13 C.13- D.23- 5.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(0,0),(0,1),(1,2),(,0)O A B C m -,若//OB AC ,则实数m 的值为( )A. 2-B. 12-C. 12D. 2 6.已知||6a = ,||3b = ,12a b ⋅=- ,则向量a 在向量b 方向上的投影是( ) A .-4 B .4 C .-2 D .27.已知向量(3,4)OA =- ,(6,3)OB =- ,(2,1)OC m m =+ ,若//AB OC ,则实数m 的值为( )A .15B .-3C .35-D .17- 8.平面向量a 与b 的夹角为60°,1||),0,2(==b a ,则|2|b a +等于( )A B .C .4D .129.已知(3,4)a = ,(1,2)b = ,则a b -= . 10.已知平面向量)1,3(=a ,)3,(-=x b ,且b a ⊥,则x 的值为 .11.已知向量a ,b 满足|a |=1,|b |=2,a 与b 的夹角为60°,向量c =2a +b .则向量c 的模为 .12.已知向量()()cos45,sin30,2sin 45,4cos60,b c =︒︒=︒︒ 则b c ⋅= .13.向量a ,b 满足则a 与b 的夹角为 .14.已知,,a b c 是同一平面内的三个向量,其中(1,2)a =(1)若||c = //c a ,求:c 的坐标(2)若||b = 2a b + 与2a b - 垂直,求a 与b 的夹角 15.已知平面向量(cos ,sin )a ϕϕ= ,(cos ,sin )b x x = ,(sin ,cos )c ϕϕ=- ,其中0ϕπ<<,且函数()()cos ()sin f x a b x b c x =⋅+⋅ 的图象过点)1,6(π. (1)求ϕ的值;(2)将函数)(x f y =图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,得到函数)(x g y =的图象,求函数)(x g y =在[0,]2π上的最大值和最小值.16.已知向量2(cos ,1),,cos )222x x x m n =-= ,设函数()f x m n = (1)求()f x 在区间[]0,π上的零点;(2)在ABC ∆中,角A B C 、、的对边分别是,,a b c ,且满足2b ac =,求()f B 的取值范围.17.向量)sin ,1(x m a +=→,))6cos(4,1(π+=→x b ,设函数→→⋅=b a x g )(,(R m ∈,且m 为常数)(1)若x 为任意实数,求)(x g 的最小正周期;(2)若)(x g 在⎪⎭⎫⎢⎣⎡3,0π上的最大值与最小值之和为7,求m 的值.18(1,)b y = ,已知//a b ,且有函数)(x f y =. (1)求函数)(x f y =的周期;(2)已知锐角ABC ∆的三个内角分别为C B A ,,,若有3)3(=-πA f ,边7=BC ,721sin =B ,求AC 的长及ABC ∆的面积. 19.已知向量x ),1,(sin -=)23,(cos x =,)()(x f ⋅+=(1)当[0,]2x π∈时,求函数)(x f 的值域:(2)锐角A B C ∆中,c b a ,,分别为角C B A ,,的对边,若1023)2(,27,245===B f b c a ,求边c a ,.参考答案1.B【解析】试题分析:()3,3BC BA AC =+=-- 考点:向量的坐标运算.2.D.【解析】试题分析:∵2(1,1),(,2)x x ==+a b ,,a b 共线,∴根据向量共线的充要条件知1×x 2-1×(x+2)=0,∴x=-1或2,选D.考点:平面向量共线(平行)的坐标表示.3.C【解析】试题分析:由//a b 可得()40221-=⇒=-⨯-⨯m m ,所以()54641628,432=+=+⇒--=+.考点:向量的坐标运算.4.A【解析】试题分析:2AD DB = ,即()2C D C A C B C D -=- ,解得1233CD CA CB =+ ,23λ∴=,故选A.考点:平面向量的线性表示5.C【解析】试题分析:因为,在平面直角坐标系xOy 中,点(0,0),(0,1),(1,2),(,0)O A B C m -,所以,(1,2),(,1)OB AC m =-=- ,又//OB AC ,所以,11,122m m -==-,选C. 考点:平面向量的概念,共线向量.6.A【解析】 试题分析:向量a 在向量b方向上的投影是θcos ⋅(θ是a ,b 的夹角),θcos ⋅=-4.考点:向量的数量积运算.7.B .【解析】试题分析:由题意知(3,1)AB OB OA =-= ,(2,1)OC m m =+ ,又//AB OC ,则3(1)120m m ⨯+-⨯=,即3m =-.考点:两向量平行的充要条件.8.B【解析】试题分析:因为,(2,0),a = 所以,||2a = ,2220|2|444421cos60412,|2|a b a a b b a b +=+⋅+=+⨯⨯⨯+=+= B. 考点:平面向量的数量积、夹角、模9.(2,2)【解析】试题分析:根据向量的减法等于横坐标、纵坐标分别对应相减,得到(31,42)(2,2).a b -=--= .向量的加减及数乘类似实数运算,一般不会出错,只需注意对应即可.考点:向量的减法运算10.1【解析】试题分析:b a ⊥10330=⇒=-⇒=⋅⇒x x b a .考点:平面向量数量积运算.11.【解析】试题分析:|c |2=(2a +b )2=4a 2+4a·b+b 2=4+4×1×2×cos60°+4=12,即|c |=考点:平面向量数量积、向量的模.12.2.【解析】试题分析:由向量数量积的坐标运算公式得112sin 45cos454sin30cos6024222b c ⋅=︒︒+︒︒=⨯⨯= . 考点:1.向量数量积的坐标运算公式;2.三角函数式求值.13.23π. 【解析】试题分析:由题意解得1a b ⋅=- ,则1cos ,2a b =- ,即a 与b 的夹角为23π. 考点:1.平面向量数量积运算;2.向量夹角公式.14.(1)(2,4)或(2,4)--;(2)π.【解析】试题分析:(1)设(,)c x y = ,利用两个已知条件||c = //c a 列出关于,x y 的方程组,解出,x y 即可;(2)由2a b + 与2a b - 垂直得(2)(2)0a b a b +⋅-= ,对此式进行化简,可求出a b ⋅ ,又,a b 的模易知,利用向量数量积的定义则可求出a 与b 的夹角.试题解析:设(,)c x y = 由//||c a c =及 2212022,4420y x x x y y x y ⋅-⋅===-⎧⎧⎧∴⎨⎨⎨==-+=⎩⎩⎩或 所以,(2,4)(2,4)c c ==-- 或 7分(2)∵2a b + 与2a b - 垂直,∴(2)(2)0a b a b +⋅-=即222320a a b b +⋅-= ;∴52a b ⋅=- ∴cos 1||||a b a b θ⋅==- ,∵[0,]θπ∈∴θπ= 14分 考点:向量的数量积、向量的模、向量的平行与垂直.15.(1)3πϕ=;(2)最小值12,最大值1. 【解析】 试题分析:(1)根据向量的数量积的坐标运算,求出,a b b c ⋅⋅ 代入:()()c o s ()s f x a b x b c x=⋅+⋅ 整理便得()cos(2)f x x ϕ=-,再根据()f x 过点)1,6(π可得ϕ的值;(2)将函数)(x f y =图象上各点的横坐标变为原来的的2倍,纵坐标不变,便将函数)(x f y =中的x 换成12x 便得函数)(x g y =的解析式:()cos()3g x x π=-. 由02x π≤≤得033236x πππππ-≤-≤-=.结合cos y x =的图象可得()cos()3g x x π=-在[0,]2π上的最大值和最小值. 试题解析:(1) cos cos sin sin cos()a b x x x ϕϕϕ⋅=+=- 1分cos sin sin cos sin(b c x x x ϕϕϕ⋅=-=- ()x -ϕ 2分()()cos ()sin f x a b x b c x ∴=⋅+⋅cos()cos sin()sin x x x x ϕϕ=-+-cos()x x ϕ=--cos(2)x ϕ=-, 4分即()cos(2)f x x ϕ=- ∴()cos()163f ππϕ=-=,而0ϕπ<<, ∴3πϕ=. 6分(2)由(1)得,()cos(2)3f x x π=-, 于是1()cos(2())23g x x π=-, 即()cos()3g x x π=-. 9分 当[0,]2x π∈时,336x πππ-≤-≤, 所以1cos()123x π≤-≤, 11分 即当0x =时,()g x 取得最小值12, 当3x π=时,()g x 取得最大值1. 13分考点:1、向量的坐标运算;2、三角变换;3、三角函数的图象变换;4、三角函数的最值16.(1)3π、π;(2)(1,0]-. 【解析】试题分析:(1)先由平面向量数量积的坐标表示得到()f x ,然后由三角函数的倍角公式进行降次,再将函数()f x 的解析式化为()()sin f x A x b ωϕ=++的形式.令()0f x =,在区间[]0,π解得3x π=或π,即得到零点3π、π;(2)由条件及余弦定理,通过基本不等式可得1cos 2B ≥,又根据角B 是三角形内角,从而得到其范围,再代入即可得()f B 的取值范围.试题解析:因为向量2(cos ,1),,cos )222x x x m n =-= ,函数()f x m n = .所以21cos ()cos cos 2222x x x x f x x +=-=-111cos sin()22262x x x π=--=--3分 (1)由()0f x =,得1sin()62x π-=. =+266x k πππ-∴, 5=+266x k k Z πππ-∈或, =+23x k ππ∴, =+2x k k Z ππ∈或,又[]0,x π∈,3x π∴=或π.所以()f x 在区间[]0,π上的零点是3π、π. 6分 (2)在ABC ∆中,2b ac =,所以222221cos 2222a cb ac ac ac B ac ac ac +-+-==≥=. 由1cos 2B ≥且(0,)B π∈,得(0,],3B π∈--666B πππ⎛⎤∈ ⎥⎝⎦从而,10分 11sin()(,]622B π-∈-∴, 1()sin()(1,0]62f B B π=-+∈-∴ 12分 考点:1.数量积的坐标表示;2.余弦定理;3.三角函数的性质.17.(1)T π=;(2)2m =.【解析】试题分析:(1)借助向量数量积运算,利用两角和与差公式化为一角一函数()2sin(2)6g x x m π=++,可求函数周期;(2)由x 的范围求出26x π+的范围,借助函数图象求出函数最值.试题解析:(1)()14sin cos()14sin (cos cos sin sin )666g x a b m x x m x x x πππ=⋅=+++=++-2cos2x x m ++2sin(2)6x m π=++ 5分 所以T π=.(2)因为03x π≤<,所以52666x πππ≤+<, 9分 所以6x π=时,()2max g x m =+;0x =时,min ()1g x m =+ 12分所以217,2m m m +++==. 14分考点:1.函数的性质:周期、最值;2.三角函数的化简.18.(1)2π;(2)2AC =,S =. 【解析】 试题分析:(1)利用//的充要条件得出)(x f y =,再化简成sin()y A x B ωϕ=++类型求周期;(2)先由条件3)3(=-πA f 求出角A ,再由正弦定理B AC A BC sin sin =求AC ,然后只需求出AB 或sin C 即可求ABC ∆的面积.试题解析:解:由//得0)cos 23sin 21(21=+-x x y 3分 即 )3sin(2)(π+==x x f y 5分 (1)函数)(x f 的周期为π2=T 6分(2)由3)3(=-πA f 得3)33sin(2=+-ππA 即23sin =A ∵ABC ∆是锐角三角形∴3π=A 8分由正弦定理:BAC A BC sin sin =及条件7=BC ,721sin =B 得2237217sin sin =⋅=⋅=A B BC AC , 10分又∵A AC AB AC AB BC cos 2222⋅⋅-+=即2122472⨯⨯⋅-+=AB AB 解得3=AB 11分 ∴ABC ∆的面积233sin 21=⋅⋅=A AC AB S 12分 考点:1、平面向量与三角函数结合,2、正弦定理与余弦定理综合运用,3、三角形面积公式.19.(1)1[22-;(2)8c a ==. 【解析】试题分析:(1)先利用倍角公式、两角差的正弦公式将解析式化简,将已知x 代入,求值域;本卷由【在线组卷网 】自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
高一数学(必修二)平面向量的概念及其应用练习题及答案
