高中数学必修4平面向量章节复习试题
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1•设a 、b 、c 是单位向量,且 a -b = o ,贝U a c ? b c 的最小值为(D )2A.1B.2C. 2A. 2B. 2 2C. 1D.12r r rr r r r r r uu r r r 2解析Q a,b,c 是单位向量a c ?bc ago (a b)gs crr r _ r r r1 |ab|gc| 1 <2cos ab,c 1.2.2.已知向量a 2,1 ,ab 10,|ab| 5J2,则 |b|(C )A. .5B. .10C.5D. 25r r 宀 r 宀 r r r 宀“ r2 2 2 2解析 Q50 |a b| |a | 2a gD |b| 5 20 | b ||b| 5 故选 C.3.平面向量a 与b 的夹角为600, a (2,0) , b 1则a 2b ( B )A.、3B. 2 3C. 4D.2解析 由已知 |a|= 2,|a + 2b|2= a 2 + 4a b + 4b 2= 4+ 4X2X1 Xcos60° + 4= 12A a 2b2^3LUIUuiuuuu uiPC) = 2AP PM=2 AP PM cosO 2 -5.已知a 3,2 , b1,0,向量a b 与a2b 垂直,则实数的值为()1 A.—1 B.-1 C.—D.17766uuruur uuu UUJ uujruuu6.设 D 、E 、 F 分别是△ ABC 的三边 BC 、CA 、AB 上的点,且DC2BD,CE2EA, AF 2FB,UJLT 则ADUUU uuu uuu BE CF 与 BC(A)A.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直(A )4444A.B.c.D.9339uu 由APUuu UJ uuuu 解析 2PM 知,p 为 ABC 的重心,根据向量的加法 ,PB P C2PM则 uur 4.在 ABC 中,M 是BC 的中点,AM=1,点P 在AM 上且满足学PALunn uur uuu uuu2PM ,则 PA (PB PC)等于uuruuu uiuuu uuu AP (PB1•设a 、b 、c 是单位向量,且 a -b = o ,贝U a c ? b c 的最小值为( D )27.已知a , b 是平面内两个互相垂直的单位向量,右向量 c 满足(ac) (b c)0,则 c 的最大值是(C )3 4uuu uuu uuur8.已知O 是厶ABC 所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC 0,那么( A )则—的取值范围是mA .、3B . 2.3C .6 D . 2、616.在平行四边形 ABCD 中, uuu AE 1 uuu unr-AB, AF1 UULT一AD , CE 与BF 相交于G 点.的最小值为(B ) A. uuir unr AO ODunr uuir B. AO 2ODuuir uuirC. AO 3ODuur unr D. 2AO OD 9•设a5 ^2(4,3) , a 在b 上的投影为 ,b 在x 轴上的投影为2,且 | b |< 14,则 b 为(B ) (2,4)2,C .D . (2,) 10.设a, b 是非零向量,若函数f(x)(xa b) (a xb )的图象是一条直线, 则必有( A )11.设两个向量a ( 2,a//2cos C . |a|)和b|b|D . |a| |b|mm,—2 sin ,其中,m, 为实数.若a 2b ,A . [-6, 1]B. [4,]C. (-6, 1] D . [-1 , 6]12.已知向量a(1, n),(1, n ),若2a b 与b 垂直,则|a(C13•如图,已知正六边形 RP 2P 3P 4P 5P 6 ,F 列向量的数量积中最大的是(A. RP2 ,R F 3B. P 1P 2, P 1P4C. P 1P 2 , P 1 P 5D.P 1P 2 ,P 1P614.已知向量a 尢,|e |= 1,对任意t € R , 恒有|a - t e | 冷一e |,贝y ( B )A. a 丄 eB. e 丄(a - e )C.a 丄(a - e )D.(a + e )丄(a - e )15.已知向量 unr unr n uurOA , OB 的夹角为一,|OA| 4 ,3luu r|OB| 1,若点 M 在直线 OB 上,贝U |&A OM |uuu r uur r uuur AB a, AD b,则AG342 r 1 r 2 rA. a bB. a7 7 7 17.设向量a与b的夹角为A」10 B. 3b 73.10 10C.(2,1),C.1 r r 4 rb D. a7 72b (4,5),则cosD.18.已知向量a , b的夹角为3,且|a||b| 1 ,19.20.21.22.23.24.中,25.7等于D 则向量a与向量a 2b的夹角等于(5A .6已知向量A. [0, .2]已知单位向量A . 2.3在厶ABC 已知向量已知向量中,arOib-r-|b|其中b均为非零向量, 则| p |的取值范围是(B )B.[0,1]C.(0,2]D.[0,2]a,b的夹角为一,那么a2bAR 2RB,CP 2PR,若AP mAB nAC,贝U mC.a和b的夹角为120 ,B. 7|a| 2,且(2aOAA. [0,4]b) a,则|b |(0,2),OB (2,0),BCB .[冷C 2 cos ,2 sinC. [4,3T]),贝UOA与OC夹角的取值范围是(上海)直角坐标系xOy中,i, j分别是与x, y轴正方向同向的单位向量. 在直角三角形ABC若AB 2i A. 1 j, AC 3i k j,则k的可能值个数是(B. 2若四边形ABCD满足AB CDc.「uuu0 , (AB3uiur uuirAD) ACD. 4则该四边形一定是BA.直角梯形B.菱形C.矩形D.正方形ir r ir 26.已知向量m,n的夹角为一,且|m |6uuir D为BC边的中点,贝U | AD |(乜,订| 2 ,在△ABC中,uuuABir r uuur ir r2m 2n,AC 2m 6n,112427. A . 2 uuu|OA|已知A.3 B . uuu,|OB| .3 ,OA?O B =0 , AOCD . 8uuur 30o ,设OC uuu uuu mOA nOB (m, nR),则D. 28.如图, 其中45°直角三角板的斜边与 所对的直角边重合.若 x , y 等于B x 3, y 1B. 345°直角三角板和 30°直角三角板拼在一起, 直角三角板的 30°角 uuur y DA , uu u DB 30° uuu r DC 则A. C. x 2, y . 3 二、填空题 1. 若向量 a , b 满足 2. 3. 4. 5. 6. 7.8. 答案 .7 设向量 答案 1 3,y 3 3,y 1 3 1,b 2且a 与b 的夹角为—, 3 a (1,2), (2,3),若向量 a b 与向量c (4, 7)共线,则已知向量a 与b 的夹角为120°,且a b 4,那么 b (2a b)的值为答案 0 已知平面向量a (2,4) , b ( 1,2).