平面向量测试题
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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。
平面向量测试题一.选择题1.以下说法错误的是( )A .零向量与任一非零向量平行 B.零向量与单位向量的模不相等 C.平行向量方向相同 D.平行向量一定是共线向量 2.下列四式不能化简为的是( )A .;)++(BC CD AB B .);+)+(+(CM BC M B ADC .-+MD .;3.已知=(3,4),=(5,12),与 则夹角的余弦为( )A .6563B .65 C .513D .134. 已知a 、b 均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a + 3b | =( )A .7B .10C .13D .45.已知ABCDEF 是正六边形,且−→−AB =→a ,−→−AE =→b ,则−→−BC =( )(A ) )(21→→-b a (B ) )(21→→-a b (C ) →a +→b 21 (D ) )(21→→+b a6.设→a ,→b 为不共线向量,−→−AB =→a +2→b ,−→−BC =-4→a -→b ,−→−CD = -5→a -3→b ,则下列关系式中正确的是 ( )(A )−→−AD =−→−BC (B )−→−AD =2−→−BC (C )−→−AD =-−→−BC (D )−→−AD =-2−→−BC 7.设→1e 与→2e 是不共线的非零向量,且k →1e +→2e 与→1e +k →2e 共线,则k 的值是( )(A ) 1 (B ) -1 (C ) 1± (D ) 任意不为零的实数 8.在四边形ABCD 中,−→−AB =−→−DC ,且−→−AC ·−→−BD =0,则四边形ABCD 是( )(A ) 矩形 (B ) 菱形 (C ) 直角梯形 (D ) 等腰梯形9.已知M (-2,7)、N (10,-2),点P 是线段MN 上的点,且−→−PN =-2−→−PM ,则P 点的坐标为( )(A ) (-14,16)(B ) (22,-11)(C ) (6,1) (D ) (2,4) 10.已知→a =(1,2),→b =(-2,3),且k →a +→b 与→a -k →b 垂直,则k =( )(A ) 21±-(B ) 12±(C ) 32±(D ) 23±11、若平面向量(1,)a x =和(23,)b x x =+-互相平行,其中x R ∈.则a b -=( )A. 2-或0;B.C. 2或D. 2或10.12、下面给出的关系式中正确的个数是( ) ① 00 =⋅a ②a b b a ⋅=⋅③22a a =④)()(c b a c b a ⋅=⋅⑤b a b a ⋅≤⋅ (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3二. 填空题13.若),4,3(=A点的坐标为(-2,-1),则B点的坐标为 . 14.已知(3,4),(2,3)=-=a b ,则2||3-⋅=a a b .15、已知向量)2,1(,3==b a,且b a ⊥,则a 的坐标是_________________。
完整版)平面向量单元测试卷及答案平面向量单元测试卷一、选择题:(本题共10小题,每小题4分,共40分)1.下列命题中的假命题是()A、AB与BA的长度相等;B、零向量与任何向量都共线;C、只有零向量的模等于零;D、共线的单位向量都相等。
2.若a是任一非零向量,b是单位向量;①|a|。
|b|;②a∥b;③|a|。
|b|;④|b|= ±1;⑤a=|a|b,其中正确的有()A、①④⑤B、③C、①②③⑤D、②③⑤3.设a,b,c是任意三个平面向量,命题甲:a+b+c=0;命题乙:把a,b,c首尾相接能围成一个三角形。
则命题甲是命题乙的()A、充分不必要条件B、必要不充分条件C、充要条件D、非充分也非必要条件4.下列四式中不能化简为AD的是(A、(AB+CD)+BCB、(AM+MB)+(BC+CD)C、(AC+AB)+(AD-CB)D、OC-OA+CD5.设a=(-2,4),b=(1,-2),则(A、a与b共线且方向相反B、a与b共线且方向相同C、a与b不平行D、a与b是相反向量6.如图1,△ABC中,D、E、F分别是边BC、CA和AB 的中点,G是△ABC中的重心,则下列各等式中不成立的是()A、BG=2BE/3B、DG=AG/2C、CG=-2FGD、DA+FC=BC7.设a=(-2,1-cosθ),b=(1+cosθ,-4),且a∥b,则锐角θ=( )A、π/4B、π/6C、π/3D、5π/6 或7π/68.若C分AB所成比为-3,则A分CB所成的比是(A、-3/2B、3/2C、-2/3D、-29.XXX<0,则a与b的夹角θ的范围是()A、[π/2,π)B、[0,π/2)C、(π/2,π)D、(0,π/2]10.设a与b都是非零向量,若a在b方向的投影为3,b 在a方向的投影为4,则a的模与b的模之比值为()A、3/4B、4/3C、3/7D、4/7cos(-)a·b=cos(-)=1/2sin(-)=±√3/2又∵∈(,),=,且sin(-)>0sin(-)=√3/2π/3sin cos-cos sin=1/2sin(+)=√3/22π/3sin=√3/217.(1)|a+b|=|e1+e2|=√2a+b|2=2a|2+|b|2+2a·b=2a·b=-1/2又kab·(a-3b)=0ka·a-3kb·b=0k=9/52)ka·b+3kb·b=0k=-3/5四、19.(1)设所求向量为c,则c·a=0,c·b=0 c·(a+b)=0又∵a+b=(1,1,1),∴c·(1,1,1)=0c与(1,1,1)垂直又∵c·(a-b)=0c·(1,-1,0)=0c与(1,-1,0)垂直c∥(0,0,1)c=k(0,0,1)又∵c·a=0k=-1/3所求向量为(0,0,1/3)2)设所求向量为c,则c∥a×b又∵a×b=(1,1,1)c∥(1,1,1)c=k(1,1,1)又∵c·a=0k=-1/3所求向量为(-1/3,-1/3,-1/3)165∴cos(α-β)=cosαcosβ+sinαsinβcosαcosβ+sinαsinβcos(α-β)∵α∈(-π/2,π/2)sin(α-β)=-sinα=-(-cos(α-β)sinβ/cosβ)=cos(α-β)sinβ/cosβ5/4*sinβ+3/5*cosβ17.