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高一数学(必修二)平面向量的概念及其应用练习题及答案一、单选题1.下列说法错误的是( ) A .向量CD 与向量DC 长度相等 B .单位向量都相等C .0的长度为0,且方向是任意的D .任一非零向量都可以平行移动2.设e 是单位向量,3AB e =,3CD e =-,3AD =,则四边形ABCD 是( ) A .梯形B .菱形C .矩形D .正方形3.已知向量,a b 满足2π1,2,,3a b a b ===,则()a ab ⋅+=( ) A .2-B .1-C .0D .24.已知向量a ,b 满足1a b ==,23a b +=,则向量a ,b 的夹角为( )A .30B .60C .120D .1505.如图,D 是AB 上靠近B 的四等分点,E 是AC 上靠近A 的四等分点,F 是DE 的中点,设AB a =,AC b =,则AF =( )A .344a b - B .344a b + C .388a b + D .388a b - 6.已知向量a =(-1,2),b =(3,m ),m ∈R ,则“m =-6”是“a ∥()a b +”的( ) A .充要条件 B .充分不必要条件 C .必要不充分条件D .既不充分也不必要条件7.在ABC 中,内角,,A B C 所对的边分别是,,a b c ,已知45A =︒,2a =,2b =B 的大小为( ) A .30︒ B .60︒ C .30︒或150︒D .60︒或120︒8.已知平面四边形ABCD 满足13AD BC =,平面内点E 满足52BE CE =,CD 与AE 交于点M ,若BM x AB y AD =+,则yx等于( ) A .52B .52-C .43D .43-二、多选题9.下列说法正确的是( )A .a 与b 是非零向量,则a 与b 同向是a b =的必要不充分条件B .,,A BC 是互不重合的三点,若AB 与BC 共线,则,,A B C 三点在同一条直线上 C .a 与b 是非零向量,若a 与b 同向,则a 与b -反向D .设,λμ为实数,若a b λμ=,则a 与b 共线10.在ABC 中,已知π32A C ==,3CD DB =,则( ) A .+AB AC BC = B .2AC AD = C .13+44AD AB AC =D .AD BC ⊥11.已知向量()()()1,3,2,,a b y a b a ==+⊥,则( ) A .()2,3b =- B .向量,a b 的夹角为3π4C .172a b +=D .a 在b 方向上的投影向量是1,212.在ABC 中,内角,,A B C 的对边分别为,,a b c ,下列说法中正确的是( ) A .“ABC 为锐角三角形”是“sin cos A B >”的充分不必要条件 B .若sin 2sin 2A B =,则ABC 为等腰三角形 C .命题“若A B >,则sin sin A B >”是真命题D .若8a =,10c =,π3B =,则符合条件的ABC 有两个三、填空题13.P 在线段12PP 的反向延长线上(不包括端点),且12PP PP λ=,则实数λ的取值范围是___________.14.已知四边形ABCD 是边长为2的正方形,若3BC DE =,且F 为BC 的中点,则EA EF ⋅=______. 15.已知||1a =,()1,3b =,()b a a +⊥,则向量a 与向量b 的夹角为______.16.已知△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若b sin A =2c sin B ,cos B =14,b =3,则△ABC 的面积为________.四、解答题17.设1e ,2e 是两个不共线的向量,如果1232AB e e =-,124BC e e =+,1289CD e e =-. (1)求证:A ,B ,D 三点共线;(2)试确定λ的值,使122e e λ+和12e e λ+共线; (3)若12e e λ+与12e e λ+不共线,试求λ的取值范围.18.化简:(1)()()532423a b b a -+-; (2)()()()111232342a b a b a b -----;(3)()()x y a x y a +--.19.已知4a =,2b =,且a 与b 夹角为120°,求: (1)2a b -;(2)a 与a b +的夹角;(3)若向量2a b λ-与3a b λ-平行,求实数λ的值.20.如图,在菱形ABCD 中,1,22CF CD CE EB ==.(1)若EF xAB y AD =+,求23x y +的值; (2)若6,60AB BAD ∠==,求AC EF ⋅.21.已知ABC 的内角A ,B ,C 的对边分别为a ,b ,c ,3b =a c <,且ππ1sin cos 364A A ⎛⎫⎛⎫-+= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.(1)求A 的大小;(2)若sin sin 43sin a A c C B +=,求ABC 的面积.22.已知:a 、b 是同一平面内的两个向量,其中()1,2a =. (1)若5||2b =且a b +与b 垂直,求a 与b 的夹角θ ; (2)若()1,1b =且a 与a b λ+的夹角为锐角,求实数λ的取值范围.参考答案1.B 2.B 3.C 4.C 5.C 6.A 7.A 8.B 9.ABC 10.ABD 11.BD 12.AC 13.()1,0- 14.409 15.2π31691517.(1)证明:因为()121212124891284324BD BC CD e e e e e e e e AB=+=++-=-=-=,所以AB 与BD 共线.因为AB 与BD 有公共点B , 所以A ,B ,D 三点共线.(2)因为122e e λ+与12e e λ+共线, 所以存在实数μ,使()12122e e e e λλμ=++. 因为1e ,2e 不共线,所以2,1,λμλμ=⎧⎨=⎩所以22λ=±. (3)假设12e e λ+与12e e λ+共线,则存在实数m ,使()1212e e m e e λλ+=+.因为1e ,2e 不共线,所以1,,m m λλ=⎧⎨=⎩所以1λ=±.因为12e e λ+与12e e λ+不共线, 所以1λ≠±.18.(1)()()()()532423*********a b b a a a b b a b -+-=-+-+=-. (2)()()()111131211232342342322a b a b a b a a a b b b ⎛⎫⎛⎫-----=--+-++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 111123a b =-+.(3)()()()()2x y a x y a xa xa ya ya ya +--=-++=. 19.(1)解:因为()2224246844164a b a a b b -⋅+=-=++=,所以2221a b -=(2)因为()2222168412a b a a b b +=+⋅+=-+=,所以23a b +=,又()216412a b a a a b ⋅=+=-+⋅=, 所以()123cos ,43a ab a a b a a b⋅+<+>===⨯+ 所以a 与a b +的夹角为6π.(3)因为向量2a b λ-与3a b λ-平行, 所以()233a b k a b k a kb λλλ-=-=-, 因为向量a 与b 不共线,所以23k kλλ=⎧⎨=⎩,解得6λ=±20.(1)因为1122CF CD AB ==-,2CE EB =所以2233EC BC AD ==,所以21213232EF EC CF BC CD AD AB =+=+=-, 所以12,23x y =-=, 故231x y +=.(2)AC AB AD =+,()221211223263AC EF AB AD AB AD AB AB AD AD ⎛⎫∴⋅=+⋅-+=-+⋅+ ⎪⎝⎭,ABCD 为菱形,||||6,60AD AB BAD ∠∴===,所以66cos6018AB AD ⋅=⨯⨯=,2211261869263AC EF ∴⋅=-⨯+⨯+⨯=.21.(1)πππππ2sin cos cos cos 3636A A A A ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+=--+ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦2πcos 21π13cos 624A A ⎛⎫++ ⎪⎛⎫⎝⎭=+== ⎪⎝⎭,∴π31cos 22A ⎛⎫+=- ⎪⎝⎭,因为0πA <<,得ππ7π2333A <+<,所以π2π233A +=或4323ππA +=,解得π6A =或π2A =,因为a c <,得π2A <,∴π6A =. (2)由(1)知,6A π=,sin sin 43sin a A c C B +=,由正弦定理,得22312a c b +==,由余弦定理,得2222cos a b c bc A =+-⋅,即22312323c c c -=+-, 整理,得22390c c --=,由0c >得3c =, 所以11133sin 33222ABC S bc A ==⨯=△ 22.(1)解:由()a b b +⊥得()0a b b +⋅=,即2+0a b b ⋅= ,所以254a b b ⋅=-=-,得514cos 2552a b a bθ-⋅===-⋅⨯,又[]0,πθ∈,所以2π3θ=; (2)解:因为()1,2a =,()1,1b =,所以()()()1,21,11,2a b λλλλ+=+=++ 所以()0a a b λ⋅+>,则512403λλλ+++>⇒>-, 由//a a b λ+得0λ=,由与a 与a b λ+的夹角为锐角,所以5,0(0,)3λ⎛⎫∈-+∞ ⎪⎝⎭。
平面向量练习题及答案
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平面向量练习题及答案1. 向量初步概念和运算(1) 已知向量a=3i+4j,求向量a的模长。
答案:|a| = √(3^2 + 4^2) = 5(2) 已知向量b=-2i+5j,求向量b的模长。
答案:|b| = √((-2)^2 + 5^2) = √29(3) 已知向量c=2i+3j,求向量c的模长和方向角(与x轴正方向的夹角)。
答案:|c| = √(2^2 + 3^2) = √13方向角θ = arctan(3/2)2. 向量的线性运算(1) 已知向量a=3i+4j,向量b=-2i+5j,求向量a+b。
答案:a+b = (3-2)i + (4+5)j = i + 9j(2) 已知向量a=3i+4j,向量b=2i-7j,求向量a-b。
答案:a-b = (3-2)i + (4-(-7))j = i + 11j(3) 已知向量a=3i+4j,求向量-2a的模长。
答案:|-2a| = |-2(3i+4j)| = |-6i-8j| = √((-6)^2 + (-8)^2) = 103. 向量的数量积与投影(1) 已知向量a=3i+4j,向量b=-2i+5j,求向量a·b的值。
答案:a·b = (3*-2) + (4*5) = -6 + 20 = 14(2) 已知向量a=3i+4j,向量b=-2i+5j,求向量a在b方向上的投影。
答案:a在b方向上的投影= (a·b)/|b| = 14/√294. 向量的夹角和垂直判定(1) 判断向量a=3i+4j和向量b=-2i+5j是否相互垂直。
答案:两个向量相互垂直的条件是a·b = 0。
计算得到a·b = 14,因此向量a和向量b不相互垂直。
(2) 已知向量a=3i+4j,向量b=-8i+6j,求向量a和向量b的夹角。
答案:向量a和向量b的夹角θ = arccos((a·b)/(∣a∣*∣b∣)) = arccos((-66)/(√25*√100))5. 向量共线和平面向量的应用(1) 已知向量a=3i+4j,向量b=-6i-8j,判断向量a和向量b是否共线。
平面向量习题及答案
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平面向量习题及答案平面向量习题及答案引言:平面向量是高中数学中的重要内容之一,它在几何、代数和物理等领域中都有广泛的应用。
通过解决平面向量习题,我们可以加深对平面向量的理解,提高解题能力。
本文将介绍几个常见的平面向量习题,并给出详细的解答过程。
一、向量的加法和减法1. 已知向量a=2i+3j,b=4i-5j,求a+b和a-b。
解答:a+b=(2+4)i+(3-5)j=6i-2ja-b=(2-4)i+(3+5)j=-2i+8j2. 已知向量a=3i+2j,b=-i+4j,求2a-3b。
解答:2a-3b=2(3i+2j)-3(-i+4j)=6i+4j+3i-12j=9i-8j二、向量的数量积和向量积1. 已知向量a=2i+3j,b=-i+4j,求a·b和|a×b|。
解答:a·b=(2)(-1)+(3)(4)=-2+12=10|a×b|=|(2)(4)-(3)(-1)|=|8+3|=112. 已知向量a=3i+2j,b=4i-5j,求a×b的模长和方向角。
解答:a×b=(3)(-5)-(2)(4)=-15-8=-23|a×b|=|-23|=23设a×b与x轴正向的夹角为θ,则cosθ=(4)/√(4^2+(-23)^2)=4/√545θ≈84.3°三、向量的共线与垂直1. 已知向量a=2i+3j,b=-4i-6j,判断a和b是否共线。
解答:若a和b共线,则存在实数k,使得a=kb。
2i+3j=k(-4i-6j)2i+3j=-4ki-6kj2=-4k,3=-6k解得k=-1/2所以,a和b共线。
2. 已知向量a=2i+3j,b=-4i-6j,判断a和b是否垂直。
解答:若a和b垂直,则a·b=0。
a·b=(2)(-4)+(3)(-6)=-8-18=-26-26≠0所以,a和b不垂直。
结论:通过解答上述平面向量习题,我们可以巩固向量的加法、减法、数量积、向量积等基本概念和运算规则。
高三数学平面向量试题答案及解析