答案 8,2b 的夹角为120 ,答案设向量 答案若向量 答案若向量 答案uuuAB60若 c a (a 则5a bb)b , 则|C|uu ur 2, ACuuu uur3, AB AC | J 19,则r r aba 与b 的夹角为60 , 1,则 a? a bCABa,b 满足2,(a b) a ,则向量a 与b 的夹角等于uuu UULT LUU LUT UJU9. O 为平面上定点,A, B, C 是平面上不共线的三若 (OB OC ) •OB OC 2OA)=0,贝U ABC 的形状是 __________________________ .等腰三角形答案 -2510.不共线的向量m^ , m 2的模都为2,若a3m i2m 2 , b 2mi 3m 2 ,则两向量a b 与a b 的夹角为 _________________ 90 ° 11 •定义一种运算 S a b ,在框图所表达的算法中揭示了这种运算“”的含义•那么,按照运算 “”的含义,计算 tan 15o tan300 tan300 tan 15o _________ 1 ___r r12、 已知向量 a (cos15o ,sin150), b ( sin 150, cos1S),贝y a b 的值为 ________ . 答案113、 已知 Rt △ ABC 的斜边BC=5 ,则 AB BC BC CA CA AB 的值等于y 轴平行的单位向量,若直角三角形ABC 中,uur r AB ir uuur r rj , AC 2i mj ,则实数 m=答案 —2或0三、解答题rr r r r r1、已知ia 4,|b| 3,(2a — 3b) (2a b) 61 ,r rr r(1 )求 a b 的值;求a 与b 的夹(3)求b 的值;r r r r 心解:(1)由(2a —3b) (2a b) 61 得4a r r 「2「2又由 k 4,|b| 3得 a 16, 9代入上式得64 4a b 2761 a br rr3b14.在直角坐标系xOy 中,i[j 分别是与x 轴,艸(13|fr!=4・得卜2・{妨=』_虛讪一&r5 52’uuuruur uur(2, 4),在向量OC 上是否存在点P ,使得PA PB ,若存在,求出点P 的坐标,若不存在,请说明理由。
平面向量练习题一、选择题1、若向量a= (1,1), b= (1,-1), c =(-1,2),则 c等于( )A 、21 a +23bB 、21a 23 bC 、23a 21 bD 、23 a + 21b2、已知,A (2,3),B (-4,5),则与AB 共线的单位向量是( )A 、)1010,10103(e B 、)1010,10103()1010,10103(或e C 、)2,6( eD 、)2,6()2,6(或 e3、已知b a b a k b a 3),2,3(),2,1( 与垂直时k 值为 ( )A 、17B 、18C 、19D 、204、已知向量OP =(2,1),OA =(1,7),OB =(5,1),设X 是直线OP 上的一点(O 为坐标原点),那么XB XA 的最小值是 ( )A 、-16B 、-8C 、0D 、45、若向量)1,2(),2,1( n m 分别是直线ax+(b -a)y -a=0和ax+4by+b=0的方向向量,则 a, b 的值分别可以是 ( )A 、 -1 ,2B 、 -2 ,1C 、 1 ,2D 、 2,1 6、若向量a =(cos ,sin ),b =(cos,sin),则a 与b 一定满足 ( )A 、a 与b 的夹角等于 -B 、(a +b )⊥(a -b )C 、a ∥bD 、a ⊥b7、设j i ,分别是x 轴,y 轴正方向上的单位向量,j i OP sin 3cos 3 ,i OQ ),2,0(。
若用来表示OP与OQ 的夹角,则等于 ( ) A 、B 、2C 、2D 、8、设 20 ,已知两个向量 sin ,cos 1 OP , cos 2,sin 22 OP ,则向量21P P 长度的最大值是( ) A 、2B 、3C 、23D 、二、填空题9、已知点A(2,0),B(4,0),动点P 在抛物线y 2=-4x 运动,则使BP AP 取得最小值的点P 的坐标是 、10、把函数sin y x x的图象,按向量 ,a m n v(m>0)平移后所得的图象关于y 轴对称,则m 的最小正值为__________________、11、已知向量 m m 则若,),,3(),2,1( 、 三、解答题12、求点A (-3,5)关于点P (-1,2)的对称点/A 、13、平面直角坐标系有点].4,4[),1,(cos ),cos ,1(x x Q x P (1)求向量和的夹角 的余弦用x 表示的函数)(x f ; (2)求 的最值、14、设,)2cos ,sin 2(x x ,x ,)1cos ( 其中x ∈[0,2]、 (1)求f(x)=·的最大值和最小值; (2)当 OA u u u r ⊥OB uuu r ,求|AB u u u r|、15、已知定点)1,0(A 、)1,0( B 、)0,1(C ,动点P 满足:2||PC k BP AP 、(1)求动点P 的轨迹方程,并说明方程表示的图形; (2)当2 k 时,求||BP AP 的最大值和最小值、参考答案一、选择题1、B ;2、B ;3、C ;4、B ;5、D ;6、B ;7、D ;8、C 二、填空题9、(0,0) 10、56m 11、4 三、解答题12、解:设/A (x,y),则有312522xy ,解得11x y 、所以/A (1,-1)。
必修4第二章平面向量单元测试班级 座位号 姓名 分数一、选择题:本大题共有10小题,每小题5分,共50分. 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案一、选择题(每题5分,共50分)1.若向量a =(1,1),b =(2,5),c =(3,x ),满足条件(8a -b )·c =30,则x =( )A.6B.5C.4D.3 2.已知两个力1F 、2F 的夹角为90°,它们的合力F 的大小为10 N ,合力F 与1F 的夹角为60°,则1F 的大小为( )A.35 NB.5 NC.10ND.25 N 3.下列命题:①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;②若不平行的两个非零向量b a ,,满足||||b a =,则0)()(=-⋅+b a b a ; ③若|a|=|b|,则a =b 或a =-b ; ④若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c ;⑤若非零向量a ,b 满足||a +b =||a -b ,则a ⊥b ; ⑥对于任意向量a ,b ,有|a +b|≥|a -b|; 其中正确的个数是( ) A .2B .3C .4D .54.若平面向量b 与向量)2,1(-=a 的夹角是o 180,且53||=b ,则=b ( )A )6,3(-B )6,3(-C )3,6(-D )3,6(-5.设点(2,0)A ,(4,2)B ,若点P 在直线AB 上,且AB =2AP ,则点P 的坐标为( )A (3,1)B (1,1)-C (3,1)或(1,1)- D 无数多个6.已知向量03≠=b a ,且关于x 的方程03222=⋅++b a a x x 有实根,则a 与b 夹角的取值范围是( )A.⎥⎦⎤⎢⎣⎡6π,0B. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡π,3πC. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡32π,3π D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡π,6π 7.已知平面向量a =(1,-3),b =(4,-2),b a +λ与b 垂直,则λ等于( )A.-1B.1C.-2D.2 8.向量(2,3)a =,(1,2)b =-,若ma b +与2a b -平行,则m 等于A 2-B 2 C.21 D 12-9.已知O 为原点,点A 、B 的坐标分别为A (a ,0)、B (0,a ),其中常数a >0,点P 在线段AB 上,且有AB t AP = (0≤t ≤1),则OP OA ⋅的最大值为( )A.aB.2aC.3aD.2a10.在△ABC 中,D 是BC 的中点,AB=4,AC=3,则=⋅BC AD ( ) A 7- B 2 C 27-D 72二、填空题(每题5分,共20分)11.已知a =(2,3),b =(-4,7),则b 在a 方向上的投影为 . 12.已知向量(1,2)a →=,(2,3)b →=-,(4,1)c →=,若用→a 和→b 表示→c ,则→c =13.若||1,||2,a b c a b ===+,且c a ⊥,则向量a 与b 的夹角为14.已知)1,2(=a 与)2,1(=b ,要使b t a +最小,则实数t 的值为___________三、解答题(每题15分,共30分) 15.已知(1,2)a =,)2,3(-=b ,当k 为何值时, (1)ka b +与3a b -垂直?(2)ka +b 与3a -b 平行?平行时它们是同向还是反向?16.如图2,在平行四边形ABCD , CD CF CB CE AD AB 32,31,====b a ,. (1)用a ,b 表示EF ;(2)若4,1==b a ,∠DAB =60°,分别求EF 和FE AC ⋅的值.图2参考答案及点拨一、1.C 点拨:()()()30318,33,68=+=⋅=⋅-x x c b a , ∴x =4.故选C. 2.B 点拨:1F =⋅F cos60°=5 N. 3.A4. A 设(,2),0b ka k k k ==-<,而53||=b ,则2535,3,(3,6)k k b ==-=-5.C 设(,)P x y ,由AB =2AP得2AB AP =,或2AB AP =-,(2,2),(2,)AB AP x y ==-,即(2,2)2(2,),3,1,x y x y =-==(3,1)P ;(2,2)2(2,),1,1,x y x y =--==-(1,1)P -6.B 点拨:设a ,b 的夹角为θ,∵关于x 的方程03222=⋅++b a a x x 有实根,∴∆=b a a ⋅-2442≥0,即b a a ⋅≥62.∴θcos 62b a a ⋅≥,又∵03≠=b a .∴21cos ≤θ,∵π≤≤θ0,∴ππ≤≤θ3. 7.C 点拨:()23,4--+=+λλλb a , ∵b a +λ与b 垂直,∴()()()()020********,423,4=+=---+=-⋅--+λλλλλ, ∴2-=λ.8.D (2,3)(1,2)(21,32)ma b m m m m +=+-=-+2(2,3)(2,4)(4,1)a b -=--=-,则121128,2m m m -+=+=-9.D 点拨: ∵AB t AP =,∴ ()()OB t OA t OA OB t OA AP OA OP +-=-+=+=1(),,at at a -=∴()t a OP OA -=⋅12,∵10≤≤t ,∴2a OP OA ≤⋅.10.c二、9.13 点拨: b 在a 方向上的投影为a b a ⋅=1313=13. 10. →→-b a 2 设c x a y b →=+,则(,2)(2,3)(2,23)x x y y x y x y +-=-+= 24,231,2,x y x y x y -=+===- 11.0120 221()0,0,cos 2a b a a b a a a b a ba bθ-+=+====-,或画图来做12.45-22222()2585a t b a t b a t a bt b t t +=+=++=++,当45t =-时即可三、13.解:(1,2)(3,2)(3,22)ka b k k k +=+-=-+3(1,2)3(3,2)(10,4)a b -=--=-(1)()ka b +⊥(3)a b -,得()ka b +(3)10(3)4(22)2380,19a b k k k k -=--+=-== (2)()//ka b +(3)a b -,得14(3)10(22),3k k k --=+=- 此时1041(,)(10,4)333ka b +=-=--,所以方向相反 14.答图2分析:(1)利用向量的三角形法则和向量相等及其运算即可得出; (2)利用数量积运算法则和性质即可得出. 解:(1)如答图2所示,.313231323132b a +-=+-=-=-=AD AB CB CD CE CF EF(2) ∵,60,4,1︒=∠==DAB b a ∴.260cos =︒⋅⋅=⋅b a b a∴3329194943132222=+⋅-=⎪⎭⎫⎝⎛+-=b b a a b a EF . 易知b a +=+=AD AB AC ,∴()43163232313132313222-=-+=-⋅+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⋅+=⋅b b a a b a b a FE AC .。
一、选择题:( 本大题共10 小题,每题 4分,共40分.在每题给出的四个选项中,只有一项为哪一项符合题目要求的 .)1.设点P 〔3,-6〕,Q 〔-5,2〕,R 的纵坐标为-9,且P 、Q 、R 三点共线,那么R 点的横坐标为〔 〕。
A 、-9B 、-6C 、9D 、6 2. =(2,3), =(-4,7) ,那么 在 b 上的投影为〔 〕。
b A 、B、C 、D 、3.设点A 〔1,2〕,B 〔3,5〕,将向量按向量 =〔-1,-1〕平移后得向量为〔〕。
A 、〔2,3〕B 、〔1,2〕C 、〔3,4〕D 、〔4,7〕4.假设(a+b+c)(b+c-a)=3bc ,且sinA=sinBcosC ,那么 ABC 是〔 〕。
A 、直角三角形 B 、等边三角形C 、等腰三角形 D 、等腰直角三角形5.| |=4,| b|=3, 与b 的夹角为60°,那么| +b|等于〔 〕。
A 、B、C、D 、6.O 、A 、B 为平面上三点,点C 分有向线段所成的比为 2,那么〔 〕。
A 、B、C 、D、7.O 是 ABC 所在平面上一点,且满足条件 , 那么点O 是 ABC 的〔 〕。
A 、重心 B 、垂心 C 、内心D 、外心 8.设 、b 、 均为平面内任意非零向量且互不共线,那么以下4个命题: (1)( ·b)2= 2·b 2 (2)| +b |≥| -b|(3)| +b|2=(+b)2(4)(b)-(a)b与不一定垂直。
其中真命题的个数是〔〕。
A、1B、2C、3D、49.在ABC中,A=60°,b=1,,那么等于〔〕。
A、B、C、D、10.设、b不共线,那么关于x的方程x2+b x+=0的解的情况是〔〕。
A、至少有一个实数解B、至多只有一个实数解C、至多有两个实数解D、可能有无数个实数解二、填空题:〔本大题共4小题,每题4分,总分值16分.〕.11.在等腰直角三角形ABC中,斜边AC=22,那么ABCA=_________12.ABCDEF为正六边形,且AC=a,AD=b,那么用a,b表示AB为______.13.有一两岸平行的河流,水速为1,速度为的小船要从河的一边驶向对岸,为使所行路程最短,小船应朝________方向行驶。
