高中数学平面向量经典题型练习题(有答案)
高中数学平面向量经典题型练习题
姓名 班级 学号 得分
注意事项:
1、本试题满分100分,考试时间120分钟
2、填写答题卡的内容用2B 铅笔填写
3、提前5 分钟收取答题卡
一、选择题(每题3分,共30分)
1.在△ABC 中,E 为AC 上一点,→AC ·3→AE ,P 为BE 上任一点,若→AP=m →AB+ n →
AC(m 、n 均为正),则3m + 1
n 的最小值是( )
A .9
B .10
C .11
D .12
2.已知向量
,
,若
,则实数m=( )
A .2
B .
C .
D .
3.在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD ,AB=2DC ,,点P 在线段BC 上,且BP=2PC,则( )
A. B.
C.D.
4.已知三角形ABC,∠BAC=60°,AB=2,AC=1,E,F为边BC的两个三等分点,则
()
A. B.
C. D.
5.设O是△ABC内部一点,且的面积之比为A.B.1
C.2 D.
6.设向量a=(1,2),b=(x,1),当向量a+2b与2a-b平行时,a・b等于A.B.2
C.1 D.
7.如图所示,已知△是等腰直角三角形,,则
A.4 B.
C.2 D.
8.向量满足的夹角为60°,则。
A.1 B.
C. D.
9.已知,,和的夹角为,则丨b丨=。
A.B.
C. D.
10.已知是边长为2的等边三角形,D为的中点,且,则
( )
A. B.1
C. D. 3
二、填空题(每题3分,共30分)
1.若= 。
2.如图,在平面四边形ABCD中,己知AD=3,,E,F为AB,CD的中点,P,Q为对角线AC,BD的中点,则的值为________.
3.设为的外心,且,则的内角的值为_ ____
4.已知平面向量,,且,则向量与的夹角为.
5.已知向量满足,,则的取值范围
为.
6.已知,,则与的夹角
为.
7.已知,则= .
8.已知向量,且A.B.C三点共线,则k
= 。
9.若外接圆的半径为1,圆心为O,且,,则
等于___.
10.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,其中a、b不共线,则四边形ABCD为___________
三、解答题((每题8分,共40分))
1.已知△ABC内接于,AB=c,BC=a,CA=b,的半径为r.
(1)若,试求的大小;
(2)若为动点,,,试求的最大值.
2.已知|a|,|b| = 1,a与b的夹角为45°.
(1)求a在b方向上的投影;
(2)求|a+2b|的值;
(3)若向量(2a-b)与(a-3b)的夹角是锐角,求实数的取值范围.
3.在△ABC中,内角A,B,C所对边长分别为,,,
.
(1)求的最大值及的取值范围;
(2)求函数的最大值和最小值.
4.已知,且向量的夹角是.
(Ⅰ)求;
(Ⅱ)k为何值时,互相垂直.
5.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量,
,且
(Ⅰ)若,求角A的大小;
(Ⅱ)若,求实数的取值范围.
参考答案
一、选择题
1、【答案】D
2、【答案】D
3、【答案】C
4、【答案】D
5、【答案】B
6、【答案】A
7、【答案】B
8、【答案】D
9、【答案】C
10、【答案】D
二、填空题
1、
2、
3、
4、
5、
6、
所以
则
故:
7、
8、
9、3
10、梯形
三、解答题1、
2、3、
4、
5、。
平面向量练习题及答案
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。
平面向量题目及详细答案.doc
A + 2 = 2mA2一cos2 a = m +22,设± = k代入方程组可得<mkm 4-2 = 2mk2m2 - cos2a = m + 2sina 平面向量高考经典试一、选择题1.(全国1文理)已知向量方=(-5,6),方= (6,5),则Z与方A.垂直B.不垂直也不平行C.平行且同向D.平行且反向解.己知向量a = (-5,6), & = (6,5), = —30 + 30 = 0,则U与片垂直,2、(山东文5)已知向量G = (1, 〃),b = (—1, 〃),若2a -b与b垂直,则a =( )A. 1B. y/2C. 2D. 4【分析】:2a-b = (3,n),由2a-b^jb垂直可得:(3,〃)・(—1,〃) = -3 + 〃2 =o=> 〃 = ±右,a = 2 o3、(广东文4理10)若向量履满足修|=|方|二1 3,5的夹角为60。
,则溢+混=解析:aa + a-b= l + lxlx—=—,2 24、(天津理10)设两个向量。
=(A + 2, /i? 一cos2Q)和方=(m, y + sin a),其中人,a为一一人实数.若。
=2上则-的取值范围是mA. [-6,1]B. [4,8]C. (-oo,l]D. [-1,6][分析】由« = (/! +2, A2 - cos2a) ,h = (tn,— + sin a = 2片,可得2去〃7化简得2k ] - cos2a = + 2sin cr,再化简得{2-kJ 2-k2 + 4 ] 一cos2a + ------ 2 sin。
= 0 再令一— = t代入上式得、k - 2) k — 2 k — 2(sin2。
一顶 + (16产 +18/ + 2) = 0 可得一(16产 +18, + 2)c [0,4]解不等式得Z G[-1,--]8(B)\bc^ = ba-bc则入= 2 (A)-■) 1 (B)- ■) (号2 (D)-- ■)解.在左ABC 中,己知D 是AB 边上一点,若AD=2DB , cB=-G5 + XCB,则3CD = CA + AD = CA+-^B = CA + -(CB-CA)=-CA^-CB , 4X=-,选 A 。
高中数学平面向量经典练习题(附答案)
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
平面向量测试题-高考经典试题-附详细答案
平面向量高考经典试题一、选择题1.(全国1文理)已知向量(5,6)a =-,(6,5)b =,则a 与bA .垂直B .不垂直也不平行C .平行且同向D .平行且反向 解.已知向量(5,6)a =-,(6,5)b =,30300a b ⋅=-+=,则a 与b 垂直,选A 。
2、(山东文5)已知向量(1)(1)n n ==-,,,a b ,若2-a b 与b 垂直,则=a ( )A .1BC .2D .4【答案】:C 【分析】:2(3,)n -a b =,由2-a b 与b 垂直可得:2(3,)(1,)30n n n n ⋅-=-+=⇒= 2=a 。