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高三数学平面向量试题答案及解析1.已知点为的外接圆的圆心,且,则的内角等于( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】由得,所以四边形为菱形,因此,即.【考点】1.向量运算;2.三角形外心.2.已知是单位向量,.若向量满足()A.B.C.D.【答案】A;【解析】因为,,做出图形可知,当且仅当与方向相反且时,取到最大值;最大值为;当且仅当与方向相同且时,取到最小值;最小值为.3.已知向量,,则向量在上的正射影的数量为()A.B.C.D.【答案】D【解析】向量在上的正射影的数量为选D.【考点】向量正投影4.设向量,,则向量在向量上的投影为.【答案】-1【解析】由已知向量,,向量在向量上的投影为.【考点】向量的投影.5.已知向量,,若与垂直,则()A.B.C.2D.4【答案】C【解析】因为两向量垂直,所以,即,代入坐标运算:,解得:,所以.【考点】向量数量积的坐标运算6.已知向量满足,,.若对每一确定的,的最大值和最小值分别是,则对任意,的最小值是.【答案】【解析】设,则,设OA中点为D,则,因此四点A,D,B,C共圆,圆心为AB中点M,直径为AB,从而的最大值和最小值分别是因此【考点】向量几何意义7.已知向量满足,则在方向上的投影为.【答案】【解析】根据,求得,根据投影公式可得在方向上的投影为.【考点】向量在另一个向量方向上的投影.8.若O是△ABC所在平面内一点,且满足|-|=|+-2|,则△ABC一定是A.等边三角形B.直角三角形C.等腰三角形D.等腰直角三角形【答案】B【解析】根据题意有,即,从而得到,所以三角形为直角三角形,故选B.【考点】向量的加减运算,向量垂直的条件,三角形形状的判断.9.已知、是不共线的向量,,那么三点共线的充要条件为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为三点共线,所以,所以,故选B.【考点】向量共线的充要条件.10.已知是内的一点,且,,若,和的面积分别为、、,则的最小值是()A.B.C.D.【答案】B【解析】利用向量的数量积的运算求得bc的值,利用三角形的面积公式求得x+y的值,进而把转化为利用基本不等式求得的最小值即可.因为,,所以故选B.【考点】平面向量;均值不等式11.设向量a=(-1,2),b=(m,1),如果向量a+2b与2a-b平行,则a 与b的数量积等于()A.-B.-C.D.【答案】D【解析】由已知可得,因为与平行,所以可得,解得.即..故D正确.【考点】1向量共线;2数量积公式.12.在中,已知,,分别是边上的三等分点,则的值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为、分别是边上的三等分点所以,所以又所以得所以故答案选【考点】1.向量的线性关系;2.向量的数量积.13.如图,已知边长为4的正方形ABCD,E是BC边上一动点(与B、C不重合),连结AE,作EF⊥AE交∠BCD的外角平分线于F.设,记,则函数的值域是;当面积最大时,.【答案】,【解析】如图,作,交延长线于,则,易证得,所以设,则所以所以由题知,所以故的值域是因为,所以当面积最大时,,即则在中,所以【考点】1.向量的数量积;2.二次函数的最值.14.边长为2的正三角形内(包括三边)有点,,求的取值范围.【答案】.【解析】如下图所示,建立平面直角坐标系,∴,,,,,∴,即点P的轨迹为圆夹在三角形ABC内及其边界的一段圆弧,在中,有,又∵,即的取值范围是.【考点】平面向量数量积.【思路点睛】平面向量的综合题常与角度与长度结合在一起考查,在解题时运用向量的运算,数量积的几何意义,同时,需注意挖掘题目中尤其是几何图形中的隐含条件,常利用数形结合思想将问题等价转化为利用几何图形中的不等关系将问题简化,一般会与函数,不等式等几个知识点交汇,或利用平面向量的数量积解决其他数学问题是今后考试命题的趋势.15.在直角梯形ABCD中,AB⊥AD,DC∥AB,AD=DC=1,AB=2,E,F分别为AB,BC的中点,点P在以A为圆心,AD为半径的圆弧上变动(如图所示).若,其中的取值范围是.【答案】【解析】建立如下图所示直角坐标系,则,,,,,所以,,又因为点在以为圆心、为半径的圆上,且在第一象限,所以点的坐标为,,所以,所以.,,由三角函数的性质可知,函数的值域为,所以的取值范围为.【考点】1.向量的坐标运算;2.圆的参数方程;3.三角函数的性质.【方法点睛】本题主要考查向量的坐标运算、圆的参数方程的应用、三角函数的性质、数形结合思想,属难题.平面向量的坐标运算主要是利用向量加、减、数乘运算的法则进行求解的,若已知有向线段两端点的坐标,应先求出向量的坐标,解题过程中,常利用向量相等则其坐标相同这一原则,通过列方程(组)求解进行,并注意方程思想与转化思想的应用.16.已知向量,,若与平行,则的值是 _.【答案】【解析】由题意与平行,则可得到【考点】共线向量17.在中,,D是边BC上一点,(1)求的值;(2)求的值【答案】(1)(2)【解析】(1)在中,已知三边求一角,故应用余弦定理:,解得,(2)因为,而,因此只需求边AB,这可由正弦定理解得:试题解析:在中,由余弦定理得:.把,,代入上式得.因为,所以.在中,由正弦定理得:.故.所以.【考点】正余弦定理【名师】1.正弦定理可以处理①已知两角和任一边,求另一角和其他两条边;②已知两边和其中一边的对角,求另一边和其他两角.余弦定理可以处理①已知三边,求各角;②已知两边和它们的夹角,求第三边和其他两个角.其中已知两边及其一边的对角,既可以用正弦定理求解也可以用余弦定理求解.2.利用正、余弦定理解三角形其关键是运用两个定理实现边角互化,从而达到知三求三的目的.18.已知向量,其中,则向量的夹角是()A.B.C.D.【答案】D【解析】由于,则,即,则,则有,所以向量的夹角是.【考点】平面向量的数量积的运算.19.(2015秋•上海月考)已知||=2,||=1,的夹角为,则= .【答案】1【解析】代入向量数量级定义式计算.解:=||•||cos=2×1×=1.故答案为:1.【考点】平面向量数量积的运算.20.(2015•河南模拟)已知向量=(2,1),=(0,﹣1).若(+λ)⊥,则实数λ=.【答案】5【解析】本题先将向量坐标化,利用两向量垂直得到它们的数量积为零,求出λ的值,得到本题答案.解:∵向量=(2,1),=(0,﹣1),∴.∵(+λ)⊥,∴2×2+1×(1﹣λ)=0,λ=5.故答案为:5.【考点】平面向量数量积的运算.21.已知两定点,,点P在椭圆上,且满足=2,则为()A.-12B.12C.一9D.9【答案】D【解析】由,可得点的轨迹是以两定点,为焦点的双曲线的上支,且∴的轨迹方程为:,由和联立可解得:,则.故选D.【考点】椭圆的简单性质.22.在边长为1的正三角形ABC中,设,则__________.【答案】.【解析】如图:由知点D是BC边的中点,点E是CA边上靠近点C的一个三等分点,.故答案应填:.【考点】向量的数量积.23.在中,则∠C的大小为()A.B.C.D.【答案】B【解析】,解得,所以,故选B.【考点】平面向量数量积的应用.24.已知点P是内一点,且,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】设点M是中点,则点P是一个三等分点,,选C.【考点】向量表示25.知△ABC和点M满足+=-,若存在实数m使得m+m=成立,则m等于()A.B.2C.D.3【答案】C【解析】由,得,知点是的重心,由,由于是的重心,所以,,故选C.【考点】平面向量.26.已知向量,设.(1)求函数的解析式及单调增区间;(2)在中,分别为内角的对边,且,求的面积.【答案】(1),;(2)【解析】(Ⅰ)利用三角函数恒等变换的应用化简函数解析式可得,由,可解得函数的单调增区间.(Ⅱ)由,可得,结合范围,可得,从而求得,由余弦定理可解得的值,利用三角形面积公式即可得解.试题解析:解:(Ⅰ)由可得所以函数的单调递增区间为,(Ⅱ)由可得【考点】1.余弦定理;2.三角函数中的恒等变换应用.27.在中,,点是线段上的动点,则的最大值为_______.【答案】.【解析】,所以当M,N重合时,,最大,为,又设所以,显然当时,最大为,故的最大值为3.【考点】数量积的应用.28.已知向量若则()A.B.C.2D.4【答案】C【解析】由已知,因为,所以,,所以.故选C.【考点】向量垂直的坐标运算,向量的模.29.已知||=,||=2,若(+)⊥,则与的夹角是.【答案】150°.【解析】根据已知条件即可得到,所以根据进行数量积的运算即可得到3,所以求出cos<>=,从而便求出与的夹角.解:∵;∴=;∴;∴与的夹角为150°.故答案为:150°.【考点】平面向量数量积的运算.30.已知点为内一点,且则________.【答案】【解析】如图,即,又,所以有,则.【考点】向量的运算.【思路点睛】因为有相同的底边,所以只要分别求得顶点的距离或者其比值便可求得面积之比,显然求比值较容易,由三角形相似的性质可知顶点的距离之比等于的比值,所以要结合利用向量的运算求得的比值.31.若非零向量满足,且,则与的夹角为()A.B.C.D.【答案】D【解析】,因为,所以有,其中为与的夹角,将代入前式中,可求得,故本题的正确选项为D.【考点】向量的运算.32.已知△ABC和点M满足.若存在实数m使得成立,则m=()A.2B.3C.4D.5【答案】B【解析】解题时应注意到,则M为△ABC的重心.解:由知,点M为△ABC的重心,设点D为底边BC的中点,则==,所以有,故m=3,故选:B.【考点】向量的加法及其几何意义.33.等腰直角三角形中,是斜边上一点,且,则.【答案】4【解析】因为,而,.所以答案应填:4.【考点】平面向量数量积的运算.【方法点睛】欲求的值的关键是选为一组基底,用表述出,代入数量积进行运算.另一种方法:以为原点,分别以为轴,建立直角坐标系,则,所以,由知,所以.本题考查平面向量的数量积的运算,属于基础题.34.在中,是上的点,若,则实数的值为___________.【答案】【解析】因为,所以,即,所以,又因为三点共线,所以.【考点】1.向量的线性运算;2.向量共线定理.35.如图,在中,为的中点,为上任一点,且,则的最小值为.【答案】9【解析】因为是中点,所以,又在线段上,所以,且,所以,当且仅当,即时等号成立,所以的最小值为9.【考点】平面向量的基本定理,基本不等式.【名师】设点是直线外任一点,,则是三点共线的充要条件.36.在平面直角坐标系中有不共线三点,,.实数满足,则以为起点的向量的终点连线一定过点()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意得,,所以.设点在向量的中点连线上,则,所以一点过点,故选C.【考点】向量的坐标运算.【方法点晴】本题主要考查了平面向量的坐标运算及平面向量的共线定理的应用,属于中档试题,着重考查了学生的推理、运算能力和转化与化归的思想方法,本题的解答中,根据,设点在向量的中点连线上,利用平面向量的共线定理和平面向量的坐标运算,得到向量的表示,即可到结论.37.四边形中,且,则的最小值为【答案】【解析】通过建立坐标系,设C(a,0),D(0,b),利用数量积的坐标运算得出数量积关于a,b的函数,求出函数的最小值.设AC与BD交点为O,以O为原点,AC,BD为坐标轴建立平面直角坐标系,设C(a,0),D(0,b),则A(a-2,0),B(0,b-3),当时,取得最小值.【考点】平面向量的坐标运算【方法点睛】平面向量与三角函数的综合问题的解题思路(1)题目条件给出向量的坐标中含有三角函数的形式,运用向量共线或垂直或等式成立等,得到三角函数的关系式,然后求解.(2)给出用三角函数表示的向量坐标,要求的是向量的模或者其他向量的表达形式,解题思路是经过向量的运算,利用三角函数在定义域内的有界性,求得值域等.38.已知是两个互相垂直的单位向量,且,则对任意实数,的最小值为____________.【答案】【解析】,建立如图所示的直角坐标系, 取,设.,当且仅当时取等号. 故答案为.【考点】1、向量的几何性质、平面向量的数量积公式;2、利用基本不等式求最值.【易错点晴】本题主要考查向量的几何性质、平面向量的数量积公式以及利用基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用“或”时等号能否同时成立).39.已知曲线上的任意点到点的距离比它到直线的距离小1,(1)求曲线的方程;(2)点的坐标为,若为曲线上的动点,求的最小值(3)设点为轴上异于原点的任意一点,过点作曲线的切线,直线分别与直线及轴交于,以为直径作圆,过点作圆的切线,切点为,试探究:当点在轴上运动(点与原点不重合)时,线段的长度是否发生变化?请证明你的结论【答案】(1);(2)的最小值为2;(3)线段的长度为定值【解析】(1)根据抛物线的定义得出轨迹方程;(2)设,将表示为(或)的函数,根据函数性质求出最小值;(3)设坐标和直线的斜率,根据相切得出的关系,求出坐标得出圆的圆心和半径,利用切线的性质得出的长.试题解析:(1)设为曲线上的任意一点,依题意,点到点的距离与它到直线的距离相等,所以曲线是以为焦点,直线为准线的抛物线,所以曲线的方程为(2)设,则因为,所以当时,有最小值2(3)当点在轴上运动(与原点不重合)时,线段的长度不变,证明如下:依题意,直线的斜率存在且不为0,设,代入得,由得将代入直线的方程得,又,故圆心所以圆的半径为当点在轴上运动(点与原点不重合)时,线段的长度不变,为定值【考点】抛物线的定义及其标准方程,向量的数量积运算,直线与圆锥曲线的关系40.平面向量与的夹角为60°,,则等于()A.B.4C.12D.16【解析】,因此,选A.【考点】向量的模41.已知向量,则a与b夹角的大小为_________.【答案】【解析】两向量夹角为,又两个向量夹角范围是,所以夹角为.【考点】向量数量积与夹角公式【名师】由向量数量积的定义(为,的夹角)可知,数量积的值、模的乘积、夹角知二可求一,再考虑到数量积还可以用坐标表示,因此又可以借助坐标进行运算.当然,无论怎样变化,其本质都是对数量积定义的考查.求解夹角与模的题目在近几年高考中出现的频率很高,应熟练掌握其解法.42.已知向量,且,则m=A.−8B.−6C.6D.8【答案】D【解析】,由得,解得,故选D.【考点】平面向量的坐标运算、数量积【名师】已知非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2):|a|=|a|=cos θ=cos θ=a·b=0x x+y y=043.在中,点M是边BC的中点.若,则的最小值是____.【答案】【解析】设,由,即有,得,点是的中点,则,.当且仅当取得最小值,且为.则的最小值为,故答案为:.【考点】平面向量数量积的运算.44.已知向量,,则()A.2B.-2C.-3D.4【解析】因,故,应选A。
平面向量的基本定理及坐标表示 练习 含答案