一、选择题1.如图,B 是AC 的中点,2BE OB =,P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,且(),OP xOA yOB x y R =+∈,则下列结论正确的个数为( )①当0x =时,[]2,3y ∈②当P 是线段CE 的中点时,12x =-,52y =③若x y +为定值1,则在平面直角坐标系中,点P 的轨迹是一条线段 ④x y -的最大值为1- A .1 B .2C .3D .42.若平面向量与的夹角为,,,则向量的模为( ) A .B .C .D .3.若12,e e 是夹角为60︒的两个单位向量,则向量1212,2a e e b e e =+=-+的夹角为( ) A .30B .60︒C .90︒D .120︒4.在AOB ∆中,0,5,25,OA OB OA OB AB ⋅===边上的高为,OD D 在AB 上,点E 位于线段OD 上,若34OE EA ⋅=,则向量EA 在向量OD 上的投影为( ) A .12或32B .1C .1或12D .325.已知1a ,2a ,1b ,2b ,()*k b k ⋅⋅⋅∈N是平面内两两互不相等的向量,121a a-=,且对任意的1,2i = 及1,2,,j k =⋅⋅⋅,{}1,2i j a b -∈,则k 最大值为( ) A .3B .4C .5D .66.在矩形ABCD 中,|AB |=6,|AD |=3.若点M 是CD 的中点,点N 是BC 的三等分点,且BN =13BC ,则AM ·MN =( ) A .6B .4C .3D .27.已知正方形ABCD 的边长为2,EF 为该正方形内切圆的直径,P 在ABCD 的四边上运动,则PE PF ⋅的最大值为( )A B .1C .2D .8.已知向量,a b 满足2(1,2),(1,)+==a b m b m ,且a 在b ,则实数m =( )A .2±B .2C .5±D 9.已知两个非零向量a ,b 的夹角为23π,且=2a b -,则·ab 的取值范围是( ) A .2,03⎛⎫- ⎪⎝⎭B .[)2,0-C .2,03⎡⎫-⎪⎢⎣⎭D .[)1,0-10.在直角梯形ABCD 中,0AD AB ⋅=,30B ∠=︒,AB =,2BC =,13BE BC =,则( )A .1163AE AB AD =+ B .1263AE AB AD =+ C .5163AE AB AD =+ D .5166AE AB AD =+ 11.已知向量a 、b 、c 满足0a b c ++=,且a b c <<,则a b ⋅、b c ⋅、a c ⋅中最小的值是( ) A .a b ⋅B .a c ⋅C .b c ⋅D .不能确定12.已知ABC 的内角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,向量(,)m a b b c =++,(,)n c b a =-,若//m n ,则C =( )A .56πB .23π C .3π D .6π 二、填空题13.已知平面向量a ,b ,c ,d 满足1a b ==,2c =,0a b ⋅=,1c d -=,则2a b d ++的取值范围为______.14.已知向量1e ,2e 是平面α内的一组基向量,O 为α内的定点,对于α内任意一点P ,当12OP xe ye =+时,则称有序实数对(),x y 为点P 的广义坐标,若点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,对于下列命题: ① 线段A 、B 的中点的广义坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭;② A 、B③ 向量OA 平行于向量OB 的充要条件是1221x y x y =; ④ 向量OA 垂直于向量OB 的充要条件是12120x x y y +=. 其中的真命题是________(请写出所有真命题的序号)15.如图,在Rt ABC ∆中,2,60,90AB BAC B =∠=︒∠=︒,G 是ABC ∆的重心,则GB GC ⋅=__________.16.在平面内,定点,,A B C 满足DA DB DC ==,2DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅=-,动点,P M 满足1AP PM MC ==,则2BM 的最大值为________.17.如图,设圆M 的半径为2,点C 是圆M 上的定点,A ,B 是圆M 上的两个动点,则CA CB ⋅的最小值是________.18.如图,在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒,E F 、分别是边AB AC 、上的点,且,AE AB AF AC λμ==,其中(),0,1λμ∈且41λμ+=,若线段EF BC 、的中点分别为M N 、,则MN 的最小值是_____.19.已知O 为ABC 内一点,且满足305OA OB OC =++,延长AO 交BC 于点D .若BD DC λ=,则λ=_____.20.已知平面向量a ,b 满足3a b +=,3a b -=,则向量a 与b 夹角的取值范围是______.三、解答题21.平面内给定三个向量(3,2),(1,2),(4,1)a b c ==-=. (1)求32a b c +-;(2)求满足a mb nc =+的实数m 和n ; (3)若()(2)a kc b a +⊥-,求实数k . 22.已知向量a 与b 的夹角为3π,且1a =,2b =. (1)求a b +;(2)求向量a b +与向量a 的夹角的余弦值. 23.已知向量,a b 满足:16,()2a b a b a ==⋅-=,. (1)求向量a 与b 的夹角; (2)求2a b -.24.如图,正六边形ABCDEF 的边长为1.M ,N 分别是BC ,DE 上的动点,且满足BM DN =.(1)若M ,N 分别是BC ,DE 的中点,求AM AN ⋅的值; (2)求AM AN ⋅的取值范围.25.已知向量()1,1,3,(0)2u sin x v sin x cos x ωωωω⎛⎫=-=+> ⎪⎝⎭且函数()f x u v =⋅,若函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π. (1)求函数f (x )的解析式; (2)将函数y =f (x )的图象向左平移12π个单位后,得到函数y =g (x )的图象,求函数g (x )的表达式并其对称轴;(3)若方程f (x )=m (m >0)在0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦时,有两个不同实数根x 1,x 2,求实数m 的取值范围,并求出x 1+x 2的值.26.在ABC 中,D 是线段AB 上靠近B 的一个三等分点,E 是线段AC 上靠近A 的一个四等分点,4DF FE =,设AB m =,BC n =. (1)用m ,n 表示AF ;(2)设G 是线段BC 上一点,且使//EG AF ,求CG CB的值.