3、(广东文4理10)若向量,a b 满足||||1a b ==,,a b 的夹角为60°,则a a a b ⋅+⋅=______; 答案:32;解析:1311122a a ab ⋅+⋅=+⨯⨯=, 4、(天津理10) 设两个向量22(2,cos )a λλα=+-和(,sin ),2m b m α=+其中,,m λα2,a b =则mλ的取值范围是( )A.[6,1]-B.[4,8]C.(,1]-∞D.[1,6]-【答案】A【分析】由22(2,cos )a λλα=+-,(,sin ),2mb m α=+2,a b =可得2222cos 2sin m m λλαα+=⎧⎨-=+⎩,设k m λ=代入方程组可得22222cos 2sin km mk m m αα+=⎧⎨-=+⎩消去m 化简得2222cos 2sin 22k k k αα⎛⎫-=+ ⎪--⎝⎭,再化简得22422cos 2sin 022k k αα⎛⎫+-+-= ⎪--⎝⎭再令12t k =-代入上式得222(sin 1)(16182)0t t α-+++=可得2(16182)[0,4]t t -++∈解不等式得1[1,]8t ∈--因而11128k -≤≤--解得61k -≤≤.故选A5、(山东理11)在直角ABC ∆中,CD 是斜边AB 上的高,则下列等式不成立的是 (A )2AC AC AB =⋅ (B ) 2BC BA BC =⋅(C )2AB AC CD =⋅ (D ) 22()()AC AB BA BC CD AB⋅⨯⋅=【答案】:C.【分析】: 2()00AC AC AB AC AC AB AC BC =⋅⇔⋅-=⇔⋅=,A 是正确的,同理B 也正确,对于D 答案可变形为2222CD AB AC BC ⋅=⋅,通过等积变换判断为正确. 6、(全国2 理5)在∆ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD =2DB ,CD =CB CA λ+31,则λ=(A)32(B)31(C) -31(D) -32 解.在∆ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD =2DB ,CD =CB CA λ+31,则22()33CD CA AD CA AB CA CB CA =+=+=+-=1233CA CB +,4 λ=32,选A 。
高中数学必修二 6 1 平面向量的概念(精练)(含答案)
6.1 平面向量的概念(精练)【题组一向量与数量的区别】1.(2021·江苏·泰兴市第三高级中学高一月考)给出下列量:①角度;①温度;①海拔;①弹力;①风速;①加速度.其中是向量的有( )A.2个B.2个C.4个D.5个【答案】B【解析】根据题意,在①角度、①温度、①海拔、①弹力、①风速、①加速度中,是向量的有①弹力、①风速、①加速度,有3个,故选:B.2.(2021·浙江·高一课时练习)下列各量中是向量的是( )A.时间B.速度C.面积D.长度【答案】B【解析】既有大小,又有方向的量叫做向量;时间、面积、长度只有大小没有方向,因此不是向量.而速度既有大小,又有方向,因此速度是向量.故选:B.3.(2021·全国·高一课时练习)给出下列物理量:①密度;①路程;①速度;①质量;①功;①位移.下列说法正确的是A.①①①是数量,①①①是向量B.①①①是数量,①①①是向量C.①①是数量,①①①①是向量D.①①①①是数量,①①是向量【答案】D【解析】由物理知识可知,密度,路程,质量,功只有大小,没有方向,因此是数量而速度,位移既有大小又有方向,因此是向量.故选:D4.(2021·上海·高一课时练习)下列各量中,哪些是向量(即矢量),哪些是数量(即标量)?(1)密度(2)体积(3)电阻(4)推进力(5)长度(6)加速度向量:__________;数量:____________.(填写相应编号).【答案】(4)(6) (1)(2)(3)(5)【解析】密度、体积、电阻、长度都是只有大小没有方向的量,是数量;推进力、加速度是既有大小又有方向的量,是向量.故答案为:(4)(6);(1)(2)(3)(5).【题组二 向量的几何表示】1.(2021·全国·高一课时练习)一位模型赛车手遥控一辆赛车沿正东方向行进1米,逆时针方向转变α度,继续按直线向前行进1米,再逆时针方向转变α度,按直线向前行进1米,按此方法继续操作下去.(1)按1①100比例作图说明当α=45°时,操作几次时赛车的位移为零;(2)按此法操作使赛车能回到出发点,α应满足什么条件?【答案】见解析.【解析】(1)如图所示,操作8次后,赛车的位移为零;(2)要使赛车能回到出发点,只需赛车的位移为零.按(1)的方式作图,则所作图形是内角为180α︒-的正多边形,由多边形的内角和定理可得(180)(2)180n n α︒-=-⋅︒, 解得360nα︒=,且3,*n n N ≥∈.故α应满足的条件为360nα︒=,且3,*n n N≥∈.2.(2021·全国·高一课时练习)如图的方格纸由若干个边长为1的小正方形并在一起组成,方格纸中有两个定点A,B.点C为小正方形的顶点,且5AC=.(1)画出所有的向量AC;(2)求BC的最大值与最小值.【答案】(1)见解析;(2)【解析】(1)画出所有的向量AC,如图所示:(2)由(1)所画的图知,①当点C位于点C1或C2时,|BC|①当点C位于点C5或C6时,|BC|所以|BC|3(2021·全国·高一课时练习)在如图的方格纸(每个小方格的边长为1)上,已知向量a.(1)试以B为起点画一个向量b,使=b a;(2)画一个以C为起点的向量c,使|c|=2,并说出c的终点的轨迹是什么.【答案】(1)答案见解析;(2)答案见解析.【解析】(1)根据相等向量的定义,所作向量b应与a同向,且长度相等,如下图所示.(2)由平面几何知识可作满足条件的向量c,所有这样的向量c的终点的轨迹是以点C为圆心,2为半径的圆,如下图所示.4.(2021·江苏·高一课时练习)在如图的方格纸上,已知向量a,每个小正方形的边长为1.(1)试以B为起点画一个向量b,使b a=;c=,并说出向量c的终点的轨迹是什么?(2)在图中画一个以A为起点的向量c,使5【答案】(1)作图见解析;(2)向量c的终点的轨迹是以A.【解析】(1)由题意,B为起点画一个向量b,使b a=,如图所示.c=,则向量c的终点表示以A(2)因为5【题组三向量相关概念的辨析】1.(2021·湖南·武广实验高级中学高一期末)下列四个命题正确的是( )A.两个单位向量一定相等B.若a与b不共线,则a与b都是非零向量C.共线的单位向量必相等D.两个相等的向量起点、方向、长度必须都相同【答案】B【解析】两个单位向量一定相等错误,可能方向不同;若a与b不共线,则a与b都是非零向量正确,原因是零向量与任意向量共线;共线的单位向量必相等错误,可能是相反向量;两个相等的向量的起点、方向、长度必须相同错误,原因是向量可以平移.