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平面向量的基本定理及坐标表示1.设是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是( ) A BC D2.已知向量a,b ,且AB =a+2b 5BC ,=-a +6b 7CD ,=a-2b,则一定共线的三点是( )A.A 、B 、DB.A 、B 、CC.B 、C 、DD.A 、C 、D3.已知平行四边形ABCD 中DA ,=a DC ,=b ,其对角线交点为O,则OB 等于( ) A.12a +bB.a 12+bC.12(a +b )D.a +b4.已知OA =a OB ,=b ,C 为AB 上距A 较近的一个三等分点,D 为CB 上距C 较近的一个三等分点,则用a ,b 表示OD 的表达式为( ) A.4+59a b B +7169a b . C. +32a b D. +43a b5.已知P 是△ABC 所在平面内的一点,若CB PA PB λ=+,其中λ∈R ,则点P 一定在( )A.△ABC 的内部B.AC 边所在的直线上C.AB 边所在的直线上D.BC 边所在的直线上 6.在△ABC 中AB ,=c AC ,=b ,若点D 满足2BD DC =,则AD 等于( ) A.23b 13+ c B.53c 23-b C.23b 13- c D.13b 23+c7.在△ABC 中,设AB =m AC ,=n ,D 、E 是边BC 上的三等分点,即BD=DE=EC,则AD = AE ,= .8.设为内一点,且满足,则为的( )A 外心B 内心C 重心D 垂心9.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD =4DB ,CD =r AB +s AC ,则3r+s 的值为 .12,e e 1212e e e e +-和1221326e e e e --和4122122e e e e ++和212e e e +和O ABC ∆0AO BO CO ++=O ABC ∆10.计算下列各题:(1)3(3a -b )+4(b -2a );14(2)[(a +2b )+3a 13(6-a -12b )];(3)()(λμ+a +b )()(λμ--a -b ).11.已知M 是△ABC 的重心,设MA =a MB ,=b ,用a 、b 表示AC 、BC .12.已知a ,b 是两个不共线的非零向量,若a 与b 起点相同,则实数t 为何值时,a ,t b 13(,a +b )三向量的终点共线?13.(1)在△ABC 中,D 为BC 边上的中点. 求证:12()AD AB AC =+. (2)求证:G 为△ABC 重心,O 为平面内不同于G 的任意一点,则13()OG OA OB OC =++.平面向量的基本定理及坐标表示1.B 2. A 3. C 4.A 5.B 6. A 7. 23m n AD += 23n m AE += 8. C 9. 8510. (1) a +b (2)32a b +(3) 22b a λμ+ 11. 2AC a b =-- 82C a b =--12. 解:由已知,存在唯一实数λ,使a -t b [λ=a 13(-a +b )],化简得23(1)λ-a =3()t λ-b .由于a ,b 不共线,故 233100t λλ-=,⎧⎨-=,⎩ 解得 3212t λ=,⎧⎨=,⎩ 即12t =时,三向量的终点共线. 13.(1)证法一:AD AB BD AD AC CD =+,=+, 又D 为中点,∴BD CD +=0.∴2AD AB AC =+,即12()AD AB AC =+. 证法二:延长AD 至E,使DE=AD.∵BD=DC,∴四边形ABEC 为平行四边形.∴AE AB AC =+.又AE AD DE AD DE =+,=, ∴12()AD AB AC =+. (2)证明:∵OG OB BG =+,OG OA AG OG OC CG =+,=+,又∵G为△ABC的重心,∴AG CG++=0.∴OG OG OG OA OB OC ++=++,即13()OG OA OB OC=++.。
高一数学平面向量的概念练习题(解析版)
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练习11 平面向量的概念一、单选题1.给出下列物理量:①质量;②速度;③位移;④力;⑤路程;⑥功;⑦加速度.其中是向量的有()A.4个B.5个C.6个D.7个【答案】A【解析】【分析】根据向量的定义即可判断;【详解】解:速度、位移、力、加速度4个物理量是向量,它们都有大小和方向.故选:A【点睛】本题考查向量的定义的理解,属于基础题.2.下列各说法:①有向线段就是向量,向量就是有向线段;②向量的大小与方向有关;③任意两个零向量方向相同;④模相等的两个平行向量是相等向量.其中正确的有( )A.0个B.1个C.2个D.3个【答案】A【分析】根据向量的基本概念分析即可.【详解】有向线段是向量的几何表示,二者并不相同,故①错误;②向量不能比较大小,故②错误;③由零向量方向的任意性知③错误;④向量相等是向量模相等,且方向相同,故④错误.故选:A.【点睛】本题主要考查了向量中的基本概念,属于基础题型.3.如图,在O中,向量,,OB OC AO是()A.有相同起点的向量B.共线向量C.模相等的向量D.相等向量【答案】C【分析】向量是既有大小又有方向的量,通过大小和方向两个方面逐一判断即可.【详解】解:,,OB OC AO起点并不全相同,故A错误;,,OB OC AO的方向均不相同,也不相反,故BD 错误;||||||OB OC AO===圆的半径,故C正确,故选C.【点睛】本题考查向量的概念,是基础题.4.下列说法正确的是( )A.有向线段AB与BA表示同一向量B.两条有公共终点的有向线段表示的向量是平行向量C.零向量与单位向量是平行向量D.对任一向量a,aa是一个单位向量【答案】C【分析】由平面向量的定义、平行向量及单位向量的可依次对选项判断.【详解】对于选项A,向量AB与BA方向相反,不是同一向量,故选项A错误;对于选项B ,有公共终点的有向线段的方向不一定相同或相反,故B 错误;对于选项C ,零向量与任意向量都是平行向量,故C 正确;对于选项D ,当0a =时,a a 无意义,故D 错误. 故选:C 【点睛】本题考查了平面向量的定义与平行向量的应用,属于基础题.二、多选题5.如图所示,梯形ABCD 为等腰梯形,则下列关系正确的是( )A .AB DC =B .AB DC = C .AB DC >D .BC AD ∥【答案】BD【分析】 根据向量的模及共线向量的定义解答即可;【详解】解:AB 与DC 显然方向不相同,故不是相等向量,故A 错误;AB 与DC 表示等腰梯形两腰的长度,所以AB DC =,故B 正确;向量无法比较大小,只能比较向量模的大小,故C 错误;等腰梯形的上底BC 与下底AD 平行,所以//BC AD ,故D 正确;故选:BD .【点睛】本题考查共线向量、相等向量、向量的模的理解,属于基础题.6.下列说法正确的是( )A .长度相等的向量是相等向量B .若a b =,b c =,则a c =C.共线向量是在一条直线上的向量D.向量AB与CD共线是A,B,C,D四点共线的必要不充分条件【答案】BD【分析】根据向量的相关概念判断可得.【详解】解:相等向量不仅要求长度相等,还要求方向相同,故A说法错误;B说法显然正确;共线向量可以是在一条直线上的向量,也可以是所在直线互相平行的向量,故C说法错误;A,B,C,D四点共线⇒向量AB与CD共线,反之不成立,所以向量AB与CD共线是A,B,C,D四点共线的必要不充分条件,故D说法正确.故选:BD【点睛】本题考查向量的相关概念的理解,相等向量、共线向量,属于基础题.三、填空题7.下列结论正确的序号是_______.=;①若a,b都是单位向量,则a b②物理学中作用力与反作用力是一对共线向量;③方向为南偏西60°的向量与北偏东60°的向量是共线向量;④直角坐标平面上的x轴,y轴都是向量.【答案】②③【分析】根据题意,对题目中的命题进行分析、判断正误即可.【详解】解:对于①,a,b都是单位向量,则不一定有a b=,①错误;对于②,物理学中的作用力与反作用力大小相等,方向相反,是一对共线向量,②正确;对于③,如图所示,方向为南偏西60︒的向量与北偏东60︒的向量在一条直线上,是共线向量,③正确;对于④,直角坐标平面上的x 轴、y 轴只有方向,没有大小,不是向量,④错误;综上,正确的命题序号是②③.故答案为:②③.【点睛】本题通过命题真假的判断考查了平面向量的概念与应用问题,属于基础题.8.把同一平面内所有模不小于1,不大于2的向量的起点,移到同一点O ,则这些向量的终点构成的图形的面积等于__________.【答案】3π【解析】【分析】本题首先可以通过题意确定向量的终点构成的图形的形状,然后根据圆的面积公式即可得出结果.【详解】由题意可知,这些向量的终点构成的图形是一个圆环,圆环的小圆半径为1,圆环的大圆半径为2,所以圆环的面积为22213πππ⨯-⨯=,故答案为3π.【点睛】本题考查向量的定义的应用,考查圆的面积公式的使用,向量是有方向和大小的量,考查推理能力与运算能力,是简单题.四、解答题9.如图的方格由若干个边长为1的小正方形组成,方格中有定点A ,点C 为小正方形的顶点,且5AC =,画出所有的向量AC.【答案】见解析【分析】利用向量模长的几何意义,即可画出图形.【详解】AC ,∴C点落在以A为圆心,以5为半径的圆上,又∵点C为小正方形的顶点,∵||5根据该条件不难找出满足条件的点C,解析所有的向量AC,如图所示:【点睛】本题考查了向量模长的几何意义,轨迹问题,属于基础题.10.如图所示,平行四边形ABCD 中,O 是两对角线AC ,BD 的交点,设点集{}S A B C D O =,,,,,向量集合{|,,}T MN M N S M N =∈且,不重合,试求集合T 中元素的个数.【答案】12【分析】本题首先可根据题意明确集合T 中所包含的元素,然后根据平行四边形法则找出其中的相等向量,最后根据集合元素的互异性即可得出结果。
高考数学专题:平面向量练习试题、答案

高考数学专题:平面向量练习试题 1.已知(3,4)a =,(8,6)b =-,则向量a 与b ( )A .互相平行B .互相垂直C .夹角为30°D .夹角为60° 2.已知向量(5,3)a =-,(2,)b x =,且//a b ,则x 的值是( ) A .65 B .103 C .-65 D .-103 3.已知向量(2,3)a =,(1,2)b =,且()()a b a b λ+⊥-,则λ等于( ) A .35 B .35- C .3- D .3 4.如果a 、b 都是单位向量,则a b -的取值范围是( )A .(1,2)B .(0,2)C .[1,2]D .[0,2] 5.已知在ABC ∆中,0OA OB OC ++=,则O 为ABC ∆的( )A .垂心B .重心C .外心D .内心 6.已知(7,1)A ,(1,4)B ,直线ax y 21=与线段AB 交于点C ,且2AC CB =,则a 等于( ) A .2 B .35 C .1 D .54 7.已知直线2y x =上一点P 的横坐标为a ,有两个点(1,1)A -,(3,3)B ,那么使向量PA 与PB 夹角为钝角的一个充分但不必要的条件是( )A .12a -<<B .01a <<C .22a -<< D .02a <<8.已知向量(4,2)a =,(1,1)b =-,则b 在a 方向上的射影长为_________. 9.已知点(2,3)A ,(0,1)C ,且2AB BC =-,则点B 的坐标为_____________.10.已知||2a =,||2b =,a 与b 的夹角为45︒,则()b a a -⋅=________. 11.已知向量(3,1)OA =--,(2,3)OB =,OC OA OB =+,则向量OC 的坐标为____________,将向量OC 按逆时针方向旋转90︒得到向量OD ,则向量OD 的坐标为______________12.已知向量a 、b 的夹角为45︒,且满足||4a =,1()(23)122a b a b +⋅-=,则||b =_________;b 在a 方向上的投影等于_____________. 13.平面上有三个点(2,)A y -,(0,)2y B ,(,,)C x y ,若AB BC ⊥,则动点的轨迹方程为______________.14.将函数2y x =的图象F 按向量(3,2)a =-平移到'F ,则'F 对应的函数解析式为_________________.15.把点(2,2)A 按向量(2,2)a =-平移到点B ,此时点B 分OC (O 为坐标原点)的比为2-,则点C 的坐标为____________.16.在ABC ∆中,60BAC ∠=︒,||1AC =,||4AB =,则ABC ∆的面积为____,||BC =_____________.答案1.B2.C3.B4.D5.B6.A7.B8.59.(2,1)-- 10.2- 11.(1,2)-,(2,1)--12 1 13.28y x =14.2(3)2y x =-- 15.(0,2)16。
平面向量经典练习题(含答案)
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平面向量经典练习题(含答案)1、向量a=(2,4),b=(-1,-3),则向量3a-2b的坐标是(8,22)。
2、已知向量a与b的夹角为60°,a=(3,4),|b|=1,则|a+5b|=√61.3、已知点A(1,2),B(2,1),若AP=(3,4),则BP=(-1,-1)。
4、已知A(-1,2),B(1,3),C(2,0),D(x,1),若AB与CD共线,则|BD|=2.5、向量a、b满足|a|=1,|b|=2,(a+b)⊥(2a-b),则向量a与b的夹角为30°。
6、设向量a,b满足|a+b|=10,|a-b|=6,则a·b=7.7、已知a、b是非零向量且满足(a-2b)⊥a,(b-2a)⊥b,则a与b的夹角是60°。
8、在△ABC中,D为AB边上一点,AD=2DB,CD=3CA+mCB,则m=1.9、已知非零向量a,b满足|b|=4|a|,a⊥(2a+b),则a与b的夹角是53.13°。
10、在三角形ABC中,已知A(-3,1),B(4,-2),点P(1,-1)在中线AD上,且AP=2PD,则点C的坐标是(6,-3)。
二、选择题1、设向量OA=(6,2),OB=(-2,4),向量OC垂直于向量OB,向量BC平行于OA,若OD+OA=OC,则OD坐标=(11,6)。
2、把A(3,4)按向量a(1,-2)平移到A',则点A'的坐标(4,2)。
3、已知向量a,b,若a为单位向量,且|a|=|2b|,则(2a+b)⊥(a-2b),则向量a与b的夹角是30°。
4、已知向量ab的夹角60°,|a|=2,b=(-1,√3),则|2a-3b|=13.5、在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|2·0C+CD|=4,则|BC+CD|=2.6、略。
7、略。
8、若向量a=(3,4),向量b=(2,1),则a在b方向上的投影为2.9、略。
含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)