【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.C 解析:C 【分析】利用向量共线的充要条件判断出①错,③正确;利用向量的运算法则求出OP ,求出x ,y 判断出②正确,利用三点共线解得④正确 【详解】当0x =时,OP yOB =,则P 在线段BE 上,故13y ≤≤,故①错 当P 是线段CE 的中点时,13()2OP OE EP OB EB BC =+=++ ()11153(2)32222OB OB AB OB OB OB OA OA OB =+-+=-+-=-+,故②对x y +为定值1时,A ,B ,P 三点共线,又P 是平行四边形BCDE 内(含边界)的一点,故P 的轨迹是线段,故③对如图,过P 作//PM AO ,交OE 于M ,作//PN OE ,交AO 的延长线于N , 则:OP ON OM =+;又OP xOA yOB =+;0x ∴≤,1y ≥;由图形看出,当P 与B 重合时:01OP OA OB =⋅+⋅;此时x 取最大值0,y 取最小值1;所以x y -取最大值1-,故④正确 所以选项②③④正确. 故选:C 【点睛】结论点睛:若OC xOA yOB =+,则,,A B C 三点共线1x y ⇔+=.2.C解析:C 【解析】,,又,,则,故选3.B解析:B 【分析】首先分别求出12a e e =+与122b e e =-+的数量积以及各自的模,利用数量积公式求之. 【详解】 由已知,1212e e ⋅=,所以(()1212)2e e e e +-+=32,|12e e +3,|122e e -+3, 设向量1212,2a e e b e e =+=-+的夹角为α,则312cos ,2333παα==∴=⋅.故答案为B 【点睛】(1)本题主要考查向量的夹角的求法,意在考查学生对该知识的掌握水平和分析推理计算能力.(2) 求两个向量的夹角一般有两种方法,方法一:·cos ,ab a b a b=,方法二:设a =11(,)x y ,b =22(,)x y ,θ为向量a 与b 的夹角,则121222221122cos x y x yθ=+⋅+.4.A解析:A 【解析】Rt AOB 中,0OA OB ⋅=,∴2AOB π∠=,∵5OA =,25OB =,∴225AB OA OB += , ∵AB 边上的高线为OD ,点E 位于线段OD 上,建立平面直角坐标系,如图所示; 则)5,0A、(025B ,、设(),D m n ,则OAD BAO ∽,∴OA ADAB OA=, ∴1AD =,∴15AD AB =, 即()(155,255m n =-,,求得45m =, ∴4525D ⎝⎭;则45254525OE OD λλ⎫===⎪⎪⎝⎭⎝⎭, 45255,EA ⎛⎫= ⎪ ⎪⎭;∵34OE EA ⋅=, ∴2454525354⎫⎫⋅-=⎪⎪⎪⎪⎭⎝⎭, 解得34λ=或14λ=;∴向量EA 在向量OD 上的投影为))452511ED OD OE λλ⎛⎫=-=-- ⎪⎪⎝⎭, 当34λ=时,5512ED ⎛== ⎝⎭;当14λ=时,353532ED ==⎝⎭. 即向量EA 在向量OD 上的投影为12或32,故选A.5.D解析:D 【分析】根据向量的几何意义把抽象问题具体化,转化到圆与圆的位置关系问题. 【详解】如图所示,设11OA a =,22OA a =,此时121A A =,由题意可知:对于任意的1,2i = 及1,2,,j k =⋅⋅⋅,{}1,2i j a b -∈, 作j j OB b =则有1j A B 等于1或2,且2j A B 等于1或2, 所以点(1,2,,)j B j k =同时在以(1,2)i A i =为圆心,半径为1或2的圆上,由图可知共有6个交点满足条件,故k 的最大值为6.故选:D. 【点睛】本题主要考查平面向量的线性运算和平面向量的应用.6.C解析:C 【分析】根据向量的运算法则,求得12AM AD AB =+,2132MN AD AB =-+,再结合向量的数量积的运算公式,即可求解. 【详解】由题意,作出图形,如图所示:由图及题意,根据向量的运算法则,可得12AM AD DM AD AB =+=+, 2132MN CN CM CB CD =-=-21213232BC DC AD AB =-+=-+,所以2212121||||23234AM MN AD AB AD AB AD AB ⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅-+=-⋅+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭21936334=-⨯+⨯=.故选C .【点睛】本题主要考查了向量的运算法则,以及平面向量的数量积的运算,其中解答中熟练应用向量的运算法则和向量的数量积的运算公式是解答的关键,着重考查推理与运算能力.7.B解析:B 【分析】作出图形,利用平面向量的线性运算以及数量积的运算性质可得出21P OP E PF =⋅-,求得OP 的最大值,由此可求得PE PF ⋅的最大值. 【详解】 如下图所示:由题可知正方形ABCD 的内切圆的半径为1,设该内切圆的圆心为O ,()()()()2221PE PF OE OP OF OP OP OE OP OE OP OE OP ⋅=-⋅-=-+⋅--=-=-,由图象可知,当点P 为ABCD 的顶点时,2OP 取得最大值2,所以PE PF ⋅的最大值为1.故选:B. 【点睛】本题考查平面向量数量积最值的计算,考查计算能力,属于中等题.8.A解析:A 【分析】根据2(1,2),(1,)+==a b m b m 可得0,2m a ⎛⎫= ⎪⎝⎭,结合||cos a θ=,列出等式,即可解出答案. 【详解】因为向量,a b 满足2(1,2),(1,)a b m b m +==,22(0,)a a b b m =+-=,所以20,,22m m a a b ⎛⎫=⋅= ⎪⎝⎭,若向量,a b 的夹角为θ,则2225||(||cos )152m b a m a b θ=+⋅=⋅=, 所以42516160m m --=,即()()225440m m +-=,解得2m =±. 故选:A . 【点睛】本题主要考查向量的投影及平面向量数量积公式,属于中档题.平面向量数量积公式有两种形式,一是||||cos a b a b θ⋅=,二是1212a b x x y y ⋅=+,主要应用以下几个方面:(1)求向量的夹角,cos ||||a ba b θ⋅=⋅(此时a b ⋅往往用坐标形式求解);(2)求投影,a 在b 上的投影是||a bb ⋅;(3),a b 向量垂直则0a b ⋅=;(4)求向量ma nb +的模(平方后需求a b ⋅). 9.C解析:C 【分析】对=2a b -两边平方后,结合2·cos 3a b a b π=⋅进行化简可得:224a b b +⋅+=;由基本不等式可得222a b a b +⋅,于是推出403a b<⋅,再结合平面向量数量积即可得解. 【详解】因为2a b -=,所以 2224a a b b -⋅+=,所以2222cos 43b b a a π-⋅+=,即224a a b b +⋅+=, 由基本不等式的性质可知,222a ba b +⋅,403a b∴<⋅, 所以212·cos ,0323a b a b a b π⎡⎫=⋅⋅=-⋅∈-⎪⎢⎣⎭. 故选:C . 【点睛】本题主要考查平面向量数量积运算,考查利用基本不等式求最值,难度一般.对于平面向量的模长问题,一般采用平方处理,然后结合平面向量数量积的运算公式求解即可.10.C解析:C 【分析】先根据题意得1AD =,CD =2AB DC =,再结合已知和向量的加减法运算求解即可得的答案. 