故选:B.2.(2021·全国·高一课时练习)下列关于向量的描述正确的是A .若向量a ,b 都是单位向量,则a b =B .若向量a ,b 都是单位向量,则1a b ⋅=C .任何非零向量都有唯一的与之共线的单位向量D .平面内起点相同的所有单位向量的终点共圆【答案】D【解析】对于选项A :向量包括长度和方向,单位向量的长度相同均为1,方向不定,故向量a 和b 不一定相同,故选项A 错误;对于选项B :因为cos cos a b a b θθ⋅=⋅⋅=,由[]cos 1,1θ∈-知,1a b ⋅=不一定成立,故选项B 错误; 对于选项C :任意一个非零向量有两个与之共线的单位向量,故选项C 错误;对于选项D :因为所有单位向量的模为1,且共起点,所以所有单位向量的终点在半径为1的圆周上,故选项D 正确;故选:D.3.(2021·广西·田东中学)下列命题中,正确的个数是( ) ①单位向量都相等;①模相等的两个平行向量是相等向量;①若a →,b →满足a b →→>且a →与b →同向,则a b →→>; ①若两个向量相等,则它们的起点和终点分别重合;①若a →①,b b →→①c →,则b →①c →.A .0个B .1个C .2个D .3个 【答案】A【解析】对于①,单位向量的模长相等,但方向不一定相同,故①错误;对于①,模相等的两个平行向量是相等向量或相反向量,故①错误;对于①,向量是有方向的量,不能比较大小,故①错误;对于①,向量是可以自由平移的矢量,当两个向量相等时,它们的起点和终点不一定相同,故①错误;对于①,0b →→=时,若a b b c →→→→∥,∥,则a →与c →不一定平行.综上,以上正确的命题个数是0.故选:A.4.(2021·全国·高一课时练习)下列说法中,正确的个数是( )①时间、摩擦力、重力都是向量;①向量的模是一个正实数;①相等向量一定是平行向量;①向量a→与b→不共线,则a→与b→都是非零向量( )A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】①时间没有方向,不是向量,摩擦力,重力都是向量,故①错误;①零向量的模为零,故①错;①相等向量的方向相同,模相等,所以一定是平行向量,故①正确;①零向量与任意向量都共线,因此若向量a→与b→不共线,则a→与b→都是非零向量,即①正确.故选:B.5.(2021·全国·高一课时练习)下列命题中正确的个数是①向量就是有向线段①零向量是没有方向的向量①零向量的方向是任意的①任何向量的模都是正实数A.0B.1C.2D.3【答案】B【解析】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,故①错;零向量有方向,其方向是任意的,故①错,①正确;零向量的模等于0,故①错.故选:B.6.(2021·江苏·高一)下列各说法:①有向线段就是向量,向量就是有向线段;①向量的大小与方向有关;①任意两个零向量方向相同;①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【解析】有向线段是向量的几何表示,二者并不相同,故①错误;①向量不能比较大小,故①错误;①由零向量方向的任意性知①错误;①向量相等是向量模相等,且方向相同,故①错误.故选:A.7.(2021·全国·高一课时练习)下列说法中,正确的是( )①长度为0的向量都是零向量;①零向量的方向都是相同的;①单位向量都是同方向;①任意向量与零向量都共线.A.①①B.①①C.①①D.①①【答案】D【解析】①长度为0的向量都是零向量,正确;①零向量的方向任意,故错误;①单位向量只是模长都为1的向量,方向不一定相同,故错误;①任意向量与零向量都共线,正确;故选:D8.(2021·全国·高一课时练习)下列命题中正确的个数有( )①向量AB与CD是共线向量,则A、B、C、D四点必在一直线上;①单位向量都相等;①任一向量与它的相反向量不相等;①共线的向量,若起点不同,则终点一定不同.A.0B.1C.2D.3【答案】AAB CD,或A,B,C,D在同条直线上,故①错误;【解析】对于①,若向向量AB与CD是共线向量,则//对于①,因为单位向量的模相等,但是它们的方向不一定相同,所以单位向量不一定相等,故①错误;对于①,相等向量的定义是方向相同模相等的向量为相等向量,而零向量的相反向量是零向量,因为零向量的方向是不确定的,可以是任意方向,所以相等,故①错误;对于①,比如共线的向量AC与BC(A,B,C在一条直线上)起点不同,则终点相同,故①错误.故选:A.【题组四相等向量与平行向量】1.(2021·全国·高一课时练习)下图中与向量a相等的向量是( )A.b,c,e,f B.c,f C.f D.c【答案】D【解析】由相等向量的定义可知:两个向量的长度要相等,方向要相同,结合图形可知c满足条件,故选:D2.(2021·全国·高一课时练习)如图,点O是正六边形ABCDEF的中心,图中与CA共线的向量有( )A.1个B.2个C.3个D.4个【答案】C【解析】由图可知,根据正六边形的性质,与CA共线的有AC,DF,FD,共3个,故选:C.3.(2021·全国·高一课时练习)如图,四边形ABCD和ABDE都是边长为1的菱形,已知下列说法:①AE AB AD CD CB DE,,,,,都是单位向量;①AB①DE DE,①DC①与AB相等的向量有3个;①与AE共线的向量有3个;①与向量DC大小相等、方向相反的向量为DE CD BA,,.其中正确的是____.(填序号)【答案】①①①①【解析】①由两菱形的边长都为1,故①正确;①正确;①与AB 相等的向量是ED DC ,,故①错误;①与AE 共线的向量是EA BD DB ,,,故①正确;①正确.故答案为:①①①①4.(2021·上海·高一课时练习)如图,在长方体1111ABCD A B C D -中,3AB =,2AD =,11AA =,以长方体的八个顶点中两点为起点和终点的向量中.(1)单位向量共有______个;(2)______;(3)与AB 相等的向量有______;(4)1AA 的相反向量有______.【答案】8 1AD 、1D A 、1A D 、1DA 、1BC 、1C B 、1B C 、1CB 11A B 、DC 、11DC 1A A 、1B B 、1C C 、1D D【解析】(1)由图可知,11111AA BB CC DD ====,所以单位向量有428⨯=个;(2)由图可知,1111A D AD BC BC ====1AD 、1D A 、1A D 、1DA 、1BC 、1C B 、1B C 、1CB ;(3)由图可知,1111AB DC A B D C ===,所以与AB 相等的向量有:11A B 、DC 、11DC ;(4)由图可知,11111AA BB CC DD ====,所以1AA 的相反向量有:1A A 、1B B 、1C C 、1D D ; 故答案为:8;1AD 、1D A 、1A D 、1DA 、1BC 、1C B 、1B C 、1CB ;11A B 、DC 、11DC ;1A A 、1B B 、1C C 、1D D .5.