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含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)含解析高中数学《平面向量》专题训练30题(精)1.已知向量.(1)若,求x的值;(2)记,求函数y=f(x)的最大值和最小值及对应的x的值.【答案】(1)(2)时,取到最大值3;时,取到最小值.【解析】【分析】(1)根据,利用向量平行的充要条件建立等式,即可求x的值.(2)根据求解求函数y=f(x)解析式,化简,结合三角函数的性质即可求解最大值和最小值及对应的x的值.【详解】解:(1)∵向量.由,可得:,即,∵x∈[0,π]∴.(2)由∵x∈[0,π],∴∴当时,即x=0时f(x)max=3;当,即时.【点睛】本题主要考查向量的坐标运用以及三角函数的图象和性质,利用三角函数公式将函数进行化简是解决本题的关键.2.已知中,点在线段上,且,延长到,使.设.(1)用表示向量;(2)若向量与共线,求的值.【答案】(1),;(2)【解析】【分析】(1)由向量的线性运算,即可得出结果;(2)先由(1)得,再由与共线,设,列出方程组求解即可.【详解】解:(1)为BC的中点,,可得,而(2)由(1)得,与共线,设即,根据平面向量基本定理,得解之得,.【点睛】本题主要考查向量的线性运算,以及平面向量的基本定理,熟记定理即可,属于常考题型.3.(1)已知平面向量、,其中,若,且,求向量的坐标表示;(2)已知平面向量、满足,,与的夹角为,且(+)(),求的值.【答案】(1)或;(2)【解析】【分析】(1)设,根据题意可得出关于实数、的方程组,可求得这两个未知数的值,由此可得出平面向量的坐标;(2)利用向量数量积为零表示向量垂直,化简并代入求值,可解得的值.【详解】(1)设,由,可得,由题意可得,解得或.因此,或;(2),化简得,即,解得4.已知向量,向量.(1)求向量的坐标;(2)当为何值时,向量与向量共线.【答案】(1)(2)【解析】【详解】试题分析:(1)根据向量坐标运算公式计算;(2)求出的坐标,根据向量共线与坐标的关系列方程解出k;试题解析:(1)(2),∵与共线,∴∴5.已知向量与的夹角,且,.(1)求,;(2)求与的夹角的余弦值.【答案】(1),;(2).【解析】【分析】(1)利用平面向量数量积的定义可计算得出的值,利用平面向量数量积的运算性质计算得出的值;(2)计算出的值,利用平面向量夹角的余弦公式可求得与的夹角的余弦值.【详解】(1)由已知,得,;(2)设与的夹角为,则,因此,与的夹角的余弦值为.6.设向量,,记(1)求函数的单调递减区间;(2)求函数在上的值域.【答案】(1);(2).【解析】【详解】分析:(1)利用向量的数量积的坐标运算式,求得函数解析式,利用整体角的思维求得对应的函数的单调减区间;(2)结合题中所给的自变量的取值范围,求得整体角的取值范围,结合三角函数的性质求得结果.详解:(1)依题意,得.由,解得故函数的单调递减区间是.(2)由(1)知,当时,得,所以,所以,所以在上的值域为.点睛:该题考查的是有关向量的数量积的坐标运算式,三角函数的单调区间,三角函数在给定区间上的值域问题,在解题的过程中一是需要正确使用公式,二是用到整体角思维.7.在中,内角,,的对边分别是,,,已知,点是的中点.(Ⅰ)求的值;(Ⅱ)若,求中线的最大值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】【分析】(1)由正弦定理,已知条件等式化边为角,结合两角和的正弦公式,可求解;(2)根据余弦定理求出边的不等量关系,再用余弦定理把用表示,即可求解;或用向量关系把用表示,转化为求的最值.【详解】(Ⅰ)由已知及正弦定理得.又,且,∴,即.(Ⅱ)方法一:在中,由余弦定理得,∵,当且仅当时取等号,∴.∵是边上的中线,∴在和中,由余弦定理得,,①.②由①②,得,当且仅当时,取最大值.方法二:在中,由余弦定理得,∵,当且仅当时取等号,∴.∵是边上的中线,∴,两边平方得,∴,当且仅当时,取最大值.【点睛】本题考查正弦定理、余弦定理在三角形中应用,考查基本不等式和向量的模长公式的灵活运用,是一道综合题.8.已知平面向量,.(1)若,求的值;(2)若,与共线,求实数m的值.【答案】(1);(2)4.【解析】(1)求出,即可由坐标计算出模;(2)求出,再由共线列出式子即可计算.【详解】(1),所以;(2),因为与共线,所以,解得m=4.9.已知向量.(Ⅰ)若,求的值;(Ⅱ)若,求向量与夹角的大小.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】【分析】(Ⅰ)首先求出的坐标,再根据,可得,即可求出,再根据向量模的坐标表示计算可得;(Ⅱ)首先求出的坐标,再根据计算可得;【详解】解:(Ⅰ)因为,所以,由,可得,即,解得,即,所以;(Ⅱ)依题意,可得,即,所以,因为,所以与的夹角大小是.10.如图,在中,,,,,.(1)求的长;(2)求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)将用和表示,利用平面向量数量积的运算律和定义计算出的值,即可得出的长;(2)将利用和表示,然后利用平面向量数量积的运算律和定义计算出的值.【详解】(1),,,,,,.;(2),,,.【点睛】本题考查平面向量模与数量积的计算,解题的关键就是选择合适的基底将题中所涉及的向量表示出来,考查计算能力,属于中等题.11.如图所示,在中,,,,分别为线段,上一点,且,,和相交于点.(1)用向量,表示;(2)假设,用向量,表示并求出的值.【答案】(1);(2),.【解析】【分析】(1)把放在中,利用向量加法的三角形法则即可;(2)把,作为基底,表示出,利用求出.【详解】解:由题意得,,所以,(1)因为,,所以.(2)由(1)知,而而因为与不共线,由平面向量基本定理得解得所以,即为所求.【点睛】在几何图形中进行向量运算:(1)构造向量加、减法的三角形法则和平行四边形法则;(2)树立“基底”意识,利用基向量进行线性运算.12.已知向量与的夹角为,且,.(1)若与共线,求k;(2)求,;(3)求与的夹角的余弦值【答案】(1);(2),;(3).【解析】【分析】(1)利用向量共线定理即可求解.(2)利用向量数量积的定义:可得数量积,再将平方可求模.(3)利用向量数量积即可夹角余弦值.【详解】(1)若与共线,则存在,使得即,又因为向量与不共线,所以,解得,所以.(2),,(3).13.已知.(1)当为何值时,与共线(2)当为何值时,与垂直?(3)当为何值时,与的夹角为锐角?【答案】(1);(2);(3)且.【解析】【分析】(1)利用向量共线的坐标表示:即可求解.(2)利用向量垂直的坐标表示:即可求解.(3)利用向量数量积的坐标表示,只需且不共线即可求解.【详解】解:(1).与平行,,解得.(2)与垂直,,即,(3)由题意可得且不共线,解得且.14.如图,在菱形ABCD中,,.(1)若,求的值;(2)若,,求.(3)若菱形ABCD的边长为6,求的取值范围.【答案】(1);(2);(3).【解析】【分析】(1)由向量线性运算即可求得值;(2)先化,再结合(1)中关系即可求解;(3)由于,,即可得,根据余弦值范围即可求得结果.【详解】解:(1)因为,,所以,所以,,故.(2)∵,∴∵ABCD为菱形∴∴,即.(3)因为,所以∴的取值范围:.【点睛】(1)应用平面向量基本定理表示向量的实质是利用平行四边形法则或三角形法则进行向量的加、减或数乘运算;(2)用向量基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并运用该基底将条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.15.已知,,与夹角是.(1)求的值及的值;(2)当为何值时,?【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)利用数量积定义及其向量的运算性质,即可求解;(2)由于,可得,利用向量的数量积的运算公式,即可求解.【详解】(1)由向量的数量积的运算公式,可得,.(2)因为,所以,整理得,解得.即当值时,.【点睛】本题主要考查了数量积定义及其运算性质、向量垂直与数量积的关系,其中解答中熟记向量的数量积的运算公式,以及向量垂直的坐标运算是解答的关键,着重考查了推理能力与计算能力,属于中档题.16.设向量(I)若(II)设函数【答案】(I)(II)【解析】【详解】(1)由=(sinx)2+(sinx)2=4sin2x,=(cosx)2+(sinx)2=1,及,得4sin2x=1.又x∈,从而sinx=,所以x=.(2)sinx·cosx+sin2x=sin2x-cos2x+=sin+,当x∈时,-≤2x-≤π,∴当2x-=时,即x=时,sin取最大值 1.所以f(x)的最大值为.17.化简.(1).(2).【答案】(1);(2).【解析】(1)利用平面向量加法的三角形法则化简可得所求代数式的结果;(2)利用平面向量加法的三角形法则化简可得所求代数式的结果.【详解】(1);(2).18.已知点,,,是原点.(1)若点三点共线,求与满足的关系式;(2)若的面积等于3,且,求向量.【答案】(1)(2)或【解析】【分析】(1)由题意结合三点共线的充分必要条件确定m,n满足的关系式即可;(2)由题意首先求得n的值,然后求解m的值即可确定向量的坐标.【详解】(1),,由点A,B,C三点共线,知∥,所以,即;(2)由△AOC的面积是3,得,,由,得,所以,即,当时,,?解得或,当时,,方程没有实数根,所以或.【点睛】本题主要考查三点共线的充分必要条件,向量垂直的充分必要条件等知识,意在考查学生的转化能力和计算求解能力.19.如图,在直角梯形中,为上靠近B的三等分点,交于为线段上的一个动点.(1)用和表示;(2)求;(3)设,求的取值范围.【答案】(1);(2)3;(3).【解析】【分析】(1)根据给定条件及几何图形,利用平面向量的线性运算求解而得;(2)选定一组基向量,将由这一组基向量的唯一表示出而得解;(3)由动点P设出,结合平面向量基本定理,建立为x的函数求解.【详解】(1)依题意,,,;(2)因交于D,由(1)知,由共起点的三向量终点共线的充要条件知,,则,,;(3)由已知,因P是线段BC上动点,则令,,又不共线,则有,,在上递增,所以,故的取值范围是.【点睛】由不共线的两个向量为一组基底,用该基底把相关条件和结论表示成向量的形式,再通过向量的运算来解决.20.设向量满足,且.(1)求与的夹角;(2)求的大小.【答案】(1);(2)【解析】【分析】(1)由已知得,展开求得,结合夹角公式即可求解;(2)由化简即可求解.【详解】(1)设与的夹角为θ由已知得,即,因此,得,于是,故θ=,即与的夹角为;(2)由.21.已知,,(t∈R),O是坐标原点.(1)若点A,B,M三点共线,求t的值;(2)当t取何值时,取到最小值?并求出最小值.【答案】(1)t;(2)当t时,?的最小值为.【解析】【分析】(1)求出向量的坐标,由三点共线知与共线,即可求解t的值.(2)运用坐标求数量积,转化为函数求最值.【详解】(1),,∵A,B,M三点共线,∴与共线,即,∴,解得:t.(2),,,∴当t时,?取得最小值.【点睛】关键点点睛:(1)由三点共线,则由它们中任意两点构成的向量都共线,求参数值.(2)利用向量的数量积的坐标公式得到关于参数的函数,即可求最值及对应参数值.22.设向量,,.(1)求;(2)若,,求的值;(3)若,,,求证:A,,三点共线.【答案】(1) 1(2)2(3)证明见解析【解析】【分析】(1)先求,进而求;(2)列出方程组,求出,进而求出;(3)求出,从而得到,得到结果.(1),;(2),所以,解得:,所以;(3)因为,所以,所以A,,三点共线.23.在平面直角坐标系中,已知,.(Ⅰ)若,求实数的值;(Ⅱ)若,求实数的值.【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).【解析】(Ⅰ)求出向量和的坐标,然后利用共线向量的坐标表示得出关于的方程,解出即可;(Ⅱ)由得出,利用向量数量积的坐标运算可得出关于实数的方程,解出即可.【详解】(Ⅰ),,,,,,解得;(Ⅱ),,,解得.【点睛】本题考查平面向量的坐标运算,考查利用共线向量和向量垂直求参数,考查计算能力,属于基础题.24.在中,,,,点,在边上且,.(1)若,求的长;(2)若,求的值.【答案】(1);(2).【解析】【分析】(1)先设,,根据题意,求出,,再由向量模的计算公式,即可得出结果;(2)先由题意,得到,,再由向量数量积的运算法则,以及题中条件,得到,即可求出结果.【详解】(1)设,,则,,因此,所以,,(2)因为,所以,同理可得,,所以,∴,即,同除以可得,.【点睛】本题主要考查用向量的方法求线段长,考查由向量数量积求参数,熟记平面向量基本定理,以及向量数量积的运算法则即可,属于常考题型.25.已知向量,,,且.(1)求,;(2)求与的夹角及与的夹角.【答案】(1),;(2),.【解析】【分析】(1)由、,结合平面向量数量积的运算即可得解;(2)记与的夹角为,与的夹角为,由平面向量数量积的定义可得、,即可得解.【详解】(1)因为向量,,,且,所以,所以,又,所以;(2)记与的夹角为,与的夹角为,则,所以.,所以.【点睛】本题考查了平面向量数量积的运算与应用,考查了运算求解能力,属于基础题.26.平面内给定三个向量,,.(1)求满足的实数,;(2)若,求实数的值.【答案】(1),;(2).【解析】【分析】(1)依题意求出的坐标,再根据向量相等得到方程组,解得即可;(2)首先求出与的坐标,再根据向量共线的坐标表示计算可得;【详解】解:(1)因为,,,且,,,,.,解得,.(2),,,.,,,.,解得.27.如图,已知中,为的中点,,交于点,设,.(1)用分别表示向量,;(2)若,求实数t的值.【答案】(1),;(2).【解析】(1)根据向量线性运算,结合线段关系,即可用分别表示向量,;(2)用分别表示向量,,由平面向量共线基本定理,即可求得t的值.【详解】(1)由题意,为的中点,,可得,,.∵,∴,∴(2)∵,∴∵,,共线,由平面向量共线基本定理可知满足,解得.【点睛】本题考查了平面向量的线性运算,平面向量共线基本定理的应用,属于基础题.28.已知,向量,.(1)若向量与平行,求k的值;(2)若向量与的夹角为钝角,求k的取值范围【答案】(1)或;(2).【解析】(1)利用向量平行的坐标表示列式计算即得结果;(2)利用,且不共线,列式计算即得结果.【详解】解:(1)依题意,,,又,得,即解得或;(2)与的夹角为钝角,则,即,即,解得或.由(1)知,当时,与平行,舍去,所以.【点睛】思路点睛:两向量夹角为锐角(或钝角)的等价条件:(1)两向量夹角为锐角,等价于,且不共线;(2)两向量夹角为钝角,等价于,且不共线.29.已知.(1)若,求的值;(2)若,求向量在向量方向上的投影.【答案】(1)(2)【解析】【分析】(1)先得到,根据可得,即可求出m;(2)根据求出m=2,再根据求在向量方向上的投影.【详解】;;;;;;;在向量方向上的投影为.【点睛】本题主要考查了向量坐标的加法和数量积的运算,向量垂直的充要条件及向量投影的计算公式,属于中档题.30.平面内给定三个向量.(1)求;(2)求满足的实数m和n;(3)若,求实数k.【答案】(1)6;(2);(3).【解析】(1)利用向量加法的坐标运算得到,再求模长即可;(2)先写的坐标,再根据使对应横纵坐标相等列方程组,解方程组即得结果;(3)利用向量垂直则数量积为零,再利用数量积的坐标运算列关系求出参数即可.【详解】解:(1)由,得,;(2),,,,故,解得;(3),,,,,,即,解得.【点睛】结论点睛:若,则等价于;等价于.试卷第1页,共3页试卷第1页,共3页。