解:1) |a+b|²=|-2e₁+4e₂|²=4e₁²+16e₂²-8e₁e₂又e₁⊥e₂,e₁·e₂=0,e₁²+e₂²=1a+b|²=20a+b|=√20=2√5又|e₁|=|e₂|=1a|=|b|=√22) (ka+b)·(a-3b)=k|a|²-2k(a·b)+b·a-3|b|²又|a|=|b|=√2ka+b)·(a-3b)=2k-6+2=2k-4又(a+b)·(a-3b)=-4k=1918.解:1)a·b=cosx·cosx-sinx·sinx=cos2xa+→b|=√(4cos²x+4)=2√(cos²x+1)2)f(x)=a·b-2λ|a+b|=cos2x-4λcosx2cos²x-1-4λcosx2(cosx-λ)²-2λ²-1当λ<0时,f(x)无最小值当0≤λ≤1时,f(x)在cosx=λ时取得最小值-2λ²-1当λ>1时,f(x)在cosx=1时取得最小值1-4λ要使f(x)取得最小值-3,需解方程-2λ²-1=-3,解得λ=√2/2。
平面向量经典例题30道一、选择题1.已知|→a| = 3, |→b| = 2, 向量→a 和→b 的夹角为π/3,则→a · →b= A. 3 B. √3 C. -3 D. -√32.已知|→a| = 1, |→b| = 2, →a 与→b 的夹角为π/2,若→a - →b 与→a垂直,则→a 与→b 的夹角为 A. π/6 B. π/4 C. π/3 D. π/23.已知|→a| = 1, |→b| = 2, →a 与→b 的夹角为π/4,若→a - λ→b 与→a +→b 共线,则实数λ 的值为A. -1/2 B. 1/2 C. -√2/4 D. √2/44.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,若(→a +→b) · (→a - λ→b) = 0,则实数λ 的值为A. -1 B. 1 C. -√2 D. √25.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/3,若(→a +→b) · (→a - →b) = 0,则实数λ 的值为A. -1 B. 1 C. -√2 D.√26.已知向量a = (-2, 3),b = (1, -1),若a 与b 的夹角为钝角,则a · b 等于( ) A. -4 B. -2 C. 0 D. 27.若平面向量a,b 满足|a| = 1,|b| = 2,且向量a,b 的夹角为π/4,若 a - λb 与 b 垂直,则实数λ 的值为( ) A. -1/2 B. 1/2 C. -√2/4 D.√2/48.已知F1,F2 是椭圆C:(x^2)/9 + (y^2)/4 = 1 的两个焦点,P 是C 上一点,且与F1,F2 在同一直线上,若|PF1| × |PF2| = 12,则P 到椭圆C 的两个焦点的距离之和为( ) A. 8 B. 9 C. 10 D. 129.已知a = ,b = (-1, 1),若a 与b 的夹角为锐角,则实数k 的取值范围是( ) A. (0, +∞) B. (0, 1) ∪ (1, +∞) C. (-∞, 0) ∪ (0, +∞) D. (-∞, 0) ∪(1, +∞)10.已知向量a = (-2, 4),b = (-1, 2),若向量a - λb 与b 共线,则实数λ 的值为_______.11.已知向量a = (-2, 3),b = (λ, 2),若a 与b 的夹角为锐角,则λ 的取值范围是_______.12.已知向量a = (-2, 3),b = (-4, 1),若a 与b 的夹角为锐角,则实数m的取值范围是_______.13.已知向量a = (-2, 1),b = (λ, 2),若a 与b 的夹角为锐角,则λ 的取值范围是_______.14.在△ABC中,AB = (-1, 1),AC = (2, 3),则∠BAC = _______(用反三角函数的值表示)15.在△ABC中,AB = (-4, 3),AC = (1, 2),则BC = _______16.在△ABC中,AB = (-4, 3),AC = (-1, 2),且AB⊥AC,则BC = _______17.在△ABC中,AB = (2, -1),AC = (-4, 3),则BC = _______18.在△ABC中,AB = (3, -4),AC = (-2, 3),则BC = _______19.若点P 在直线l₁:x - 2y - 3 = 0 和直线l₂:3x + y - 1 = 0 的夹角平分线上,则点P 到直线l₃:x + 2y - 5 = 0 的距离为_______.20.已知等差数列{an} 中,a₁ = -1,且a₁,a₂,a₃ 三项及格率为5/4,若an= λ(n为正整数),则实数λ 的取值集合为_______.二、填空题21.已知|→a| = 3, |→b| = 4, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则→a · _______ = 9√2.22.已知|→a| = 2, |→b| = 4, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,则_______ =(√3 + 1)/4.23.已知|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,若_______ =(-√5)/5,则实数λ 的值为_______.24.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则_______ =_______.25.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,则_______ =_______.三、解答题26.若|→a| = 3, |→b| = 5, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,求向量→a 在向量→b 上的投影.27.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/3,求(→a +→b) · (→a - λ→b).28.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/4,求(→a +λ→b) · (→a - λ→b).29.若|→a| = 1, |→b| = 2, 向量→a 与→b 的夹角为π/6,求(→a +λ→b) · (→a - λ→b).30.已知|a| = 1, |b| = 2, a与b的夹角为π/3, 若a - λb与b垂直,求实数λ的值.31.在△ABC中,AD为BC边上的中线,G为AD上靠近D的三等分点,若(1/2AB) · (AC - GC) = 0 ( ·表示向量的数量积),求AG与BC边的夹角.32.在△ABC中,AB = AC = 2, 点D在BC上,且BD = DC, E,F分别是AB,AC上的点,且AE/EB = AF/FC = 1/2, AD与EF交于点G, 求向量EF ·向量AD 的值.33.若点A(x,y)在圆x²+y²=4上运动时,点B(x-3,y-4)也在圆上运动,求线段AB中点M的轨迹方程.34.在△ABC中,D是BC的中点,E、F分别在AB、AC上,且EF平行于BC,AD与EF交于点M,BD=CD=1,AD=3,求向量EF ·向量BC.。