(2021·全国·高一课时练习)O 是正方形ABCD 对角线的交点,四边形OAED ,OCFB 都是正方形,在如图所示的向量中:(1)分别找出与AO ,BO 相等的向量;(2)找出与AO 共线的向量;(3)找出与AO 模相等的向量;(4)向量AO 与CO 是否相等?【答案】(1)AO BF =,BO AE =;(2)BF ,CO ,DE ;(3)CO ,DO ,BO ,BF ,CF ,CO ,DE ;(4)不相等.【解析】因为O 是正方形ABCD 对角线的交点,四边形OAED ,OCFB 都是正方形, 所以OA AE OD DE OC CF BF BO =======,AB CD BC AD ===;(1)由题中图形可得:AO BF =,BO AE =;(2)由图形可得,与AO 共线的向量有:BF ,CO ,DE ;(3)与AO 模相等的向量有:CO ,DO ,BO ,BF ,CF ,CO ,DE ;(4)向量AO 与CO 不相等,因为它们的方向不相同.6.(2021·全国·高一课时练习)如图所示,O 是正六边形ABCDEF 的中心,且OA =a ,OB =b ,OC =c .(1)与a 的长度相等、方向相反的向量有哪些?(2)与a 共线的向量有哪些?(3)请一一列出与a ,b ,c .相等的向量.【答案】(1)OD ,BC ,AO ,FE .(2)EF ,BC ,OD ,FE ,CB ,DO ,AO ,DA ,AD .(3)与a 相等的向量有EF ,DO ,CB ;与b 相等的向量有DC ,EO ,FA ;与c 相等的向量有FO ,ED ,AB .【解析】(1)因为正六边形中各线段长度都相等,且方向相反的有:OD,BC,AO,FE.(2)由共线向量定理得:EF,BC,OD,FE,CB,DO,AO,DA,AD.与a共线.(3)由相等向量的定义得:与a相等的向量有EF,DO,CB;与b相等的向量有DC,EO,FA;与c 相等的向量有FO,ED,AB.。
平面向量练习题及答案
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。
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.已知,是平面内两个互相垂直的单位向量,若向量满足,则的最大值是;【答案】【解析】略2.已知平面向量,且∥,则()A.-3B.-9C.9D.1【答案】B【解析】由两向量平行坐标间的关系可知【考点】向量平行的性质3.(12分)已知向量,令且的周期为.(1)求函数的解析式;(2)若时,求实数的取值范围.【答案】(1)(2).【解析】(1)本题考察的是求函数解析式,本题中根据平面向量的数量积,再结合辅助角公式进行化简,又的周期为,可以求出从而求出的解析式.(2)本题考察的是求参数的取值范围问题,本题中根据所给的定义域求出的值域,再根据不等式恒成立问题即可求出参数的取值范围.试题解析:(1)∵的周期为∴(2),则【考点】(1)辅助角公式(2)三角函数的值域4.在边长为的正三角形中,设,,若,则的值为A.B.C.D.【答案】D【解析】由已知可得:D为BC中点,,又因为在边长为的正三角形中,所以,故解得,故选择D【考点】平面向量的线性运算5.若向量满足:,,,则 .【答案】【解析】【考点】向量垂直与向量的坐标运算6.设,向量,,且,∥,则______________.【答案】【解析】因为,∥,所以有即,,所以【考点】向量坐标运算7.向量a=,b=,则A.a∥bB.C.a与b的夹角为60°D.a与b的夹角为30°【答案】B【解析】根据两向量平行坐标表示公式“”可得A错误;根据两向量垂直的坐标表示公式“”可得B正确;根据B可知两向量夹角为,所以C,D错误,故选择B【考点】向量线性关系8.如图所示,D是△ABC的边AB上的中点,则向量A.B.C.D.【答案】A【解析】因为,故选择A【考点】向量的加减法运算9.设是平面上一定点,A、B、C是平面上不共线的三点,动点P满足,,则动点P的轨迹一定通过△ABC的()A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心【答案】D【解析】,,,,则动点的轨迹一定通过的垂心.故C正确.【考点】1向量的加减法;2数量积;3向量垂直.10.已知向量则x=【答案】6【解析】由题意可得,解得.【考点】向量共线.11.(2015秋•友谊县校级期末)已知△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】作出图象,由向量加法的平行四边形法则可知M是△ABC的重心,故,代入m+m=可解出m.解:以MB,MC为邻边作平行四边形MBEC,连结ME交BC于D,如图.则,∵+=﹣,∴M在线段AD上,且|MA|=2|MD|,∵D是BC中点,∴=2=3,∵m+m=,∴3m=,∴m=.故选C.【考点】平面向量的基本定理及其意义.12.已知点(1)求证:恒为锐角;(2)若四边形为菱形,求的值【答案】(1)证明见解析(2)2【解析】(1)只需证明且三点不在一条直线上即可;(2)利用菱形的定义可求得坐标,进而求出所求的值.试题解析:(1)∵点∴∴.若A,P,B三点在一条直线上,则,得到,此方程无解,∴∴∠APB恒为锐角.(2)∵四边形ABPQ为菱形,∴,即,化简得到解得设Q(a,b),∵,∴,∴【考点】平面向量数量积的运算13.如图所示,是的边上的中点,则向量= (填写正确的序号).①,②,③,④【答案】①【解析】.故选A.【考点】向量的线性运算.【名师】在向量线性运算时,要尽可能转化到平行四边形或三角形中,运用平行四边形法则、三角形法则,利用三角形中位线、相似三角形对应边成比例等平面几何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解.14. O为平面上的定点,A、B、C是平面上不共线的三点,若(﹣)•(+﹣2)=0,则△ABC是()A.以AB为底边的等腰三角形B.以AB为斜边的直角三角形C.以AC为底边的等腰三角形D.以AC为斜边的直角三角形【答案】C【解析】将条件式展开化简,两边同时加上,根据向量的线性运算的几何意义即可得出答案.解:∵(﹣)•(+﹣2)=0,∴+﹣2=+﹣2.即﹣2=﹣2.两边同时加,得()2=()2,即AB2=BC2.∴AB=BC.∴△ABC是以AC为底边的等腰三角形.故选:C.【考点】平面向量数量积的运算.15.已知,,,则=()A.﹣8B.﹣10C.10D.8【答案】B【解析】向量的数量积的运算和向量的模即可求出.解:,,,∴=+|+2=16+25+2=21,∴=﹣10,故选:B.