高三数学平面向量试题答案及解析
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高三数学平面向量试题答案及解析1.已知,若共线,则实数x=A.B.C.1D.2【答案】B【解析】此题考查向量共线的条件;由已知得到,又因为共线,所以。
选B2.已知向量的夹角为()A.30°B.45°C.60°D.90°【答案】C【解析】故选C3.已知向量、的夹角为,且,,则向量与向量+2的夹角等于()A.150°B.90°C.60°D.30°【答案】D【解析】设量与向量+2的夹角为故选D4.设向量,是两个相互垂直的单位向量,一直角三角形两条边所对应的向量分别为,,,则的值可能是()A.或B.或C.或D.或【答案】C【解析】若则;若则若则无解;故选C5.已知,则实数k的值是。
【答案】-1【解析】略6.已知:(1)求关于x的表达式,并求的最小正周期;(2)若时,的最小值为5,求m的值.【答案】(1)(2)3【解析】7.已知向量,则实数k的值为()A.B.0C.3D.【答案】C【解析】,又,,即,解得【考点】平面向量的坐标运算。
8.已知平面向量,,,,,,若,则实数()A.4B.-4C.8D.-8【答案】D.【解析】∵,,∴,故选D【考点】平面向量共线的坐标表示.9.若向量,,则=()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为向量,,所以.故选B.【考点】向量减法的坐标的运算.10.已知向量,满足,,则夹角的余弦值为( ) A.B.C.D.【答案】D【解析】,,则的夹角余弦值为.故选D.【考点】向量的基本运算.11.已知向量若与平行,则实数的值是()A.-2B.0C.2D.1【答案】C【解析】,根据题意有,解得,故选C.【考点】向量的运算,向量共线的坐标表示.12.(本小题满分12分)已知向量,函数.(1)若,求的值;(2)若,求函数的值域.【答案】(1);(2).【解析】本题主要考查平面向量的数量积的运算、三角函数中的恒等变换的应用、两角和与差的正弦公式、倍角公式、三角函数的值域、正弦函数的图象和性质等基础知识,考查学生的分析问题解决问题的能力、转化能力、计算能力.第一问,运用平面向量的数量积的坐标表示和两角差的正弦公式以及二倍角的余弦公式,即可得到结论;第二问,由,则可以得到,运用正弦函数的图象和性质,即可得到函数的值域.试题解析:(1)向量,则函数,,则,;(2)由,则,,则.则的值域为.【考点】平面向量的数量积的运算、三角函数中的恒等变换应用、三角函数的值域、正弦函数的图象和性质.13.设,,若,则= .【答案】【解析】因为,所以,解得,所以=.【考点】1、平面向量垂直的充要条件;2、平面向量的模.14.己知向量,满足||=||=2且,则向量与的夹角为.【答案】【解析】因为||=||=2,所以由数量积的运算律可将化为,即,所以,故向量与的夹角为.【考点】①向量数量积的运算律;②向量夹角计算公式.15.在△ABC中,若点D满足,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】由于,因此.【考点】向量的加法法则.16.设向量,,且,则的值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由得,即,解得,故选C.【考点】向量垂直的条件,向量数量积坐标运算公式.17.已知,,,且与垂直,则实数的值为.【答案】.【解析】本题考查两个向量垂直,向量的数量积的计算,难度简单.由得.由得,所以.【考点】向量垂直,向量的数量积.18.设直角的三个顶点都在单位圆上,点M,则的最大值是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由题意,,当且仅当共线同向时,取等号,即取得最大值,最大值是,故选:C.【考点】1.点与圆的位置关系;2.平面向量及应用.【思路点睛】由题意,,当且仅当共线同向时,取等号,即可求出的最大值.19.已知为同一平面内的四个点,若,则向量等于()A.B.C.D.【答案】C【解析】由得,即,故选C.【考点】向量的回头法运算及几何意义.20.已知点,,点在轴上,当取最小值时,点的坐标是()A.B.C.D.【答案】D【解析】设,则,所以,由二次函数的性质得,当时有最小值,所以点的坐标是.【考点】1.向量的运算;2.二次函数.21.已知向量,,,若向量与共线,则的值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】由题意得,,故由与共线得,解得,故D项正确.【考点】平面向量的运算及共线定理.22.设是所在平面内一点,且,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】,又,所以,即.故选D.【考点】向量的线性运算.23.已知向量的夹角为,,向量,的夹角为,,则与的夹角正弦值为,.【答案】,或【解析】作,则,向量,由题意可得为边长为的等边三角形,向量的夹角为,可得,由,可得四点共圆,在中,,由正弦定理可得,在中,,由余弦定理可得,解得,当在中,同理可得.【考点】平面向量的数量积的运算.24.设向量与的夹角为,且,则等于()A.B.C.D.6【答案】B【解析】,故选B.【考点】平面向量数量积的定义.25.已知向量,,则当时,的取值范围是___________.【答案】.【解析】根据向量的差的几何意义,表示向量终点到终点的距离,当时,该距离取得最小值为1,当时,根据余弦定理,可算得该距离取得最大值为,即的取值范围是,故填:.【考点】平面向量的线性运算.26.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=4,AD=3,CD=2,.若=-3,则=.【答案】【解析】因为,所以【考点】向量数量积27.如图,中,,为的中点,以为圆心,为半径的半圆与交于点,为半圆上任意一点,则的最小值为()A.B.C.D.【答案】D【解析】以为坐标原点,所在直线为轴建立直角坐标系,所以,设且,所以,令,则,其中.所以当时有最小值.故选D.【考点】1、平面向量的数量积公式;2、圆的参数方程的应用.28.梯形中,,则()A.B.C.D.不能确定【答案】C【解析】由梯形易得:,所以,又,所以,由于,所以,可得,故选C.【考点】1、平面向量基本定理;2、向量的平行.29.设向量,若向量与向量垂直,则的值为()A.3B.1C.D.-1【答案】D【解析】因为向量,向量与向量垂直,所以,故选D.考点 1、向量的坐标表示;2、平面向量的数量积公式 .30.边长为的等边三角形中心为,是边上的动点,则()A.有最大值B.有最小值C.是定值D.与的位置有关【答案】C【解析】设是中点,则.故选C.【考点】向量的数量积.【名师】本题是求平面向量的数量积的问题,解题时要把动点与定点结合起来,如果能化动为静,则问题易解.为此可选取两个向量作为基底,其他向量都用它们表示,然后求解,在求数量积时,垂直的向量是我们要着重考虑的,因为垂直的数量积为0,计算时比较方便,易于求解.31.如图,四边形是三个全等的菱形,,设,,已知点在各菱形边上运动,且,,则的最大值为 .【答案】4【解析】根据条件知,G,O,C三点共线,连接OE,则OE⊥GC;∴分别以OC,OE所在直线为x轴,y轴,建立如图所示平面直角坐标系,设棱形的边长为2,则;设,则;∴;∴;∴;设,则,表示在y轴上的截距;当截距最大时,取到最大值;由图形可以看出当直线经过点时截距最大;∴;即x+y的最大值为4.【考点】向量的线性运算.【名师】考查向量的线性运算,通过建立平面直角坐标系,利用向量坐标解决向量问题的方法,能确定平面上点的坐标,以及向量坐标的加法和数乘运算,直线的点斜式方程,线性规划的运用.这是一道综合题,有一定的难度,对学生分析问题解决问题的能力要求较高.32.若向量,,则=()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意,向量,故选B.【考点】向量的运算.33.设是圆上不同的三个点,且,若存在实数,使得,则实数的关系为()A.B.C.D.【答案】A【解析】∵,两边平方得:,∵,∴,故选A.【考点】(1)直线与圆的方程的应用;(2)向量共线定理;(3)平面向量的垂直.【思路点晴】本题主要考查圆的定义及向量的模及其数量积运算,还考查了向量与实数的转化.在向量的加,减,数乘和数量积运算中,数量积的结果是实数,所以考查应用较多.由是圆上不同的三个点,可得,又,所以对两边平方即可得到结论.34.如图,正方形中,为的中点,若,则的值为()A.B.C.1D.-1【答案】A【解析】,又,所以,又,那么.故本题选A.【考点】1.平面向量的线性运算;2.平面向量的基本定理.35.已知角的顶点为坐标原点,始边为轴的正半轴,终边落在第二象限,是其终边上的一点,向量,若,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】设与轴正向的夹角为,则,因为角的顶点为坐标原点,始边为轴的正半轴,终边落在第二象限且,所以,.故应选D.【考点】1、向量垂直的性质;2、两角和的正切公式.36.已知非零向量且对任意的实数都有,则有()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为非零向量且对任意的实数都有,所以,,,即,,故选C.【考点】1、平面向量数量积公式;2、一元二次方程根与系数的关系.【方法点睛】本题主要考查平面向量数量积公式以及一元二次方程根与系数的关系,属于难题.对于一元二次方程根与系数的关系的题型常见解法有两个:一是对于未知量为不做限制的题型可以直接运用判别式解答(本题属于这种类型);二是未知量在区间上的题型,一般采取列不等式组(主要考虑判别式、对称轴、的符号)的方法解答.37.已知向量,则下列结论正确的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】因为,所以A错;因为,所以B错;因为,所以,所以,所以C正确,故选C.【考点】向量平行与垂直的充要条件.38.如图所示,矩形的对角线相交于点,的中点为,若(为实数),则()A.1B.C.D.【答案】C【解析】,,所以,故选C.【考点】平面向量基本定理39.已知向量=(-1,1),向量=(3,t),若∥(+),则t=________.【答案】-3【解析】,由∥(+)得,.【考点】向量平行.40.已知向量,若,则()A.B.C.D.【答案】C【解析】因,故代入可得,故应选C.【考点】向量坐标形式及运算.41.已知向量满足,那么向量的夹角为()A.30°B.60°C.150°D.120°【答案】D【解析】.【考点】向量运算.42.已知非零向量满足,且,则与的夹角为()A.B.C.D.【答案】D【解析】若,则,即有,由,可得,即有,,由,可得与夹角的大小为.故选:D.【考点】向量的夹角.43.等腰直角三角形中,,,点分别是中点,点是(含边界)内任意一点,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】以为坐标原点,边所在直线为轴,建立直角坐标系,则,,设,则且,,,令,结合线性规划知识,则,当直线经过点时,有最小值,将代入得,当直线经过点时,有最大值,将代入得,故答案为A.【考点】(1)平面向量数量积的运算;(2)简单线性规划的应用.【方法点睛】本题考查的知识点是平面向量的数量积运算及线性规划,处理的关键是建立恰当的坐标系,求出各点、向量的坐标,利用平面向量的数量积公式,将其转化为线性规划问题,再利用“角点法”解决问题.选择合适的原点建立坐标系,分别给出动点(含参数)和定点的坐标,结合向量内积计算公式进行求解.44.设向量,且,则的值是()A.2B.C.8D.【答案】C【解析】由已知得,∴.【考点】平面向量坐标运算.45.边长为的正三角形,其内切圆与切于点为内切圆上任意一点,则的取值范围为__________.【答案】【解析】以点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,如图所示,则点,,内切圆的方程为,设点,则.【考点】向量的坐标运算;向量的数量积.【方法点晴】本题主要考查了平面向量的坐标运算、平面向量的数量接的运算等知识点的应用,解答中,以点为坐标原点,所在直线为轴建立平面直角坐标系,确定点的坐标,利用内切圆得出的坐标,利用向量的数量积的公式和坐标运算,即可求解的取值范围,着重考查了学生的推理与运算能力,属于中档试题.46.平面向量与的夹角为30°,已知,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】因,故,故应选D.【考点】向量的有关运算.47.已知非零向量的夹角为,且,则()A.B.1C.D.2【答案】A【解析】由得,,解得,故选A.【考点】向量的数量积.48.在等腰梯形中,已知,点和点分别在线段和上,且,则的值为_____________.【答案】【解析】以为坐标原点,为轴的正方向建立平面直角坐标系,则,所以.【考点】向量的数量积、向量运算.【思路点晴】本题主要考查向量的数量积、向量运算,利用数量积的坐标运算公式,涉及几何图形的问题,先建立适当的平面直角坐标系,可起到化繁为简的妙用. 