【详解】由题意可求得1AD =,CD =所以2AB DC =, 又13BE BC =, 则()1133AE AB BE AB BC AB BA AD DC =+=+=+++ 1111333AB AD DC ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭1111336AB AD AB ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭115116363AB AD AB AD ⎛⎫=-+=+ ⎪⎝⎭.故选:C. 【点睛】本题考查用基底表示向量,考查运算能力,是基础题.11.C解析:C 【分析】由0a b c ++=,可得2222222().2()a b c a b b c a b c =-+=-+、2222()a c b a c =-+,利用||||||a b c <<,即可比较. 【详解】解:由0a b c ++=,可得()c a b =-+,平方可得2222()a b c a b =-+. 同理可得2222()b c a b c =-+、2222()a c b a c =-+,||||||a b c <<,∴222a b c <<则a b 、b c 、a c 中最小的值是b c . 故选:C . 【点睛】本题考查了向量的数量积运算,属于中档题.12.B解析:B 【分析】由//m n ,可得()()()0a b a c b b c +⨯--⨯+=.结合余弦定理,可求角C . 【详解】(,),(,)m a b b c n c b a =++=-,且//m n ,()()()0a b a c b b c ∴+⨯--⨯+=,整理得222c a b ab =++. 又22212cos ,cos 2c a b ab C C =+-∴=-.()20,,3C C ππ∈∴=.故选:B. 【点睛】本题考查向量共线的坐标表示和余弦定理,属于基础题.二、填空题13.【分析】用几何意义求解不妨设则在圆心在原点半径为2的圆上设则在以为圆心半径为1的圆上运动后形成的轨迹是圆心在原点大圆半径为3小圆半径为1的圆环表示圆环内的点与定点的距离由图形可得最大值和最小值【详解解析:3⎡⎤⎣⎦【分析】用几何意义求解.不妨设()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,则(,)C x y 在圆心在原点,半径为2的圆上,设(),d x y '=',则(,)D x y ''在以C 为圆心半径为1的圆上,C 运动后,D 形成的轨迹是圆心在原点,大圆半径为3,小圆半径为1的圆环,2a b d ++表示圆环内的点D 与定点()2,1P --的距离,由图形可得最大值和最小值.【详解】令()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,设C 的坐标为(),x y ,C 的轨迹为圆心在原点,半径为2的圆上.设(),d x y '=',D 的坐标为(),x y '',D 的轨迹为圆心在原点,大圆半径为3,小圆半径为1的圆环上.()22,1a b d d ++=---表示D 与点()2,1P --的距离,由图可知,故2a b d ++的取值范围为0,53⎡⎤+⎣⎦. 故答案为:0,53⎡⎤+⎣⎦【点睛】本题考查向量模的几何意义,考查模的最值,解题关键是设()1,0a =,()0,1b =,(),c x y =,(),d x y '=',固定,a b 后得出了,C D 的轨迹,然后由模2a b d ++的几何意义得出最值.14.①③【分析】根据点的广义坐标分别为利用向量的运算公式分别计算①②③④得出结论【详解】点的广义坐标分别为对于①线段的中点设为M 根据=()=中点的广义坐标为故①正确对于②∵(x2﹣x1)A 两点间的距离为解析:①③ 【分析】根据点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,1112OA x e y e ∴=+,2122OB x e y e =+,利用向量的运算公式分别计算①②③④,得出结论.【详解】点A 、B 的广义坐标分别为()11,x y 、()22,x y ,1112OA x e y e ∴=+,2122OB x e y e =+,对于①,线段A 、B 的中点设为M ,根据OM =12(OA OB +)=12112211()()22x x e y y e +++∴中点的广义坐标为1212,22x x y y ++⎛⎫⎪⎝⎭,故①正确. 对于②,∵AB =(x 2﹣x 1)()1212e y y e +-,∴A 、B 12e ,故②不一定正确.对于③,向量OA 平行于向量OB ,则t OA OB =,即(11,x y )=t ()22,x y ,1221x y x y ∴=,故③正确.对于④,向量OA 垂直于向量OB ,则OA OB =0,221211221121220x x e x y x y e e y y e ∴+++=(),故④不一定正确.故答案为①③. 【点睛】本题在新情境下考查了数量积运算性质、数量积定义,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.15.【解析】分析:建立平面直角坐标系结合平面向量数量积的坐标运算整理计算即可求得最终结果详解:建立如图所示的平面直角坐标系则:由中心坐标公式可得:即据此有:结合平面向量数量积的坐标运算法则可得:点睛:求 解析:209-【解析】分析:建立平面直角坐标系,结合平面向量数量积的坐标运算整理计算即可求得最终结果.详解:建立如图所示的平面直角坐标系,则:()0,2A ,()0,0B ,()C ,由中心坐标公式可得:2003G ⎫++⎪⎪⎝⎭,即23G ⎫⎪⎭, 据此有:233GB ⎛⎫=-- ⎪⎝⎭,4233GC ⎛⎫=-⎪⎭, 结合平面向量数量积的坐标运算法则可得:222203339GB GC ⎛⎛⎫⎛⎫⋅=--⨯-=- ⎪ ⎪⎝⎝⎭⎝⎭.点睛:求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.16.【分析】由可得为的外心又可得为的垂心则为的中心即为正三角形运用向量的数量积定义可得的边长以为坐标原点所在直线为轴建立直角坐标系求得的坐标再设由中点坐标公式可得的坐标运用两点的距离公式可得的长运用三角 解析:494【分析】由DA DB DC ==,可得D 为ABC ∆的外心,又DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅,可得D 为ABC ∆的垂心,则D 为ABC ∆的中心,即ABC ∆为正三角形.运用向量的数量积定义可得ABC ∆的边长,以A 为坐标原点,AD 所在直线为x 轴建立直角坐标系xOy ,求得,B C 的坐标,再设(cos ,sin ),(02)P θθθπ≤<,由中点坐标公式可得M 的坐标,运用两点的距离公式可得BM 的长,运用三角函数的恒等变换公式,结合正弦函数的值域,即可得到最大值. 