【考点】平面向量数量积的运算.16.已知||=1,||=2,∠AOB=150°,点C在∠AOB的内部且∠AOC=30°,设=m+n,则=()A.B.2C.D.1【答案】B【解析】可画出图形,由可得到,根据条件进行数量积的运算便可得到,从而便可得出关于m,n的等式,从而可以求出.解:如图,由的两边分别乘以得:;∴;∴得:;∴;∴.故选:B.【考点】向量在几何中的应用.17.已知正方形的边长为2,点是边上的中点,则的值为()A.1B.2C.4D.6【答案】B【解析】以为原点,所在直线为轴建立直角坐标系,则,.【考点】向量数量积的坐标表示.18.=(2,3),=(﹣3,5),则在方向上的投影为.【答案】【解析】由已知向量的坐标求出与,代入投影公式得答案.解:∵=(2,3),=(﹣3,5),∴,,则=.故答案为:.【考点】平面向量数量积的运算.19.已知向量,满足||=1,||=2,与的夹角为120°.(1) 求及+;(2)设向量+与-的夹角为θ,求cosθ的值.【答案】(1);;(2).【解析】(1)根据向量的数量积的运算公式;以及;(2)根据公式,根据数量积公式,再根据公式试题解析:解析:(1)=||||cos 120°θ=1×2×(-)=-1,所以|+|2=(+)2=2+2+2=12+22+2×(-1)=3.所以|+|=(2)同理可求得|-|=.因为(+)(-)=2-2=12-22=-3,所以cosθ===-.所以向量+与-的夹角的余弦值为-.【考点】向量数量积20.(1)在直角坐标系中,已知三点,当为何值时,向量与共线?(2)在直角坐标系中,已知为坐标原点,,,当为何值时,向量与垂直?【答案】(1);(2).【解析】首先根据向量减法的线性运算得到向量与的坐标,当与共线时坐标交叉积的差等于零,当与垂直是数量积等于零,从而列出的方程,即可求得满足条件的的值.试题解析:(1)∵,又向量与共线,∴,解得(2),当向量与垂直时,,即,解得【考点】向量的线性运算及平行与垂直的坐标表示.21.已知a,b为非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则一定有()A.a=b B.a∥b,且a,b方向相同C.a=-b D.a∥b,且a,b方向相反【答案】B【解析】根据向量加法的几何意义, a,b方向相同,方向相同即是共线向量.【考点】向量加法的几何意义.22.已知向量.(1)若点三点共线,求的值;(2)若为直角三角形,且为直角,求的值.【答案】(Ⅰ)-19;(Ⅱ)1.【解析】(Ⅰ)根据向量的减法运算和向量平行的充要条件即可解得;(Ⅱ)根据向量的减法运算和向量垂直的充要条件即可解得.试题解析:解:(Ⅰ)∴,.(Ⅱ),则,∴,【考点】向量的减法运算;向量平行和垂直的充要条件.23.平面内有一个和一点,线段的中点分别为的中点分别为,设.(1)试用表示向量;(2)证明线段交于一点且互相平分.【答案】(1),,;(2)证明见解析.【解析】(1)根据向量的加法、数乘的几何意义,以及向量加法的平行四边形法则,并进行向量的数乘运算便可得到,从而同理可以用分别表示出;(2)设线段、的中点分别为,用分别表示出,从而可得,即证得线段交于一点且互相平分.试题解析:(1),.(2)证明:设线段的中点为,则,设中点分别为,同理:,,∴,即其交于一点且互相平分.【考点】1、向量的三角形法则;2、向量的线性运算.【方法点睛】本题考查向量加法、数乘的几何意义,向量加法的平行四边形法则,以及向量的数乘运算,三角形中位线的性质,平行四边形的判定,平行四边形的对角线相交于一点且互相平分,考查学生逻辑推理能力,属于中档题.另一种解法:(1);同理,;(2)证明:如图,连接,则,且,,且,∴,且,∴四边形为平行四边形,∴线段交于一点且互相平分,同理,线段交于一点且互相平分,∴线段交于一点且互相平分.24.已知是两个非零向量,当的模取最小值时.①求的值;②已知与共线且同向,求证:与垂直.【答案】①;②证明见解析.【解析】(1)设出两个向量的夹角,表示出两个向量的模长,对于模长形式,通常两边平方,得到与已知条件有关的运算,整理成平方形式,当底数为零时,结果最小;(2)本题要证明两个向量垂直,这种问题一般通过向量的数量积为零来证明,求两个向量数量积,根据上一问做出的结果,代入数量积的式子,合并同类项,得到数量积为零.得到垂直.试题解析:①令,则.当时,.②证明:与共线且同向,,,,.【考点】(1)向量的模;(2)数量积判断两个向量的垂直关系.【方法点晴】本题主要考查模长形式,通常两边平方以及证明两个向量垂直,这种问题一般通过向量的数量积为零来证明,因为在本题中主要是数学符号的运算,所以对学生的运算能力要求较高,属于难题.启发学生在理解数量积的运算特点的基础上,逐步把握数量积的运算律,引导学生注意数量积性质的相关问题的特点,以熟练地应用数量积的性质.25.已知,在方向上的投影为,则()A.3B.C.2D.【答案】B【解析】由在方向上的投影为,则,所以,故选B.【考点】向量的数量积及向量的投影的应用.26.给出下列命题:(1)若,则;(2)向量不可以比较大小;(3)若则;(4).其中真命题的个数为()A.1B.2C.3D.4【答案】B【解析】由题意得,(1)中,例如,此时,但,所以不正确;(2)中,向量是既有大小又有方向的量,所示向量不能比较大小,所以(2)是正确的;(3)中,根据相等向量的概念,可得“若则”是正确的;(4)中,由,则是成立的,但由,则与是相等向量或相反向量,所以不正确,综上所述,正确命题的个数为个,故选B.【考点】向量的基本概念.【方法点晴】本题主要考查了平面向量的基本的概念——向量的模、相等向量、向量的概念、共线向量及相反向量的概念,其中牢记平面向量的基本概念是判断此类问题的关键,试题很容易出错,属于易错题,本题的解答中,(4)中,,容易忽视相反向量的概念,造成错解,应牢记向量是既有大小又有方向的量这一基本概念,防止出错.27.已知向量,若,则=()A.B.C.D.【答案】A【解析】,.故选A.【考点】数量积的坐标运算.28.已知向量,.(1)若四边形ABCD是平行四边形,求的值;(2)若为等腰直角三角形,且为直角,求的值.【答案】(1);(2)或.【解析】(1)根据四边形为平行四边形,利用,即可求解的值;(2)利用为等腰直角三角形,且为直角,则且,列出方程,即可求解的值.试题解析:(1),,由得x=-2,y=-5.(2),若为直角,则,∴,又,∴,再由,解得或.【考点】向量的运算及向量的垂直关系的应用.29.(1)已知,,且与的夹角为60°,求的值;(2)在矩形中,,点为的中点,点在边上,若,求的值.【答案】(1);(2).【解析】(1)利用向量模的平方等于向量的平方,即可化简,即可求解的值;(2)设,利用,求得的值,又由,,即可运算的值.试题解析:(1) =169,得;(2)矩形ABCD中,∵点F在边CD上,∴设,,本小题也可建坐标系,用平面向量坐标运算解决.【考点】向量的模的计算及向量数量积的运算.30.已知三角形△ABC中,角A,B,C的对边分别为,若,则 =()A.B.C.D.【答案】C【解析】【考点】向量的坐标运算31.已知向量与的夹角为,||=2,||=3,记,(1)若,求实数k的值。