必修 4 第二章平面向量教学质量检测一.选择题( 5 分× 12=60 分) :1.以下说法错误的是()A .零向量与任一非零向量平行 B.零向量与单位向量的模不相等C.平行向量方向相同D.平行向量一定是共线向量2.下列四式不能化简为AD 的是()A .(AB+CD)+BC;B .(AD+MB)+(BC+CM);C.MB+AD-BM; D .OC-OA+CD;3.已知a =( 3, 4),b =( 5, 12),a与b则夹角的余弦为()A.63B.65C.13D.13 6554.已知 a、 b 均为单位向量 ,它们的夹角为60°,那么 |a+ 3b| =()A .7B.10C.13D. 45.已知 ABCDEF 是正六边形,且AB = a , AE = b ,则BC=()( A )12( a b) (B)12(b a ) (C) a +12b(D)12(a b)6.设a,b为不共线向量,AB=a+2b,BC=-4a-b,CD=-5 a- 3 b , 则下列关系式中正确的是()(A)AD=BC(B)AD=2BC(C)AD=-BC(D)AD=-2BC7.设e1与e2是不共线的非零向量,且k e1+e2与e1+ k e2共线,则 k 的值是()( A) 1(B)-1(C)1(D)任意不为零的实数8.在四边形ABCD中,AB=DC,且AC·BD= 0,则四边形ABCD是()( A)矩形(B)菱形(C)直角梯形(D)等腰梯形9.已知 M (- 2, 7)、 N( 10,- 2),点 P 是线段 MN 上的点,且PN =-2PM,则P点的坐标为()( A )(-14,16)(B)(22,-11)(C)(6,1)(D)(2,4)10.已知a=( 1,2),b=(- 2,3),且 k a + b与a- k b垂直,则k=()(A)12(B) 21(C) 2 3(D) 32r r(2 x 3, x) 互相平行,其中r r)11、若平面向量a(1, x) 和 b x R .则a b (A.2或0;B.25;C.2或2 5;D. 2或10.12、下面给出的关系式中正确的个数是()① 0 a0 ② a b b a ③a2 a 2④(a b )c a (b c)⑤a b a b(A) 0(B) 1(C) 2(D) 3二. 填空题 (5 分× 5=25 分 ):13.若AB(3,4), A点的坐标为(-2,-1),则B点的坐标为.14.已知a(3, 4), b (2,3) ,则 2 | a | 3a b.15、已知向量 a 3, b (1,2) ,且a b ,则a的坐标是_________________。
平面向量测试题一、选择题:1。
已知ABCD 为矩形,E 是DC 的中点,且−→−AB =→a ,−→−AD =→b ,则−→−BE =( B )(A ) →b +→a 21(B ) →b -→a 21 (C ) →a +→b 21 (D ) →a -→b 21 2.已知B 是线段AC 的中点,则下列各式正确的是( D )(A ) −→−AB =-−→−BC (B ) −→−AC =−→−BC 21(C ) −→−BA =−→−BC (D ) −→−BC =−→−AC 213.已知ABCDEF 是正六边形,且−→−AB =→a ,−→−AE =→b ,则−→−BC =( D )(A ))(21→→-b a (B ))(21→→-a b (C ) →a +→b 21 (D ))(21→→+b a4.设→a ,→b 为不共线向量,−→−AB =→a +2→b ,−→−BC =-4→a -→b ,−→−CD =-5→a -3→b ,则下列关系式中正确的是 ( B )(A )−→−AD =−→−BC (B )−→−AD =2−→−BC(C )−→−AD =-−→−BC(D )−→−AD =-2−→−BC5.将图形F 按→a =(h,k )(其中h>0,k>0)平移,就是将图形F (A ) (A ) 向x 轴正方向平移h 个单位,同时向y 轴正方向平移k 个单位。
(B ) 向x 轴负方向平移h 个单位,同时向y 轴正方向平移k 个单位。
(C ) 向x 轴负方向平移h 个单位,同时向y 轴负方向平移k 个单位。
(D ) 向x 轴正方向平移h 个单位,同时向y 轴负方向平移k 个单位。
6.已知→a =()1,21,→b =(),2223-,下列各式正确的是( A )(A ) 22⎪⎭⎫⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛→→b a (B ) →a ·→b =1 (C ) →a =→b (D ) →a 与→b 平行7.设→1e 与→2e 是不共线的非零向量,且k →1e +→2e 与→1e +k →2e 共线,则k 的值是( C ) (A ) 1 (B ) -1 (C ) 1± (D ) 任意不为零的实数8.在四边形ABCD 中,−→−AB =−→−DC ,且−→−AC ·−→−BD =0,则四边形ABCD 是(B ) (A ) 矩形 (B ) 菱形 (C ) 直角梯形 (D ) 等腰梯形9.已知M (-2,7)、N (10,-2),点P 是线段MN 上的点,且−→−PN =-2−→−PM ,则P 点的坐标为( D )(A ) (-14,16)(B ) (22,-11)(C ) (6,1) (D ) (2,4)10.已知→a =(1,2),→b =(-2,3),且k →a +→b 与→a -k →b 垂直,则k =( A ) (A ) 21±-(B ) 12±(C ) 32±(D ) 23±11.把函数2)sin(3--=πx y 的图象经过按→a 平移得到x y sin =的图象,则→a =( A ) (A ) ()2,3π-(B ) ()2,3π(C ) ()2,3--π(D ) ()2,3-π 12.△ABC 的两边长分别为2、3,其夹角的余弦为31 ,则其外接圆的半径为( C ) (A )229(B )429(C )829(D )922二、填空题:13.已知M 、N 是△ABC 的边BC 、CA 上的点,且−→−BM =31−→−BC ,−→−CN =31−→−CA ,设−→−AB =→a ,−→−AC =→b ,则−→−MN =→→-a b 323114.△ABC 中,C A B cos sin sin =,其中A 、B 、C 是△ABC 的三内角,则△ABC 是三角形。