对于向量数量积与线性运算的综合运算问题,可先利用数量积的运算律化简,再进行运算.对向量与几何图形的综合问题,可通过向量的数量积运算把向量问题转化为代数问题来求解.49.已知是单位圆上的两点(为圆心),,点是线段上不与重合的动点.是圆的一条直径,则的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,点是线段上,,故选A.【考点】向量及其运算.50.设是单位向量,且,则的最小值为()A.-2B.C.-1D.【答案】D【解析】当时,,故选D.【考点】向量及其基本计算.51.在平行四边形中,为一条对角线,,,则=()A.(2,4)B.(3,5)C.(1,1)D.(-1,-1)【解析】,故选C.【考点】平面向量的线性运算.52.已知在内有一点,满足,过点作直线分别交、于、,若,,则的最小值为A.B.C.D.【答案】A【解析】由知P是的重心,则,所以,∵共线,∴,∴,当且仅当时取等号,∴的最小值为.故选A.【考点】平面向量基本定理,三点共线定理.【名师】设上直线外一点,,则三点共线的条件是.利用此共线定理可以解决平面向量中的共线点问题,通过它把几何问题代数化.53.已知是平面上一定点,是平面上不共线的三个点,动点满足,则点的轨迹一定通过的()A.重心B.垂心C.内心D.外心【答案】A【解析】由正弦定理得,所以,而,所以表示与共线的向量,而点是的中点,即的轨迹一定是通过三角形的重心,故选A.【考点】平面向量.【思路点晴】本题主要考查向量的加法和减法的几何意义,考查了解三角形正弦定理,考查了三角形四心等知识.在几何图形中应用平面向量加法和减法,往往要借助几何图形的特征,灵活应用三角形法则和平行四边形.当涉及到向量或点的坐标问题时,应用向量共线的充要条件解题较为方便.三角形的四心是:内心、外心、重心和垂心.54.已知向量,,且,则.【答案】【解析】因为,所以,所以.【考点】向量运算.55.已知菱形的对角线,则()A.1B.C.2D.【解析】在菱形中,,设相交于点,由向量数量积的几何意义可知,故选C.【考点】向量数量积的几何意义.56.已知向量,向量,则_____________.【答案】【解析】,所以.【考点】向量的坐标运算.57.已知向量满足,且,则___________.【答案】【解析】由于,两边平方得,因为.【考点】向量运算.58.已知向量,满足,,且(),则.【答案】【解析】设,则,又因为,即,所以,解得,即,解得.【考点】向量的坐标运算.59.已知向量_________.【答案】【解析】,解得,,那么,故填:.【考点】向量数量积的坐标表示60.已知向量,,且,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】因为所以所以所以故答案选A【考点】向量的数量积;向量的模.61.设向量.若,则实数等于()A.-1B.1C.-2D.2【解析】,∴,得.故选C.【考点】向量的基本运算.62.已知向量,,若,则实数__________.【答案】【解析】因为向量,,所以有 , 若,则有,解得.63.已知,分别是椭圆的左、右焦点.(1)若点是第一象限内椭圆上的一点,,求点的坐标;(2)设过定点的直线与椭圆交于不同的两点,且为锐角(其中为坐标原点),求直线的斜率的取值范围.【答案】(1);(2).【解析】(1)首先得到焦点的坐标,点满足两个条件,一个是点在椭圆上,满足椭圆方程,另一个是将 ,转化为坐标表示,这样两个方程两个未知数,解方程组;(2)首项设过点的直线为,与方程联立,得到根与系数的关系,和,以及,根据向量的数量积可知,为锐角,即,这样代入根与系数的关系,以及,共同求出的取值范围.试题解析:(1)易知.,设,则,又.联立,解得,故.(2)显然不满足题设条件,可设的方程为,设,联立由,得.①又为锐角,又.②综①②可知的取值范围是【点睛】解析几何中的参数范围的考查是高考经常考的的问题,这类问题,要将几何关系转化为代数不等式的运算,必然会考查转化与化归的能力,将为锐角转化为 ,这样就代入根与系数的关系,转化为解不等式的问题,同时不要忽略.64.若向量,且∥,则实数_________.【答案】【解析】依题设,,由∥得,,解得.65.已知向量,若,则__________.【答案】11【解析】由题意可知,因为,所以∙=0,解得m=11.66.已知函数的部分图象如图所示,点,是该图象与轴的交点,过点的直线与该图象交于,两点,则的值为()A.B.C.D.2【答案】D【解析】解:∵函数的周期,则,即C点是一个对称中心,根据向量的平行四边形法则可知: ,则: .本题选择D选项.67.已知向量,若向量与向量共线,则实数__________.【答案】【解析】因为,又因为向量与向量共线,所以,所以.68.(理科)已知平面上共线的三点和与这三点不共线的定点,若等差数列满足:,则数列的前38项之和为__________.【答案】19【解析】三点共线,,,,故答案为.69.已知向量满足,若,的最大值和最小值分别为,则等于()A.B.2C.D.【答案】C【解析】因为所以;因为,所以的最大值与最小值之和为,选C.70.已知向量,,且,则向量和的夹角为()A.B.C.D.【答案】C【解析】,则,,则向量和的夹角为,选C.【点睛】本题考查平面向量的有关知识及及向量运算,借助向量的模方和模,求向量的夹角,本题属于基础题.解决向量问题有两种方法,第一种是借助向量的几何意义,利用加法、减法、数乘、数量积运算,借助线性运算解题,另一种方法是建立适当的平面直角坐标系,利用向量的坐标运算解题.71.在中,,,,,是线段的三等分点,则的值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】,,则【点睛】向量的运算有两种方法,一种是线性运算,如本题以为基底,把有关向量利用加法、减法及数乘运算表示出来,然后利用数量积运算计算出结果,另一种方法是建立直角坐标系,把相关点得坐标写出来,然后利用坐标运算公式计算出结果.72.在为所在平面内一点,且,则()A.B.C.D.【答案】A【解析】由题可知.故本题选.点睛:本题主要考查平面向量的基本定理.用平面向量的基本定理解决问题的一般思路是:先选择一组基底,并且运用平面向量的基本定理将条件和结论表示成基底的线性组合.在基底未给出的情况下进行向量的运算,合理地选取基底会给解题带来方便.进行向量运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中.73.已知,,则的最大值是__________.【答案】3【解析】,所以的最大值是3.74.设向量,.则与垂直的向量可以是A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意可知:,本题选择A选项.75.已知的外接圆圆心为,且,若,则的最大值为__________.【答案】【解析】设三个角所对的边分别为,由于,,,所以,解得,.76.若向量,且,则的最大值是A.1B.C.D.3【答案】D【解析】× ,选D.77.设,向量且,若不等式恒成立,则实数k的最大值为____.【答案】【解析】由向量平行的充要条件有:,据此可得:,其中整理可得:,当时满足题意,否则:当时,由对称轴处的函数值可得恒成立,综上可得实数k的最大值为.78.已知向量,若与垂直,则实数的值是_________.【解析】,79.已知过抛物线的焦点的直线与抛物线交于,两点,且,抛物线的准线与轴交于点,于点,若四边形的面积为,则准线的方程为( ) A.B.C.D.【答案】A【解析】由题意,知,直线的方程为.设,则,.由,得,即①.设直线的方程为,代入抛物线方程消去,得,所以②.联立①②,得或(舍去),所以.因为=,将的值代入解得,所以直线的方程为,故选A.点睛:本题考查抛物线的几何性质、直线与抛物线的位置关系和平面向量的坐标运算.求解与向量交汇的圆锥曲线问题,通常利用点的坐标对已知的或所求的向量式进行转化,然后再利用解析几何的知识求解.80.(20分)已知为的外心,以线段为邻边作平行四边形,第四个顶点为,再以为邻边作平行四边形,它的第四个顶点为.(1)若,试用表示;(2)证明:;(3)若的外接圆的半径为,用表示.【答案】解:(1)由平行四边形法则可得:即(2)O是的外心,∣∣=∣∣=∣∣,即∣∣=∣∣=∣∣,而,=∣∣-∣∣=0,(3)在中,O是外心A=,B=于是∣∣2=(=+2+2=(),【解析】略81.已知向量a=(cosθ,sinθ),θ∈[0,π],向量b=(,-1).(1)若a⊥b,求θ的值;(2)若|2a-b|<m恒成立,求实数m的取值范围.【答案】(1)(2)(4,+∞)【解析】解:(1)∵a⊥b,∴cosθ-sinθ=0,得tanθ=,又θ∈[0,π],∴θ=.(2)∵2a-b=(2cosθ-,2sinθ+1),∴|2a-b|2=(2cosθ-)2+(2sinθ+1)2=8+8(sinθ-cosθ)=8+8sin(θ-),又θ∈[0,π],∴θ-∈[-,],∴sin(θ-)∈[-,1],∴|2a-b|2的最大值为16,∴|2a-b|的最大值为4,又|2a-b|<m恒成立,∴m>4.故m的取值范围为(4,+∞).82. [2014·牡丹江模拟]设e1,e2是两个不共线的向量,且a=e1+λe2与b=-e2-e1共线,则实数λ=()A.-1B.3C.-D.【答案】D【解析】∵a=e1+λe2与b=-e2-e1共线,∴存在实数t,使得b=ta,即-e2-e1=t(e1+λe2),- e2-e1=te1+tλe2,由题意,e1,e2不共线,∴t=-1,tλ=-,即λ=,故选D.83.已知,若,则__________.【答案】1【解析】因为,所以,,解得。
数学课程平面向量练习题及答案
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数学课程平面向量练习题及答案平面向量练习题及答案1. 题目:给定向量a = (1, 2)和向量b = (3, -1),求向量a与向量b的和。
解答:要求向量a与向量b的和,只需要将它们对应位置的分量相加即可。
所以向量a + 向量b = (1 + 3, 2 + (-1)) = (4, 1)。
2. 题目:已知向量a = (2, -3)和向量b = (-4, 5),求向量a与向量b 的数量积。
解答:向量a与向量b的数量积(也称为点积或内积),可以通过将对应位置的分量相乘,并将乘积相加得到。
所以向量a·向量b = (2 * (-4)) + (-3 * 5) = (-8) + (-15) = -23。
3. 题目:已知向量a = (1, 2, -1)和向量b = (3, -2, 4),求向量a与向量b的叉积。
解答:向量a与向量b的叉积(也称为矢量积或外积),可以通过计算以下行列式得到:| i j k || 1 2 -1 || 3 -2 4 |其中i、j和k分别代表x、y和z轴的单位向量。
按照行列式的计算规则,得到向量a×向量b = (2 * 4 - (-1) * (-2), (-1) * 3 - 1 * 4, 1 * (-2) - 2 * 3) = (10, -7, -8)。
4. 题目:已知向量a = (2, 3)和向量b = (-1, 4),求向量a与向量b的夹角。
解答:要求向量a与向量b的夹角,可以通过计算它们的数量积和各自的模长来得到。
首先计算数量积:向量a·向量b = (2 * (-1)) + (3 * 4) = (-2) + 12 = 10。
接下来计算各自的模长:|向量a| = √(2^2 + 3^2) = √13,|向量b| = √((-1)^2 + 4^2) = √17。
最后,根据余弦定理,夹角θ的余弦值为:cosθ = 向量a·向量b / (|向量a| * |向量b|) = 10 / (√13 * √17) = 10 / √221。
高一数学平面向量试题答案及解析

高一数学平面向量试题答案及解析1.一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()A.10N B.0NC.5N D.N【答案】C【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).2.河水的流速为2m/s,一艘小船想以垂直于河岸方向10m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为()A.10m/s B.2m/sC.4m/s D.12m/s【答案】B【解析】设河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,船的实际速度为v,则|v1|=2,|v|=10,v⊥v1.∴v2=v-v1,v·v1=0,∴|v2|====2.3.在△ABC所在的平面内有一点P,满足++=,则△PBC与△ABC的面积之比是()A.B.C.D.【答案】C【解析】由++=,得+++=0,即=2,所以点P是CA边上的三等分点,如图所示.故==.4..已知向量a,e满足:a≠e,|e|=1,对任意t∈R,恒有|a-te|≥|a-e|,则()A.a⊥e B.a⊥(a-e)C.e⊥(a-e)D.(a+e)⊥(a-e)【答案】C【解析】由条件可知|a-te|2≥|a-e|2对t∈R恒成立,又∵|e|=1,∴t2-2a·e·t+2a·e-1≥0对t∈R恒成立,即Δ=4(a·e)2-8a·e+4≤0恒成立.∴(a·e-1)2≤0恒成立,而(a·e-1)2≥0,∴a·e-1=0.即a·e=1=e2,∴e·(a-e)=0,即e⊥(a-e).5.设D、E、F分别是△ABC的三边BC、CA、AB上的点,且=2,=2,=2,则++与 ()A.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直【答案】A【解析】++=++++-=++---= (-)+=+=-,故选A.6.在▱ABCD中,=a,=b,=4,P为AD的中点,则=()A.a+b B.a+bC.-a-b D.-a-b【答案】C【解析】如图,=-=-=- (+)=b- (a+b)=-a-b.7.已知△ABC中,点D在BC边上,且=2,=r+s,则r+s的值是() A.B.C.-3D.0【答案】D【解析】∵=-,=-.∴=--=--.∴=-,∴=-.又=r+s,∴r=,s=-,∴r+s=0.8.设非零向量a、b、c满足|a|=|b|=|c|,a+b=c,则〈a,b〉=()A.150°B.120°C.60°D.30°【答案】B【解析】∵|a|=|b|=|c|≠0,且a+b=c∴如图所示就是符合题设条件的向量,易知OACB是菱形,△OBC和△OAC都是等边三角形.