高中数学平面向量专题经典练习题(附答案)高中数学平面向量专题经典练习题(附答案)
高中数学平面向量专题经典练习题(附答案)一.单选题(共10小题,每题5分,共50分)1.设,是两个非零向量,下列说法正确的是()A.若,则B.若,则C.若,则存在实数,使得D.若存在实数,使得,则2.如图,在平行四边形中,分别是的中点,则图中所示的向量中与平行的有()A.个B.个C.个D.个3.下列说法中正确的是()A.两个有共同起点的单位向量,其终点必相同B.向量与向量的长度相等C.向量就是有向线段D.零向量是没有方向的4.数轴上点分别对应则向量的长度是()A. B. C. D.5.已知向量与的方向相反,且,若点的坐标为,则点的坐标为()A. B. C., D.6.已知为两个单位向量,则下列叙述正确的是()A.B.若,则C.或D.若,,则7.已知点,,,,则与向量同向的单位向量为()A. B. C. D.8.已知抛物线的焦点为,准线为是上一点是直线与抛物线的一个交点,若,则()A. B. C. D.9.下列结论中正确的是()若且,则;若,则且;若与方向相同且,则;若,则与方向相反且.A. B. C. D.10.已知直线经过点和点,则直线的单位方向向量为()A.,B.C.D.二.填空题(共10小题,每题5分,共50分)11.已知向量,,若与方向相反,则等于.12.若向量满足,则.13.等腰直角中,点是斜边边上一点,若,则的面积为.14.在中,,是的中点,,则,.15.在中,内角所对的边分别为则.16.在中,内角的对边分别是若则.17.在中,,是中点,,试用表示为,若,则的最大值为.18.如图,已知在矩形中设则.19.已知向量满足则.20.已知向量与的夹角为则.三.解答题(共5小题,每题10分,共50分)21.已知与的夹角为.(1)若求;(2)若与垂直,求.22.在平面直角坐标系中,以坐标原点为极点,以轴的非负半轴为极轴建立极坐标系是曲线:上任一点,点满足.设点的轨迹为曲线.(1)求曲线的直角坐标方程;(2)已知曲线向上平移个单位后得到曲线设曲线与直线:为参数)相交于两点,求的值.23.已知向量向量函数.(1)当时,求函数的最小正周期和单调递减区间;(2)若函数在区间的最大值为,求函数在的最小值.24.已知的内角满足.(1)求角;(2)若的外接圆半径为求的面积的最大值.25.在中,内角的对边分别为且.(1)求角的大小;(2)若且外接圆的半参考答案一、选择题第1题第2题故选C第3题单位向量的方向是任意的,所以当两个单位向量的起点相同时,其终点在以起点为圆心的单位圆上,终点不一定相同,所以选项A不正确;向量与向量方向相反,长度相等,所以选项B正确;向量是既有大小,又有方向的量,可以用有向线段表示,但不能说向量就是有向线段,所以选项C不正确;规定零向量的方向任意,而不是没有方向,所以选项D不正确.故选B.第4题第5题故选A 第6题故选D第7题故选A第8题故选B第9题选B第10题二、填空题第11题第12题第13题第14题第15题第16题第18题第20题三、解答题第21题第23题第24题第25题。
高中数学必修二第六章平面向量及其应用专项训练题(带答案)
高中数学必修二第六章平面向量及其应用专项训练题单选题1、定义空间两个向量的一种运算a⃑⊗b⃑⃑=|a⃑|⋅|b⃑⃑|sin⟨a⃑,b⃑⃑⟩,则关于空间向量上述运算的以下结论中恒成立的有()A.λ(a⃑⊗b⃑⃑)=(λa⃑)⊗b⃑⃑B.(a⃑⊗b⃑⃑)⊗c⃑=a⃑⊗(b⃑⃑⊗c⃑)C.(a⃑+b⃑⃑)⊗c⃑=(a⃑⊗c⃑)+(b⃑⃑⊗c⃑)D.若a⃑=(x1,y1),b⃑⃑=(x2,y2),则a⃑⊗b⃑⃑=|x1y2−x2y1|答案:D分析:A.按λ的正负分类讨论可得,B.由新定义的意义判断,C.可举反例说明进行判断,D.与平面向量的数量积进行联系,用数量积求出两向量夹角的余弦值,转化为正弦值,代入计算可判断.A.(λa⃑)⊗b⃑⃑=|λa⃑||b⃑⃑|sin<λa⃑,b⃑⃑>,λ>0时,<λa⃑,b⃑⃑>=<a⃑,b⃑⃑>,(λa⃑)⊗b⃑⃑=λ|a⃑||b⃑⃑|sin<a⃑,b⃑⃑>=λ(a⃑⊗b⃑⃑),λ=0时,λ(a⃑⊗b⃑⃑)=0,(λa⃑)⊗b⃑⃑=0,成立,λ<0时,<λa⃑,b⃑⃑>=π−<a⃑,b⃑⃑>,sin<λa⃑,b⃑⃑>=sin(π−<a⃑,b⃑⃑>)=sin<a⃑,b⃑⃑>(λa⃑)⊗b⃑⃑=−λ|a⃑||b⃑⃑|sin< a⃑,b⃑⃑>=−λ(a⃑⊗b⃑⃑),综上,A不恒成立;B.a⃑⊗b⃑⃑是一个实数,(a⃑⊗b⃑⃑)⊗c⃑无意义,B不成立;C.若a⃑=(0,1),b⃑⃑=(1,0),c⃑=(1,1),则a⃑+b⃑⃑=(1,1),<a⃑+b⃑⃑,c⃑>=0,(a⃑+b⃑⃑)⊗c⃑=|a⃑+b⃑⃑||c⃑|sin0=√2×√2×0=0,<a⃑,c⃑>=π4,<b⃑⃑,c⃑>=π4,(a⃑⊗c⃑)+(b⃑⃑⊗c⃑)=1×√2×sinπ4+1×√2×sinπ4=2,(a⃑+b⃑⃑)⊗c⃑≠(a⃑⊗c⃑)+(b⃑⃑⊗c⃑),C错误;D.若a⃑=(x1,y1),b⃑⃑=(x2,y2),则|a⃑|=√x12+y12,|b⃑⃑|=√x22+y22,cos <a ⃑,b ⃑⃑>=1212√x 12+y 12×√x 22+y 22,sin <a ⃑,b ⃑⃑>=√1−cos 2<a ⃑,b ⃑⃑>=√1−(x 1x 2+y 1y 2)2(x 12+y 12)(x 22+y 22)=1221√(x 1+y 1)(x 2+y 2), 所以a ⃑⊗b ⃑⃑=|a ⃑||b ⃑⃑|sin <a ⃑,b⃑⃑>=|x 1y 2−x 2y 1|,成立. 故选:D .小提示:本题考查向量的新定义运算,解题关键是理解新定义,并能运用新定义求解.解题方法一种方法是直接利用新定义的意义判断求解,另一种方法是把新定义与向量的数量积进行联系,把新定义中的sin <a ⃑,b ⃑⃑>用cos <a ⃑,b⃑⃑>,而余弦可由数量积进行计算. 2、若|AB⃑⃑⃑⃑⃑⃑|=5,|AC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|=8,则|BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|的取值范围是( ) A .[3,8]B .(3,8)C .[3,13]D .(3,13)答案:C分析:利用向量模的三角不等式可求得|BC⃑⃑⃑⃑⃑⃑|的取值范围. 