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 。
(完整版)《平面向量》测试题及答案《平面向量》测试题一、选择题1.若三点P (1,1),A (2,-4),B (x,-9)共线,则()A.x=-1B.x=3C.x=29D.x=512.与向量a=(-5,4)平行的向量是()A.(-5k,4k )B.(-k 5,-k 4)C.(-10,2)D.(5k,4k) 3.若点P 分所成的比为43,则A 分所成的比是()A.73B. 37C.- 37D.-73 4.已知向量a 、b ,a ·b=-40,|a|=10,|b|=8,则向量a 与b 的夹角为() A.60° B.-60° C.120° D.-120° 5.若|a-b|=32041-,|a|=4,|b|=5,则向量a ·b=() A.103B.-103C.102D.106.(浙江)已知向量a =(1,2),b =(2,-3).若向量c 满足(c +a )∥b ,c ⊥(a +b ),则c =( )A.? ????79,73B.? ????-73,-79C.? ????73,79D.? ????-79,-737.已知向量a=(3,4),b=(2,-1),如果向量(a+x )·b 与b 垂直,则x 的值为() A.323B.233C.2D.-52 8.设点P 分有向线段21P P 的比是λ,且点P 在有向线段21P P 的延长线上,则λ的取值范围是() A.(-∞,-1) B.(-1,0) C.(-∞,0) D.(-∞,-21) 9.设四边形ABCD 中,有DC =21,且||=|BC |,则这个四边形是() A.平行四边形 B.矩形 C.等腰梯形 D.菱形10.将y=x+2的图像C 按a=(6,-2)平移后得C ′的解析式为()A.y=x+10B.y=x-6C.y=x+6D.y=x-1011.将函数y=x 2+4x+5的图像按向量a 经过一次平移后,得到y=x 2的图像,则a 等于() A.(2,-1) B.(-2,1) C.(-2,-1) D.(2,1)12.已知平行四边形的3个顶点为A(a,b),B(-b,a),C(0,0),则它的第4个顶点D 的坐标是() A.(2a,b) B.(a-b,a+b) C.(a+b,b-a) D.(a-b,b-a) 二、填空题13.设向量a=(2,-1),向量b 与a 共线且b 与a 同向,b 的模为25,则b= 。
《平面向量》一、选择题1.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若OC e DC e BC 则213,5===( )A .)35(2121e e +B .)35(2121e e -C .)53(2112e e - D .)35(2112e e - 2.化简)]24()82(21[31b a b a --+的结果是( )A .b a -2B .a b -2C .a b -D .b a -3.对于菱形ABCD ,给出下列各式: ①BC AB =②||||BC AB =③||||BC AD CD AB +=- ④||4||||22AB BD AC =+ 2其中正确的个数为 ( )A .1个B .2个C .3个D .4个4 ABCD 中,设d BD c AC b AD a AB ====,,,,则下列等式中不正确的是( )A .c b a =+B .d b a =-C .d a b =-D .b a c =-5.已知向量b a 与反向,下列等式中成立的是( )A .||||||b a b a -=-B .||||b a b a -=+C .||||||b a b a -=+D .||||||b a b a +=+6.已知平行四边形三个顶点的坐标分别为(-1,0),(3,0),(1,-5),则第四个点的坐标为 ( ) A .(1,5)或(5,-5) B .(1,5)或(-3,-5) C .(5,-5)或(-3,-5) D .(1,5)或(-3,-5)或(5,-5) 7.下列各组向量中:①)2,1(1-=e )7,5(2=e ②)5,3(1=e )10,6(2=e ③)3,2(1-=e )43,21(2-=e 其中能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是 ( )A .①B .①③C .②③D .①②③ 8.与向量)5,12(=d 平行的单位向量为( )A .)5,1312(B .)135,1312(--C .)135,1312(或)135,1312(--D .)135,1312(±±9.若32041||-=-b a ,5||,4||==b a ,则b a 与的数量积为( )A .103B .-103C .102D .1010.若将向量)1,2(=a 围绕原点按逆时针旋转4π得到向量b ,则b 的坐标为( )A .)223,22(--B .)223,22(C .)22,223(-D .)22,223(-11.设k ∈R ,下列向量中,与向量)1,1(-=Q 一定不平行的向量是 ( )A .),(k k b =B .),(k k c --=C .)1,1(22++=k k dD .)1,1(22--=k k e12.已知12||,10||==b a ,且36)51)(3(-=b a ,则b a 与的夹角为( )A .60°B .120°C .135°D .150°二、填空题13.非零向量||||||,b a b a b a +==满足,则b a ,的夹角为 .14.在四边形ABCD 中,若||||,,b a b a b AD a AB -=+==且,则四边形ABCD 的形状是 15.已知)2,3(=a ,)1,2(-=b ,若b a b a λλ++与平行,则λ= .16.已知e 为单位向量,||a =4,e a 与的夹角为π32,则e a 在方向上的投影为 . 