∴〈a,b〉=120°.9.如右图,已知正六边形P1P2P3P4P5P6,下列向量的数量积中最大的是()A.·B.·C.·D.·【答案】A【解析】设正六边形的边长是1,则·=1××cos30°=;·=1×2×cos60°=1;·=1××cos90°=0;·=1×1×cos120°=-.10. (2010·湖南理,4)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,则·等于()A.-16B.-8C.8D.16【答案】D【解析】因为∠C=90°,所以·=0,所以·=(+)·=||2+·=AC2=16.11.已知向量a、b满足|a|=1,|b|=4,且a·b=2,则a与b的夹角为()A.B.C.D.【答案】C【解析】根据向量数量积的意义,a·b=|a|·|b|·cosθ=4cosθ=2及0≤θ≤π,可得θ=,选C.12. (09·天津文)若等边△ABC的边长为2,平面内一点M满足=+,则·=______________.【答案】-2【解析】∵=+,∴=-=-,=-=-.∴·=- 2- 2+·=-×12-×12+×12×=-2.13.已知|a|=,|b|=3,a与b夹角为45°,求使a+λb与λa+b的夹角为钝角时,λ的取值范围.【答案】<λ<且λ≠-1.【解析】由条件知,cos45°=,∴a·b=3,设a+λb与λa+b的夹角为θ,则θ为钝角,∴cosθ=<0,∴(a+λb)(λa+b)<0.λa2+λb2+(1+λ2)a·b<0,∴2λ+9λ+3(1+λ2)<0,∴3λ2+11λ+3<0,∴<λ<.若θ=180°时,a+λb与λa+b共线且方向相反,∴存在k<0,使a+λb=k(λa+b),∵a,b不共线,∴,∴k=λ=-1,∴<λ<且λ≠-1.本题易忽视θ=180°时,也有a·b<0,忘掉考虑夹角不是钝角而致误.14. (2010·烟台市诊断)已知向量a=(4,2),b=(x,3),且a∥b,则x的值是()A.6B.-6C.9D.12【答案】A【解析】∵a∥b,∴=,∴x=6.15. (2010·湖南长沙)已知O是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三点,动点P满足=+λ(+),λ∈[0,+∞),则点P的轨迹一定通过△ABC的()A.外心B.垂心C.内心D.重心【答案】D【解析】设+=,则可知四边形BACD是平行四边形,而=λ表明A、P、D三点共线.又D在BC的中线所在直线上,于是点P的轨迹一定通过△ABC的重心.16.(09·广东文)已知平面向量a=(x,1),b=(-x,x2),则向量a+b()A.平行于x轴B.平行于第一、三象限的角平分线C.平行于y轴D.平行于第二、四象限的角平分线【答案】C【解析】a+b=(0,1+x2),由1+x2≠0及向量的性质可知,C正确.17.已知向量a=(-2,3),b∥a,向量b的起点为A(1,2),终点B在坐标轴上,则点B的坐标为________.【答案】或【解析】由b∥a,可设b=λa=(-2λ,3λ).设B(x,y),则=(x-1,y-2)=b.由⇒.又B点在坐标轴上,则1-2λ=0或3λ+2=0,所以B或.18.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=α+β,其中α、β∈R且α+β=1,则点C的轨迹方程为()A.(x-1)2+(y-2)2=5B.3x+2y-11=0C.2x-y=0D.x+2y-5=0【答案】D【解析】解法1:设C(x,y),则=(x,y),=(3,1),=(-1,3).由=α+β得(x,y)=(3α,α)+(-β,3β)=(3α-β,α+3β).于是由(3)得β=1-α代入(1)(2)消去β得,.再消去α得x+2y=5,即x+2y-5=0.∴选D.解法2:由平面向量共线定理,当=α+β,α+β=1时,A、B、C三点共线.因此,点C的轨迹为直线AB,由两点式直线方程得=,即x+2y-5=0.∴选D.19.已知平面向量a=(1,-1),b=(-1,2),c=(3,-5),则用a,b表示向量c为() A.2a-b B.-a+2bC.a-2b D.a+2b【答案】C【解析】设c=xa+yb,∴(3,-5)=(x-y,-x+2y),∴,解之得,∴c=a-2b,故选C.20.已知=(2,-1),=(-4,1),则的坐标为________.【答案】(-6,2)【解析】=-=(-6,2).21.已知G是△ABC的重心,直线EF过点G且与边AB、AC分别交于点E、F,=α,=β,则+的值为________.【答案】3【解析】连结AG并延长交BC于D,∵G是△ABC的重心,∴== (+),设=λ,∴-=λ(-),∴=+,∴+=+,∵与不共线,∴,∴,∴+=3.22.已知△ABC中,A(7,8),B(3,5),C(4,3),M、N是AB、AC的中点,D是BC的中点,MN与AD交于点F,求.【答案】(1.75,2).【解析】因为A(7,8),B(3,5)C(4,3)所以=(-4,-3),AC=(-3,-5).又因为D是BC的中点,有= (+)=(-3.5,-4),而M、N分别为AB、AC的中点,所以F为AD的中点,故有==-=(1.75,2).[点评]注意向量表示的中点公式,M是A、B的中点,O是任一点,则=(+).23.如图所示,在▱ABCD中,已知=,=.求证:B、F、E三点共线.【答案】略【解析】设=a,=b.则=+=a+b.∵=b-a,∴==(b-a).∴=+=a+ (b-a)=a+b-a=a+b=.∴=.∴向量与向量共线,它们有公共点B.∴B、F、E三点共线.24.已知圆C:(x-3)2+(y-3)2=4及点A(1,1),M为圆C上的任意一点,点N在线段MA的延长线上,且=2,求点N的轨迹方程.【答案】所求的轨迹方程为x2+y2=1.【解析】设M(x0,y),N(x,y),由=2,得(1-x0,1-y)=2(x-1,y-1),所以,又∵M(x0,y)在圆C上,把x0、y代入方程(x-3)2+(y-3)2=4,整理得x2+y2=1,所以所求的轨迹方程为x2+y2=1.25.下列说法正确的是()①向量与是平行向量,则A、B、C、D四点一定不在同一直线上②向量a与b平行,且|a|=|b|≠0,则a+b=0或a-b=0③向量的长度与向量的长度相等④单位向量都相等A.①③B.②④C.①④D.②③【答案】D【解析】对于①,向量平行时,表示向量的有向线段所在直线可以是重合的,故①错.对于②,由于|a|=|b|≠0,∴a,b都是非零向量,∵a∥b,∴a与b方向相同或相反,∴a+b=0或a-b=0.对于③,向量与向量方向相反,但长度相等.对于④,单位向量不仅仅长度为1,还有方向,而向量相等需要长度相等而且方向相同.选D. 26.给出下列各命题:(1)零向量没有方向;(2)若|a|=|b|,则a=b;(3)单位向量都相等;(4)向量就是有向线段;(5)两相等向量若其起点相同,则终点也相同;(6)若a=b,b=c,则a=c;(7)若a∥b,b∥c,则a∥c;(8)若四边形ABCD是平行四边形,则=,=.其中正确命题的序号是________.【答案】(5)(6)【解析】(1)该命题不正确,零向量不是没有方向,只是方向不定;(2)该命题不正确,|a|=|b|只是说明这两向量的模相等,但其方向未必相同;(3)该命题不正确,单位向量只是模为单位长度1,而对方向没要求;(4)该命题不正确,有向线段只是向量的一种表示形式,但不能把两者等同起来;(5)该命题正确,因两相等向量的模相等,方向相同,故当它们的起点相同时,其终点必重合;(6)该命题正确.由向量相等的定义知,a与b的模相等,b与c的模相等,从而a与c的模相等;又a与b的方向相同,b与c的方向相同,从而a与c的方向也必相同,故a=c;(7)该命题不正确.因若b=0,则对两不共线的向量a与c,也有a∥0,0∥c,但a∥\ c;(8)该命题不正确.如图所示,显然有≠,≠.27.已知A、B、C是不共线的三点,向量m与向量是平行向量,与是共线向量,则m=________.【解析】∵A、B、C不共线,∴与不共线,又∵m与、都共线,∴m=0.28.如图所示,已知▱ABCD,▱AOBE,▱ACFB,▱ACGD,▱ACDH,点O是▱ABCD的对角线交点,且=a,=b,=c.(1)写出图中与a相等的向量;(2)写出图中与b相等的向量;(3)写出图中与c相等的向量.【答案】略【解析】(1)在▱OAEB中,==a;在▱ABCD中,==a,所以a==.(2)在▱ABCD中,==b;在▱AOBE中,==b,所以b==.(3)在▱ABCD中,==c;在▱ACGD中,==c,所以c==29.在水流速度大小为10km/h的河中,如果要使船实际以10km/h大小的速度与河岸成直角横渡,求船行驶速度的大小与方向.【答案】船行驶速度为20km/h,方向与水流方向成120°角【解析】如右图所示,OA表示水流方向,表示垂直于对岸横渡的方向,表示船行速度的方向,由=+易知||=||=10,又∠OBC=90°,∴||=20,∴∠BOC=30°,∴∠AOC=120°,即船行驶速度为20km/h,方向与水流方向成120°角.30..如图,在平行四边形ABCD中,下列结论中错误的是()A.=B.+=C.-=D.+=0【答案】C【解析】A显然正确.由平行四边形法则知B正确.C中-=,故C错误.D中+=+=0.。
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(三)平面向量课堂练习题
一、选择题
1、设平面向量=(-2,1),=(λ,-1),若与的夹角为钝角,则λ的取值范围是
A 、),2()2,21(+∞⋃-
B 、(2,+∞)
C 、(21-,+∞)
D 、(-∞,2
1-)
2、设=(x 1,y 1),=(x 2,y 2),则下列为与共线的充要条件的有 ①存在一个实数λ,使=λ或=λ;②|·|=||·||; ③
2
1
21y y x x =
;④(a +b )//(a -b ) A 、1个 B 、2个 C 、3个 D 、4个 3、若函数y=2sin(x+θ)的图象按向量(6π,2)平移后,它的一条对称轴是x=4
π
,则θ的一个可能的值是
A 、
125π B 、3π C 、6π D 、12
π
4、ΔABC 中,若BC BA AC AB ⋅=⋅,则ΔABC 必约
A 、直角三角形
B 、钝角三角形
C 、锐角三角形
D 、等腰三角形
5、已知ΔABC 的三个顶点A 、B 、C 及所在平面内一点P 满足=++,则点P 与ΔABC 的关系是
A 、P 在ΔABC 内部
B 、P 在ΔAB
C 外部
C 、P 在直线AB 上
D 、P 在ΔABC 的AC 边的一个三等分点上
6、在边长为1的正三角形ABC 中,=,AB c =u u u r r ,CA b =u u u v v
,则⋅+⋅+⋅=
A 、1.5
B 、-1.5
C 、0.5
D 、-0.5
二、填空题
1、已知=(cos θ,sin θ),=(3,-1),则|2-|的最大值为____________
2、已知P(x ,y)是椭圆14
22
=+y x 上一点,F 1、F 2是椭圆的两焦点,若∠F 1PF 2为钝
角,则x 的取值范围为________________
3、设=(a,b),=(c,d),规定两向量m, n 之间的一个运算“×”为×
=(ac -bd ,
ad+bc),若已知=(1,2),×
=(-4,-3),则=____________
4、将圆x 2+y 2=2按=(2,1)平移后,与直线x+y+λ=0相切,则实数λ的值为
____________
三、解答题
1、已知21e e -=,2134e e +=,其中1e =(1,0),2e =(0,1), 计算·,|+|的值
2、已知平面内三向量、、的模为1,它们相互之间的夹角为1200。
(1)求证:⊥-)(;(2)1||>++k ,求k 的取值范围。
3、设两个向量1e 、2e 满足|1e |=2,|2e |=1,1e 与2e 的夹角为600,若向量
2172e e m +=λ与向量21e e n λ+=的夹角为钝角,求实数λ的取值范围。
4、△ABC 内接于以o 为圆心,l 为半径的圆,且=++543,求:⋅,
⋅,⋅。
5、设=(m ,n),=(p ,q),定义向量间运算“*”为:*=(mp -nq ,mq+np)。
(1)计算||、|| 及 |*|;(2)设=(1,0),计算cos<*,>及cos<,>; (3)根据(1)、(2)的结果,你能得到什么结论?
6、已知=(cos α,sin α),=(cos β,sin β),0<α<β<π。
(1)求证:+与-垂直;
(2)若k +与-k 的长度相等,求β-α的值(k 为非零的常数)
7、已知A(3,0),B(0,3),C(cos α,sin α)。
(1)若1-=⋅,求sin2α的值;(2)若13||=+,且α∈(0,π),求与的夹角。
8、已知a =(2,2),b 与a 的夹角为
4
3π
,且a ·b =-2。
(1)求向量b ;(2)若t =(1,0),且b ⊥t ,c =(cosA ,2cos 2
2
C
),其中A 、C 是△ABC 的内角,若A 、B 、C 依次成等差数列,求|+|的取值范围。
9、已知向量、、、及实数x、y,且||=||=1,=+(x2-3),=-y+x,⊥,若⊥,且||≤10。
(1)求y关于x的函数关系y=f(x)及定义域;
(2)求函数f(x)的单调区间。
10、平面向量=(1,7),=(5,1),=(2,1),点M为直线OP上一动点。
MA 取最小值时,求OM的坐标;(2)当点M满足(1)中的条件和结(1)当MB
论时,求∠AMB的余弦值。
参考答案
选择题1-5 ACADDB
填空题 1. 4 ,2
( ,3 (-2,1), 4 -1或-5,
解答题1 ·=1,|+| 2:k>0 或k<-2
3:1(7,()2
2
2-⋃-
4:OB OA ⋅=0,OC OB ⋅=-0.8,OA OC ⋅=-0.6
5: |a |b |a *b cos<a *b ,a >= cos<b ,c
6:2π
βα-=
7: sin2α=59- ;6
π
8(1) (-1,0);(0,-1) (2))22
9: y=x 3
-3x [x ∈ 增区间(,1];[1,)-∞-+∞ 减区间[1,1]-
10:(1)(4,2)(2)17
-
11:(1)y=x+1 (2)存在 B(2,4);C(-1,-3)或91841123
(,),(,)772828
B C --。