因为|BC⃑⃑⃑⃑⃑⃑|=|AC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑−AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|,所以,||AC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|−|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑||≤|BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|≤|AC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|+|AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|,即3≤|BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|≤13. 故选:C.3、已知非零平面向量a ⃗,b ⃑⃗,c ⃗,下列结论中正确的是( )(1)若a ⃗⋅c ⃗=b ⃑⃗⋅c ⃗,则a ⃗=b ⃑⃗;(2)若|a ⃗+b ⃑⃗|=|a ⃗|+|b ⃑⃗|,则a ⃗//b⃑⃗ (3)若|a ⃗+b ⃑⃗|=|a ⃗−b ⃑⃗|,则a ⃗⊥b ⃑⃗(4)若(a ⃗+b ⃑⃗)⋅(a ⃗−b ⃑⃗)=0,则a ⃗=b ⃑⃗或a ⃗=−b⃑⃗ A .(1)(2)B .(2)(3)C .(3)(4)D .(2)(3)(4)答案:B解析:根据向量的数量积运算,以及向量模的计算公式,逐项判断,即可得出结果.已知非零平面向量a ⃗,b ⃑⃗,c ⃗,(1)若a ⃗⋅c ⃗=b ⃑⃗⋅c ⃗,则(a ⃗−b ⃑⃗)⋅c ⃗=0,所以a ⃗=b ⃑⃗或(a ⃗−b ⃑⃗)⊥c ⃗,即(1)错;(2)若|a ⃗+b ⃑⃗|=|a ⃗|+|b ⃑⃗|,则a ⃗与b ⃑⃗同向,所以a ⃗//b⃑⃗,即(2)正确;(3)若|a ⃗+b ⃑⃗|=|a ⃗−b ⃑⃗|,则|a ⃗|2+|b ⃑⃗|2+2a ⃗⋅b ⃑⃗=|a ⃗|2+|b ⃑⃗|2−2a ⃗⋅b ⃑⃗,所以2a ⃗⋅b ⃑⃗=0,则a ⃗⊥b⃑⃗;即(3)正确;(4)若(a ⃗+b ⃑⃗)⋅(a ⃗−b ⃑⃗)=0,则|a ⃗|2−|b ⃑⃗|2=0,所以|a ⃗|=|b⃑⃗|,不能得出向量共线,故(4)错; 故选:B.小提示:本题主要考查向量数量积的运算,考查向量有关的判定,属于基础题型.4、已知向量a ⃑,b ⃑⃑满足|a ⃑|=√3,|b ⃑⃑|=2,且a ⃑⊥(a ⃑−b ⃑⃑),则a ⃑与b⃑⃑的夹角为( ) A .30°B .60°C .120°D .150°答案:A分析:利用数量积的定义,即可求解.解:a ⃑⊥(a ⃑−b ⃑⃑),所以a ⃑⋅(a ⃑−b ⃑⃑)=0,即|a →|2−|a →||b →|cos <a →,b →>=0,解得cos <a →,b →>=√32,又因为向量夹角的范围为[0°,180°],则a ⃑与b ⃑⃑的夹角为30°,故选:A. 5、在△ABC 中,内角A ,B ,C 的对边分别是a ,b ,c ,且(a +b )2−c 2=4,C =120°,则△ABC 的面积为( )A .√33B .2√33C .√3D .2√3 答案:C解析:利用余弦定理可求ab 的值,从而可求三角形的面积.因为C =120°,故c 2=a 2+b 2−2abcos120°=a 2+b 2+ab ,而(a +b )2−c 2=4,故c 2=a 2+b 2+2ab −4=a 2+b 2+ab ,故ab =4,故三角形的面积为12×ab ×sin120°=√34×4=√3,故选:C.6、△ABC 内角A,B,C 的对边分别为a,b,c ,已知b 2+c 2−a 2=bc ,则A =( )A .π6B .5π6C .π3D .2π3答案:C分析:利用余弦定理求出cosA ,再求出A 即可.∵b 2+c 2−a 2=bc ,∴cosA =b 2+c 2−a 22bc =bc 2bc =12,∵0<A <π,∴A =π3. 故选:C7、已知向量a ⃑=(−1,m ),b ⃑⃑=(m +1,2),且a ⃑⊥b⃑⃑,则m =( ) A .2B .−2C .1D .−1答案:C分析:由向量垂直的坐标表示计算.由题意得a ⃑⋅b⃑⃑=−m −1+2m =0,解得m =1 故选:C .8、已知直角三角形ABC 中,∠A =90°,AB =2,AC =4,点P 在以A 为圆心且与边BC 相切的圆上,则PB⃑⃑⃑⃑⃑⃑⋅PC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑的最大值为( )A .16+16√55B .16+8√55C .165D .565答案:D分析:建立如图所示的坐标系,根据PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑·PC⃑⃑⃑⃑⃑⃑=|PD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|2−5可求其最大值. 以A 为原点建系,B (0,2),C (4,0),BC:x 4+y 2=1,即x +2y −4=0,故圆的半径为r =√5 ∴圆A:x 2+y 2=165,设BC 中点为D (2,1),PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑·PC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑=PD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑2−14BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑2=|PD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|2−14×20=|PD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑|2−5, |PD |max =|AD |+r =√5+√5=√5,∴(PB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑·PC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑)max =815−5=565, 故选:D.多选题9、下列说法正确的有( )A .若a ⃑//b ⃑⃑,b ⃑⃑//c ⃑,则a ⃑//c ⃑B .若a ⃑=b ⃑⃑,b ⃑⃑=c ⃑,则a ⃑=c ⃑C .若a ⃑//b ⃑⃑,则a ⃑与b⃑⃑的方向相同或相反D .若AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑、BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑共线,则A 、B 、C 三点共线 答案:BD分析:取b⃑⃑=0⃑⃑可判断AC 选项的正误;利用向量相等的定义可判断B 选项的正误;利用共线向量的定义可判断D 选项的正误.对于A 选项,若b ⃑⃑=0⃑⃑,a ⃑、c ⃑均为非零向量,则a ⃑//b ⃑⃑,b ⃑⃑//c ⃑成立,但a ⃑//c ⃑不一定成立,A 错;对于B 选项,若a ⃑=b ⃑⃑,b ⃑⃑=c ⃑,则a ⃑=c ⃑,B 对;对于C 选项,若b ⃑⃑=0⃑⃑,a ⃑≠0⃑⃑,则b⃑⃑的方向任意,C 错; 对于D 选项,若AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑、BC ⃑⃑⃑⃑⃑⃑共线且AB 、BC 共点B ,则A 、B 、C 三点共线,D 对.故选:BD.10、下列说法正确的是( )A .向量不能比较大小,但向量的模能比较大小B .|a ⃑|与|b ⃑⃑|是否相等与a ⃑与b⃑⃑的方向无关 C .若a ⃑//b ⃑⃑,b ⃑⃑//c ⃑,则a ⃑//c ⃑D .若向量AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑与向量CD⃑⃑⃑⃑⃑⃑是共线向量,则A ,B ,C ,D 四点在一条直线上 答案:AB分析:根据向量的定义以及向量模的定义可判断A ,B ;举反例b⃑⃑=0⃑⃑时可判断C ;由共线向量的定义可判断D ,进而可得正确选项.对于A :向量即有大小又有方向不能比较大小,向量的模可以比较大小,故选项A 正确;对于B :|a ⃑|与|b ⃑⃑|分别表示向量a ⃑与b ⃑⃑的大小,与a ⃑,b⃑⃑的方向无关,故选项B 正确; 对于C :当b ⃑⃑=0⃑⃑时,向量a ⃑与c ⃑可以是任意向量都满足a ⃑//b ⃑⃑,b ⃑⃑//c ⃑,故选项C 不正确;对于D :若向量AB⃑⃑⃑⃑⃑⃑与向量CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑是共线向量,表示AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃑与CD ⃑⃑⃑⃑⃑⃑方向相同或相反,得不出A ,B ,C ,D 四点在一条直线上,故选项D 不正确;故选:AB.11、设△ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,若a 2cosAsinB =b 2sinAcosB ,则△ABC 的形状为( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .等腰直角三角形答案:AC分析:根据正弦定理和二倍角公式进行求解.∵a 2cosAsinB =b 2sinAcosB∴由正弦定理得sin 2AcosAsinB =sin 2BsinAcosB ,∵sinAcosA ≠0∴sinAcosA =sinBcosB ,即sin2A =sin2B∴2A =2B 或2A +2B =π,即该三角形为等腰三角形或直角三角形.故选:AC.填空题12、已知a ⃗,b ⃑⃑是空间两个向量,若|a ⃗|=2,|b ⃑⃗|=2,|a ⃗−b ⃑⃗|=√7,则cos 〈a ⃗,b⃑⃑〉=________. 答案:18 分析:根据向量几何法的模长公式,可得向量数量积的值,根据向量夹角余弦值的公式,可得答案.由|a ⃑−b ⃑⃑|=√7,可知(a ⃑−b ⃑⃑)2=7,则|a ⃑|2−2a ⃑⋅b⃑⃑+|b ⃑⃑|2=7, ∵|a ⃑|=2,|b ⃑⃑|=2,∴a ⃑⋅b ⃑⃑=12,则cos⟨a ⃑⋅b ⃑⃑⟩=a ⃑⃑⋅b ⃑⃑|a ⃑⃑|⋅|b ⃑⃑|=18. 所以答案是:18. 13、如图,在矩形ABCD 中,AB =3,AD =2,DE =2EC ,M 为BC 的中点,若点P 在线段BD 上运动,则PE⃑⃑⃑⃑⃑⃗⋅PM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗的最小值为______.答案:2352 分析:构建直角坐标系,令AP⃑⃑⃑⃑⃑⃗=λAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+(1−λ)AD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗求P 的坐标,进而可得PE ⃑⃑⃑⃑⃑⃗,PM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗,由向量数量积的坐标表示及二次函数的性质求最值即可.以A 为坐标原点,AB ,AD 分别为x ,y 建系,则E(2,2),M(3,1),又AB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(3,0),AD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(0,2),令AP⃑⃑⃑⃑⃑⃗=λAB ⃑⃑⃑⃑⃑⃗+(1−λ)AD ⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(3λ,2−2λ),0≤λ≤1, 故P(3λ,2−2λ),则PE⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(2−3λ,2λ),PM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(3−3λ,2λ−1), PE⃑⃑⃑⃑⃑⃗⋅PM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗=(2−3λ)(3−3λ)+2λ(2λ−1) =13λ2−17λ+6, 所以λ=1726时,PE ⃑⃑⃑⃑⃑⃗⋅PM ⃑⃑⃑⃑⃑⃑⃗取最小值2352. 所以答案是:2352.14、海洋蓝洞是地球罕见的自然地理现象,被喻为“地球留给人类保留宇宙秘密的最后遗产”,我国拥有世界上最深的海洋蓝洞.若要测量如图所示的蓝洞的口径A ,B 两点间的距离,现在珊瑚群岛上取两点C ,D ,测得CD =45m ,∠ADB =135°,∠BDC =∠DCA =15°,∠ACB =120°,则AB 两点的距离为______m .答案:45√5分析:先将实际问题转化为解三角形的问题,再利用正、余弦定理求解。
高三数学平面向量试题答案及解析
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。