三、解答题17.已知非零向量b a ,满足||||b a b a -=+,求证: b a ⊥18.已知在△ABC 中,)3,2(=AB ,),,1(k AC =且△ABC 中∠C 为直角,求k 的值.19、设21,e e 是两个不共线的向量,2121212,3,2e e CD e e CB e k e AB -=+=+=,若A 、B 、D 三点共线,求k 的值.20.已知2||=a 3||=b ,b a 与的夹角为60o,b a c 35+=,b k a d +=3,当当实数k 为何值时,⑴c ∥dc⑵d21.如图,ABCD为正方形,P是对角线DB上一点,PECF为矩形,求证:①PA=EF;②PA⊥EF.22.如图,矩形ABCD内接于半径为r的圆O,点P是圆周上任意一点,求证:PA2+PB2+PC2+PD2=8r2.参考答案一.选择题:二、填空题:13. 120°; 14. 矩形 15、 1± 16. 2- 三、解答题: 17.证:()()22ba b a -=+⇒+=+⇒-=+0222222=⇒+-=++⇒b a b b a a b b a a为非零向量又b a ,b a ⊥∴18.解:)3,1()3,2(),1(--=-=-=k k AB AC BC0)3,1(),1(0=--⋅⇒=⋅⇒⊥⇒∠∠k k BC AC BC AC RT C 为 21330312±=⇒=-+-⇒k k k19.()212121432e e e e e e CB CD BD-=+--=-=若A ,B ,D 三点共线,则BD AB 与共线,BD AB λ=∴设即212142e e e k e λλ-=+由于不共线与21e e 可得:221142e e k e e λλ-==故8,2-==k λ20.⑴若c ∥d 得59=k ⑵若d c ⊥得1429-=k21.解以D 为原点DC 为x 轴正方向建立直角坐标系 则A(0,1), C:(1,0) B:(1,1))22,22(,r r P r DP 则设= )221,22(r r PA --=∴)0,22(:),22,1(r F r E 点为 )22,122(r r EF --=∴ 22)221()22(||r r PA -+-=∴ 22)22()221(||r r EF -+-=∴故EF PA =EF PA EF PA ⊥⇒=⋅0而22.证:PA PC AC PB PD BD-=-=,22222222||2||)(||||2||)(||PA PA PC PC PA PC AC PB PD PB PD PB PD BD +-=-=+-=-=∴0,,,=⋅=⋅⇒⊥⊥PC PA PB PD PC PA PB PD AC BD 故为直径 222222||||||||||||PD PC PB PA AC BD +++=+∴即2222222844r PD PC PB PA r r =+++=+。
平面向量一、选择题1.已知向量a =(1,1),b =(2,x ),若a +b 与4b -2a 平行,则实数x 的值为( )A .-2B .0C .1D .22.已知点A (-1,0),B (1,3),向量a =(2k -1,2),若AB →⊥a ,则实数k 的值为( )A .-2B .-1C .1D .23.如果向量a =(k,1)与b =(6,k +1)共线且方向相反,那么k 的值为( )A .-3B .2C .-17 D.174.在平行四边形ABCD 中,E 、F 分别是BC 、CD 的中点,DE 交AF 于H ,记AB →、BC →分别为a 、b ,则AH →=( ) A.25a -45b B.25a +45b C .-25a +45b D .-25a -45b5.已知向量a =(1,1),b =(2,n ),若|a +b |=a ·b ,则n =( )A .-3B .-1C .1D .3 6.已知P 是边长为2的正△ABC 边BC 上的动点,则AP →·(AB →+AC →)( )A .最大值为8B .是定值6C .最小值为2D .与P 的位置有关 7.设a ,b 都是非零向量,那么命题“a 与b 共线”是命题“|a +b |=|a |+|b |”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .非充分非必要条件 8.已知向量a =(1,2),b =(-2,-4),|c |=5,若(a +b )·c =52,则a 与c 的夹角为( )A .30°B .60°C .120°D .150°9.设O 为坐标原点,点A (1,1),若点B (x ,y )满足⎩⎪⎨⎪⎧x 2+y 2-2x -2y +1≥0,1≤x ≤2,1≤y ≤2,则OA →·OB →取得最大值时,点B 的个数是( )A .1B .2C .3D .无数10.a ,b 是不共线的向量,若AB →=λ1a +b ,AC →=a +λ2b (λ1,λ2∈R ),则A 、B 、C 三点共线的充要条件为( )A .λ1=λ2=-1B .λ1=λ2=1C .λ1·λ2+1=0D .λ1λ2-1=011.如图,在矩形OACB 中,E 和F 分别是边AC 和BC 的点,满足AC =3AE ,BC =3BF ,若OC →=λOE →+μOF →其中λ,μ∈R ,则λ+μ是( )A.83B.32C.53D .1 12.已知非零向量AB →与AC →满足⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0,且AB →|AB →|·AC →|AC →|=-12,则△ABC 的形状为( ) A .等腰非等边三角形 B .等边三角形 C .三边均不相等的三角形D .直角三角形第Ⅱ卷(非选择题 共90分)二、填空题13.平面向量a 与b 的夹角为60°,a =(2,0),|b |=1,则|a +2b |=________.14.已知a =(2+λ,1),b =(3,λ),若〈a ,b 〉为钝角,则λ的取值范围是________. 15.已知二次函数y =f (x )的图像为开口向下的抛物线,且对任意x ∈R 都有f (1+x )=f (1-x ).若向量a =(m ,-1),b =(m ,-2),则满足不等式f (a ·b )>f (-1)的m 的取值范围为________. 16.已知向量a =⎝⎛⎭⎫sin θ,14,b =(cos θ,1),c =(2,m )满足a ⊥b 且(a +b )∥c ,则实数m =________. 三、解答题17.