【详解】解: 由DA DB DC ==,可得D 为ABC ∆的外心, 又DA DB DB DC DC DA ⋅=⋅=⋅,可得()0,(DB DA DC DC DB ⋅-=⋅ )0DA -=,即0DB AC DC AB ⋅=⋅=, 即有,DB AC DC AB ⊥⊥,可得D 为ABC ∆的垂心, 则D 为ABC ∆的中心,即ABC ∆为正三角形, 由2DA DB ⋅=-,即有||||cos1202DA DB ︒⋅=-, 解得||2DA =,ABC ∆的边长为4cos3023︒=以A 为坐标原点,AD 所在直线为x 轴建立直角坐标系xOy , 可得B(3,3),C(3,3),D(2,0)-, 由||1AP =,可设(cos ,sin ),(02)P θθθπ≤<,由PM MC =,可得M 为PC 中点,即有3cos 3sin (2M θθ++,则2223cos3sin||3=3+2BMθθ⎛⎫++⎛⎫-+⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝22(3cos)(33sin)376cos63sin4θθθθ-+-+=+=3712sin64πθ⎛⎫+-⎪⎝⎭=,当sin16πθ⎛⎫-=⎪⎝⎭,即23πθ=时,取得最大值,且为494.故答案为:494.【点睛】本题考查向量的定义和性质,以及模的最值的求法,注意运用坐标法,转化为三角函数的最值的求法,考查化简整理的运算能力,属于中档题.17.【分析】延长BC作圆M的切线设切点为A1切线与BD的交点D结合数量积的几何意义可得点A运动到A1时在上的投影最小设将结果表示为关于的二次函数求出最值即可【详解】如图延长BC作圆M的切线设切点为A1切解析:2-【分析】延长BC,作圆M的切线,设切点为A1,切线与BD的交点D,结合数量积的几何意义可得点A运动到A1时,CA在CB上的投影最小,设CP x=,将结果表示为关于x的二次函数,求出最值即可.【详解】如图,延长BC,作圆M的切线,设切点为A1,切线与BD的交点D,由数量积的几何意义,CA CB⋅等于CA在CB上的投影与CB之积,当点A运动到A1时,CA在CB上的投影最小;设BC中点P,连MP,MA1,则四边形MPDA1为矩形;设CP=x,则CD=2-x,CB=2x,CA CB⋅=()()222224212x x x x x--⋅=-=--,[]02x∈,,所以当1x =时,CA CB ⋅最小,最小值为2-, 故答案为:2-. 【点睛】本题考查平面向量数量积的几何意义,考查了学生的作图能力以及分析问题解决问题的能力,属于中档题.18.【分析】根据条件及向量数量积运算求得连接由三角形中线的性质表示出根据向量的线性运算及数量积公式表示出结合二次函数性质即可求得最小值【详解】根据题意连接如下图所示:在等腰三角形中已知则由向量数量积运算 解析:77【分析】根据条件及向量数量积运算求得AB AC ⋅,连接,AM AN ,由三角形中线的性质表示出,AM AN .根据向量的线性运算及数量积公式表示出2MN ,结合二次函数性质即可求得最小值. 【详解】根据题意,连接,AM AN ,如下图所示:在等腰三角形ABC 中,已知1AB AC ==,120A ∠=︒则由向量数量积运算可知1cos 11cos1202AB AC AB AC A ⋅=⋅=⨯⨯=- 线段EF BC 、的中点分别为M N 、则()()1122AM AE AF AB AC λμ=+=+ ()12AN AB AC =+ 由向量减法的线性运算可得11112222MN AN AM AB AC λμ⎛⎫⎛⎫=-=-+-⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭所以2211112222MN AB AC λμ⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+- ⎪ ⎪⎢⎥⎝⎭⎝⎭⎣⎦222211111111222222222AB AC AB AC λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯⋅ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭221111111112222222222λμλμ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-+⨯-⨯-⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭因为41λμ+=,代入化简可得22221312111424477MN μμμ⎛⎫=-+=-+ ⎪⎝⎭因为(),0,1λμ∈且41λμ+=10,4μ⎛⎫∴∈ ⎪⎝⎭所以当17μ=时, 2MN 取得最小值17因而minMN==故答案为: 7【点睛】本题考查了平面向量数量积的综合应用,向量的线性运算及模的求法,二次函数最值的应用,属于中档题.19.【分析】将已知条件转化为结合得到设列出关于的方程组由此求得【详解】由于所以所以即因为即化简得设所以解得故答案为:【点睛】本小题主要考查平面向量的基本定理考查平面向量的线性运算考查化归与转化的数学思想解析:53【分析】将已知条件转化为1539AO AB AC =+,结合BD DC λ=,得到111AD AB AC λλλ=+++,设AO k AD =,列出关于,k λ的方程组,由此求得λ. 【详解】 由于305OA OB OC =++,所以()()350OA AB AO AC AO +-+-=,所以935AO AB AC =+,即1539AO AB AC =+. 因为BD DC λ=,即()AD AB AC AD λ-=-, 化简得111AD AB AC λλλ=+++, 设11k k AO k AD AB AC λλλ==+++,所以1 13519kkλλλ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,解得53λ=.故答案为:53【点睛】本小题主要考查平面向量的基本定理,考查平面向量的线性运算,考查化归与转化的数学思想方法,属于中档题.20.【分析】由已知得由得由不等式可知再由得最后由可得解【详解】由得即由得即由得由得所以故答案为:【点睛】本题考查了向量及其模的运算考查了向量的夹角公式和基本不等式考查了计算能力属于中档题解析:0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦【分析】由已知,得22222923a ab ba ab b+⋅⎧⎪⎨⎪+=-⋅+=⎩②①,由+①②,得226a b+=,由不等式可知3a b ≤,再由-①②,得32a b⋅=,最后由cos,a ba ba b⋅=可得解.【详解】由3a b+=,3a b-=,得()()2239baab⎧⎪⎨⎪-==+⎩,即22222923a ab ba ab b+⋅⎧⎪⎨⎪+=-⋅+=⎩②①由+①②,得226a b+=,即226a b+=由-①②,得32a b⋅=由222a b a b +≥,得3a b ≤1cos ,2a b a b a b⋅=≥所以,0,3a b π≤≤.故答案为:0,3π⎡⎤⎢⎥⎣⎦【点睛】本题考查了向量及其模的运算,考查了向量的夹角公式和基本不等式,考查了计算能力,属于中档题.三、解答题21.(1)6;(2)58,99m n ==;(3)1118k =-.【分析】(1)利用向量加法的坐标运算得到()320,6a b c +-=,再求模长即可;(2)先写mb nc +的坐标,再根据a mb nc =+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(3,2),(1,2),(4,1)a b c ==-=,得3(9,6),(1,2),2(8,2)a b c ==-=∴()()32918,6220,6a b c +-=--+-=,∴23206a b c +-=+=;(2)()(),2,4,mb m m nc n n =-=, ∴()4,2mb nc n m m n +=-+,a mb nc =+,∴()4,2(3,2)a n m m n ==-+,故4322n m m n -=⎧⎨+=⎩,解得58,99m n ==;(3)(3,2),(4,)a kc k k ==,∴()34,2a kc k k +=++,(3,2),2(2,4)a b ==-,∴()25,2b a -=-,()()2a kc b a +⊥-,∴()()20a kc b a +⋅-=,即()()534220k k -+++=,解得1118k =-. 