已知向量a =(-cos x ,sin x ),b =(cos x ,3cos x ),函数f (x )=a ·b ,x ∈[0,π].(1)求函数f (x )的最大值;(2)当函数f (x )取得最大值时,求向量a 与b 夹角的大小.18.已知双曲线的中心在原点,焦点F 1、F 2在坐标轴上,离心率为2,且过点(4,-10).(1)求双曲线方程;(2)若点M (3,m )在双曲线上,求证MF 1→·MF 2→=0.19.△ABC 中,a 、b 、c 分别是角A 、B 、C 的对边,向量m =(2sin B,2-cos2B ),n =(2sin 2(π4+B 2),-1),m ⊥n .(1)求角B 的大小;(2)若a =3,b =1,求c 的值.20.已知向量a =⎝⎛⎭⎫cos 3x 2,sin 3x 2,b =⎝⎛⎭⎫cos x 2,-sin x 2,且x ∈[π2,π].(1)求a ·b 及|a +b |; (2)求函数f (x )=a ·b +|a +b |的最大值,并求使函数取得最大值时x 的值.21.已知OA →=(2a sin 2x ,a ),OB →=(-1,23sin x cos x +1),O 为坐标原点,a ≠0,设f (x )=OA →·OB→+b ,b >a . (1)若a >0,写出函数y =f (x )的单调递增区间;(2)若函数y =f (x )的定义域为[π2,π],值域为[2,5],求实数a 与b 的值.22.已知点M (4,0),N (1,0),若动点P 满足MN →·MP →=6|PN →|.(1)求动点P 的轨迹C 的方程;(2)设过点N 的直线l 交轨迹C 于A ,B 两点,若-187≤NA →·NB →≤-125,求直线l 的斜率的取值范围.平面向量答案1.[解 a +b =(3,x +1),4b -2a =(6,4x -2),∵a +b 与4b -2a 平行,∴36=x +14x -2,∴x =2,故选D.2.[解AB →=(2,3),∵AB →⊥a ,∴2(2k -1)+3×2=0,∴k =-1,∴选B.3.[解由条件知,存在实数λ<0,使a =λb ,∴(k,1)=(6λ,(k +1)λ),∴⎩⎪⎨⎪⎧k =6λ(k +1)λ=1,∴k =-3,故选A.4.[解析] AF →=b +12a ,DE →=a -12b ,设DH →=λDE →,则DH →=λa -12λb ,∴AH →=AD →+DH →=λa +⎝⎛⎭⎫1-12λb ,∵AH →与AF →共线且a 、b 不共线,∴λ12=1-12λ1,∴λ=25,∴AH →=25a +45b . 5.[解析] ∵a +b =(3,1+n ),∴|a +b |=9+(n +1)2=n 2+2n +10, 又a ·b =2+n ,∵|a +b |=a ·b ,∴n 2+2n +10=n +2,解之得n =3,故选D.6.[解析]设BC 边中点为D ,则AP →·(AB →+AC →)=AP →·(2AD →) =2|AP →|·|AD →|·cos ∠P AD =2|AD →|2=6.7.[解析] |a +b |=|a |+|b |⇔a 与b 方向相同,或a 、b 至少有一个为0;而a 与b 共线包括a 与b 方向相反的情形,∵a 、b 都是非零向量,故选B.8.[解析] 由条件知|a |=5,|b |=25,a +b =(-1,-2),∴|a +b |=5,∵(a +b )·c =52,∴5×5·cos θ=52,其中θ为a +b 与c 的夹角,∴θ=60°.∵a +b =-a ,∴a +b 与a 方向相反,∴a 与c 的夹角为120°.9.[解析] x 2+y 2-2x -2y +1≥0,即(x -1)2+(y -1)2≥1,画出不等式组表示的平面区域如图,OA →·OB →=x +y ,设x +y =t ,则当直线y =-x 平移到经过点C 时,t 取最大值,故这样的点B 有1个,即C 点.10.[解析] ∵A 、B 、C 共线,∴AC →,AB →共线,根据向量共线的条件知存在实数λ使得AC →=λAB →,即a +λ2b =λ(λ1a +b ),由于a ,b 不共线,根据平面向量基本定理得⎩⎪⎨⎪⎧1=λλ1λ2=λ,消去λ得λ1λ2=1.11.[解析] OF →=OB →+BF →=OB →+13OA →,OE →=OA →+AE →=OA →+13OB →,相加得OE →+OF →=43(OA →+OB →)=43OC →,∴OC →=34OE →+34OF →,∴λ+μ=34+34=32.12.[解析] 根据⎝ ⎛⎭⎪⎫AB →|AB →|+AC →|AC →|·BC →=0知,角A 的内角平分线与BC 边垂直,说明三角形是等腰三角形,根据数量积的定义及AB →|AB →|·AC →|AC →|=-12可知A =120°.故三角形是等腰非等边的三角形.13.[解析] a ·b =|a |·|b |cos60°=2×1×12=1,|a +2b |2=|a |2+4|b |2+4a ·b =4+4+4×1=12,∴|a +2b |=2 3.14.[解析] ∵〈a ,b 〉为钝角,∴a ·b =3(2+λ)+λ=4λ+6<0,∴λ<-32,当a 与b 方向相反时,λ=-3,∴λ<-32且λ≠-3.15.[解析] 由条件知f (x )的图象关于直线x =1对称,∴f (-1)=f (3),∵m ≥0,∴a ·b =m +2≥2,由f (a ·b )>f (-1)得f (m +2)>f (3),∵f (x )在[1,+∞)上为减函数,∴m +2<3,∴m <1,∵m ≥0,∴0≤m <1.16.[解析] ∵a ⊥b ,∴sin θcos θ+14=0,∴sin2θ=-12,又∵a +b =⎝⎛⎭⎫sin θ+cos θ,54,(a +b )∥c ,∴m (sin θ+cos θ)-52=0,∴m =52(sin θ+cos θ),∵(sin θ+cos θ)2=1+sin2θ=12,∴sin θ+cos θ=±22,∴m =±522. 17.[解析] (1)f (x )=a ·b =-cos 2x +3sin x cos x =32sin2x -12cos2x -12=sin ⎝⎛⎭⎫2x -π6-12. ∵x ∈[0,π],∴当x =π3时,f (x )max =1-12=12.(2)由(1)知x =π3,a =⎝⎛⎭⎫-12,32,b =⎝⎛⎭⎫12,32,设向量a 与b 夹角为α,则cos α=a ·b |a |·|b |=121×1=12,∴α=π3.因此,两向量a 与b 的夹角为π3. 18.[解析] (1)解:∵e =2,∴可设双曲线方程为x 2-y 2=λ,∵过(4,-10)点,∴16-10=λ,即λ=6,∴双曲线方程为x 2-y 2=6.(2)证明:F 1(-23,0),F 2(23,0),MF 1→=(-3-23,-m ),MF 2→=(-3+23,-m ), ∴MF 1→·MF 2→=-3+m 2,又∵M 点在双曲线上,∴9-m 2=6,即m 2-3=0,∴MF 1→·MF 2→=0,即MF 1→⊥MF 2→.19.[解析](1)∵m ⊥n ,∴m ·n =0,∴4sin B ·sin 2⎝⎛⎭⎫π4+B 2+cos2B -2=0, ∴2sin B [1-cos ⎝⎛⎭⎫π2+B ]+cos2B -2=0,∴2sin B +2sin 2B +1-2sin 2B -2=0, ∴sin B =12,∵0<B <π,∴B =π6或56π.(2)∵a =3,b =1,∴a >b ,∴此时B =π6,方法一:由余弦定理得:b 2=a 2+c 2-2ac cos B ,∴c 2-3c +2=0,∴c =2或c =1. 方法二:由正弦定理得b sin B =a sin A ,∴112=3sin A ,∴sin A =32,∵0<A <π,∴A =π3或23π,若A =π3,因为B =π6,所以角C =π2,∴边c =2;若A =23π,则角C =π-23π-π6=π6,∴边c =b ,∴c =1.综上c =2或c =1.20.[解析] (1)a ·b =cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x2=cos2x ,|a +b |=⎝⎛⎭⎫cos 3x 2+cos x 22+⎝⎛⎭⎫sin 3x 2-sin x 22=2+2⎝⎛⎭⎫cos 3x 2cos x 2-sin 3x 2sin x 2=2+2cos2x =2|cos x |,∵x ∈[π2,π],∴cos x <0,∴|a +b |=-2cos x . (2)f (x )=a ·b +|a +b |=cos2x -2cos x =2cos 2x -2cos x -1=2⎝⎛⎭⎫cos x -122-32 ∵x ∈[π2,π],∴-1≤cos x ≤0,∴当cos x =-1,即x =π时f max (x )=3.21.[解析] (1)f (x )=-2a sin 2x +23a sin x cos x +a +b =2a sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6+b , ∵a >0,∴由2k π-π2≤2x +π6≤2k π+π2得,k π-π3≤x ≤k π+π6,k ∈Z .∴函数y =f (x )的单调递增区间是[k π-π3,k π+π6](k ∈Z )(2)x ∈[π2,π]时,2x +π6∈[7π6,13π6],sin ⎝⎛⎭⎫2x +π6∈[-1,12]当a >0时,f (x )∈[-2a +b ,a +b ] ∴⎩⎪⎨⎪⎧ -2a +b =2a +b =5,得⎩⎪⎨⎪⎧ a =1b =4,当a <0时,f (x )∈[a +b ,-2a +b ] ∴⎩⎪⎨⎪⎧a +b =2-2a +b =5,得⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1b =3综上知,⎩⎪⎨⎪⎧ a =-1b =3或⎩⎪⎨⎪⎧a =1b =422.[解析] 设动点P (x ,y ),则MP →=(x -4,y ),MN →=(-3,0),PN →=(1-x ,-y ).由已知得-3(x -4)=6(1-x )2+(-y )2,化简得3x 2+4y 2=12,得x 24+y 23=1. 所以点P 的轨迹C 是椭圆,C 的方程为x 24+y 23=1.(2)由题意知,直线l 的斜率必存在,不妨设过N 的直线l 的方程为y =k (x -1), 设A ,B 两点的坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2). 由⎩⎪⎨⎪⎧y =k (x -1),x 24+y 23=1消去y 得(4k 2+3)x 2-8k 2x +4k 2-12=0. 因为N 在椭圆内,所以Δ>0.所以⎩⎪⎨⎪⎧x 1+x 2=8k 23+4k 2,x 1x 2=4k 2-123+4k2.因为NA →·NB →=(x 1-1)(x 2-1)+y 1y 2=(1+k 2)(x 1-1)(x 2-1)=(1+k 2)[x 1x 2-(x 1+x 2)+1] =(1+k 2)4k 2-12-8k 2+3+4k 23+4k 2=-9(1+k 2)3+4k 2,所以-187≤-9(1+k 2)3+4k2≤-125.解得1≤k 2≤3.所以-3≤k ≤-1或1≤k ≤ 3.。
ABCDE F ABCDE FO平面向量测试题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10一、选择题:(5×10=50’) 1、下列各式中正确的是( )(1)(λ·a ) ·b =λ·(a b )=a · (λb ), (2)|a ·b |=|a |·|b |, (3)(a ·b )· c =a · (b ·c ), (4)(a +b ) · c = a ·c +b ·c A .(1)(3) B .(2)(4) C .(1)(4) D .以上都不对. 2、在ΔABC 中,若( +) · (-)=0,则ΔABC 为( )A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .无法确定3、若|a |=|b |=|a -b |,则b 与a +b 的夹角为( )A .30°B .60°C .150°D .120° 4、已知|a |=1,|b |=2 ,且(a -b )和a 垂直,则a 与b 的夹角为( ) A .60° B .30° C .135° D .45°5、若· + = 0,则ΔABC 为( ) A .直角三角形 B .钝角三角形 C .锐角三角形 D .等腰直角三角形6、设|a |= 4,|b |= 3, 夹角为60°, 则|a+b |等于( ) A .37 B .13 C .37D .137、己知|a |=1,|b |=2, a 与的夹角为60,c =3a+b , d = λa -b ,若c ⊥d ,则实数λ的值为( ) A .74B .75C .47D .578、设 a ,b ,c 是平面内任意的非零向量且相互不共线,则其中真命题是( ) ①(a b )c -(ca )b =0 ②|a | -|b |< |a -b |③(bc )a -(ca )b 不与c 垂直 ④(3a +2b )(3a -2b )= 9|a |2-4|b |2A .①②B .②③C .③④D .②④9、已知平面内不共线的四点0,A,B,C 满足12OB OA OC 33=+,则|AB |:|BC |=( ) A.3:1 B.1:3 C.2:1 D.1:210、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.1344+a bB.1344-a bC.1788+a bD.1788-a b 二、填空题:(5’×5=25’)11、已知e 是单位向量,求满足a ∥e 且a ·e =-18的向量a =__________. 12、设a =(m+1)i -3j, b =i +(m -1)j , (a +b ) ⊥(a -b ), 则m=________. 13、|a |=5, |b |=3,|a -b |=7,则a 、b 的夹角为__________. 14、 a 与d =b -2||)(a b a a ⋅⋅关系为________. 15、如图,在正六边形ABCDEF 中,已知AC =c ,AD =d ,则AE = (用c 与d 表示). 三、解答题:16、(12’)已知| a |=4,|b |=5,|a +b |=21 ,求:①a . b ②(2a -b ) . (a +3b )17、(12’)四边形ABCD 中,= a ,= b , DA= d ,且a ·b =b ·c =c ·d =d ·a , 判断四边形ABCD 是什么图形?218、(12’)已知:|a |=5,|b|=4,且a 与b 的夹角为60°,问当且仅当k 为何值时,向量k a -b 与a +2b 垂直? 19、(13’)己知向量a,b 均为非零向量,当|a +t b |取最小值时, ①求t 的值;②求证:b 与a +t b 垂直.20、(13’)已知非零向量1e ,2e ,a ,b 满足122=-a e e ,12k =+b e e . (1)若1e 与2e 不共线,a 与b 是共线,求实数k 的值;(2)是否存在实数k ,使得a 与b 不共线,1e 与2e 是共线?若存在,求出k 的值,否则说明理由.21、(13’)已知向量a =(sin ,cos 2sin )θθθ-,b =(2,1). (1)若a .b ,求tan θ的值;(2)若=a b ,4θπ<<π,求θ的值.平面向量测试题答案 一、CCADA CCD C C 二、(11)-18e (12)-2 (13)120° (14)a ⊥b(1532-d c 连接BE 、CF,它们交于点O,则CD =-d c ,由正六边形的性质得OE BO CD ===-d c ,又AO =12d ,∴AE AO OE =+=13()22+-=-d d c d c .三、(16)解: ①|a +b |2=(a+b )2=a 2+2ab +b 2=|a |2+2a b +|b |2,2||||||222b a b a b a --+=⋅∴=102251621-=--. ②(2a -b )·(a +3b )=2a 2+5a ·b -3b 2=2|a |2+5a ·b -3|b |2=2×42+5×(-10)-3×52=-93. 注a 2仅仅是一种记号,并不表示平方. a 2=a ·a =|a |·|a|cos θ=|a |2,同理b 2=|b |2.(17)分析:在四边形ABCD 中,a+b+c+d =0,这是一个隐含条件,对a+b =-(c+d ),两边平方后,用a ·b=b ·c=d ·c 代入,从四边形的边长与内角的情况来确定四边形的形状.∵a+b+c+d =0,∴a+b =-(c+d ),∴(a+b )2=(c+d )2,即|a |2+2a ·b +|b |2=|c |2+2c ·d +|d |2,∵a ·b=c ·d ,∴|a |2+|b |2=|c |2+|d|2……①同理:|a |2+|d |2=|b |2+|c |2……②①,②两式相减得:|b |2=|d |2,|a |2=|c |2,即|b |=|d |,|a |=|c |. ∴ABCD 为平行四边形. 又∵a ·b=b ·c ,即b ·(a -c )=0,而a =-c ,∵b ·(2a )=0 ∴a ⊥b ,∴四边形ABCD 为矩形.(18)分析:利用两个向量垂直的充要条件是这两个数量积为0,解:)2()(b a b ka +⊥- 04260cos 45)12(5,02)12(,0)2()(2222=⨯-⨯⨯⨯-+⨯∴=--+=+⋅-∴k k b ab k ka b a b ka 即,1514=∴k . (19)分析:因为|a+tb|为实数,且|a +t b |2=(a +t b )2展开以后成为关于t 的二次函数. 解①22222)(2||)(||a t b a t b tb a tb a +⋅+=+=+,∴当22||||2)(2b b a b b a t ⋅-=⋅-=时,|a+tb|取得最小值. ②当2||b b a t ⋅-=时,b ·(a+tb )b ·a+tb ·b=b ·a+t|b|2=a ·b 0||||22=⋅-b b b a . ∴b ⊥(a +t b ).注:对|a +t b |变形,有两种基本的思考方法. 一是通过|a +t b |2=(a +t b )2进行数量积运算;二是设a 、b 的坐标,通过向量的坐标运算进行有目的变形,请同学们试用后一种方法解答本例.20.解:(1)由=λa b ,得12122k -=λ+λe e e e ,而1e 与2e 不共线, ∴221k k λ=⎧⇒=-⎨λ=-⎩;(2)若1e 与2e 是共线,则21=λe e ,有11(2(k =-λ)⎧⎨=+λ)⎩a b e e ,∵1e ,2e ,a ,b 为非零向量,∴λ≠2且k λ≠-,∴112k =-λ+λa b ,即2k -λ=+λa b ,这时a 与b 共线,∴不存在实数k 满足题意. 21.解:(1)因为//a b ,所以2sin cos 2sin θθθ=-,于是4sin cos θθ=,故1tan 4θ=. (2)由=a b 知,22sin (cos 2sin )5θθθ+-=,∴212sin24sin 5θθ-+=,从而2sin 22(1cos2)4θθ-+-=,即sin2cos21θθ+=-. ∴12sin2cos21θθ+=,即sin40θ=, ∴4k θ=π,即k θπ=4,由4θπ<<π,得14,4k k k ππ<<π⇒<<∈4Z , ∴2k =或3,即2θπ=或4θ3π=.。