【点睛】 结论点睛:若()()1122,,,a x y b x y == ,则//a b 等价于12210x y x y -=;a b ⊥等价于12120x x y y +=.22.(1;(2. 【分析】(1)由已知利用平面向量数量积公式可得1a b ⋅=,平方后根据向量数量积的运算可求||a b +的值.(2)结合(1),根据已知条件,由向量夹角的余弦公式即可求解.【详解】(1)向量a 与b 的夹角为3π,且||1a =,||2b =, ∴||||cos a b a b a ⋅=<,112cos12132b π>=⨯⨯=⨯⨯=.222||()2142a b a b a b a b ∴+=+=++⋅=++=.(2)设向量a b +与向量a 的夹角θ,22()||27cos ||||||||||||71a b a a a b a a b a b a a b a a b a θ+⋅+⋅+⋅∴=====+⋅+⋅+⋅⨯. 【点睛】本题主要考查了向量数量积的运算及计算公式,向量夹角的余弦公式,属于中档题.23.(1)π3;(2) 【分析】(1)设向量a 与b 的夹角θ,利用向量的数量积公式计算()2a b a ⋅-=,可得向量的夹角;(2)利用向量的模长公式:2a a =,代入计算可得. 【详解】 (1)设向量a 与b 的夹角θ, ()16cos 12a b a a b θ⋅-=⋅-=-=,解得1cos 2θ=, 又[]0πθ∈,,π3θ∴= (2)由向量的模长公式可得:()222a b a b -=-==. 【点睛】 本题主要考查向量数量积公式的应用,向量模长的计算,求向量的模长需要熟记公式2a a =,考查学生的逻辑推理与计算能力,属于基础题.24.(1)118;(2)31.2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【分析】 (1)首先以点A 为坐标原点建立平面直角坐标系.求AM ,AN 的坐标,再求数量积;(2)首先利用BM DN =,设BM DN t ==,表示向量AM ,AN ,利用数量积的坐标表示转化为二次函数求取值范围. 【详解】 (1)如图,以AB 所在直线为x 轴,以A 为坐标原点建立平面直角坐标系.因为ABCDEF 是边长为1的正六边形,且M ,N 分别是BC ,DE 的中点, 所以53,44M ⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭,132N ⎛ ⎝, 所以5311848AM AN ⋅=+=. (2)设BM DN t ==,则[]0,1t ∈.所以31,22t M ⎛⎫+ ⎪ ⎪⎝⎭,(13N t -. 所以()()223113*********t AM AN t t t t t ⎛⎫⋅=+⋅-+=-++=--+ ⎪⎝⎭. 当0t =时,AM AN ⋅取得最小值1;当1t =时,AM AN ⋅取得最大值32. 所以AM AN ⋅的取值范围为31.2⎡⎤⎢⎥⎣⎦. 【点睛】本题考查数量积的坐标表示,重点考查计算能力,属于基础题型.25.(1)()26f x sin x π⎛⎫=- ⎪⎝⎭;(2)()2g x sin x =, 对称轴为,42k x k Z ππ=+∈;(3)112m ≤<,,1223x x π+=. 【分析】 (1) 根据向量()1,1,3,(0)2u sin x v sin x cos x ωωωω⎛⎫=-=+> ⎪⎝⎭和函数()f x u v =⋅,利用数量积结合倍角公式和辅助角法得到,()26πω⎛⎫=-⎪⎝⎭f x sin x ,再根据函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π求解. (2)依据左加右减,将函数y =f (x )的图象向左平移12π个单位后,得到函数()22126g x sin x sin x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦,令2,2ππ=+∈x k k Z 求其对称轴. (3)作出函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上图象,根据函数y =f (x )与直线y =m 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个交点求解.再令2,62x k k Z πππ-=+∈,求对称轴. 【详解】(1)()()21122ωωωωωω=-=-f x sin x sin x x sin x xcos x ,1222226πωωω⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭sin x cos x sin x ∵函数f (x )的图象上两个相邻的对称轴距离为2π, ∴22T π=, ∴2(0)2ππωω=>, ∴ω=1, 故函数f (x )的解析式为()sin 26f x x π⎛⎫=-⎪⎝⎭; (2)依题意,()22126g x sin x sin x ππ⎡⎤⎛⎫=+-= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 令2,2ππ=+∈x k k Z ,则,42ππ=+∈k x k Z , ∴函数g (x )的对称轴为,42ππ=+∈k x k Z ;(3)∵0,2x π⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦, ∴52,666x πππ⎡⎤-∈-⎢⎥⎣⎦, ∴12,162sin x π⎛⎫⎡⎤-∈- ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦, 函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的草图如下,依题意,函数y =f (x )与直线y =m 在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上有两个交点,则112m ≤<, 令2,62x k k Z πππ-=+∈,则,32k x k Z ππ=+∈, ∴函数f (x )在0,2π⎡⎤⎢⎥⎣⎦上的对称轴为3x π=,则1223x x π+=. 【点睛】 本题主要考查了平面向量和三角函数,三角函数的图象和性质及其应用,还考查了数形结合的思想和运算求解的能力,属于中档题.26.(1)1135AF m n =+(2)310CG CB = 【分析】(1)依题意可得23AD AB =、14AE AC =,再根据DE AE AD =-,AF AD DF =+计算可得;(2)设存在实数λ,使得(01)CG CB λλ=<<,由因为//EG AF ,所以存在实数μ, 使AF EG μ=,再根据向量相等的充要条件得到方程组,解得即可;【详解】解:(1)因为D 是线段AB 上靠近B 的一个三等分点,所以23AD AB =.因为E 是线段AC 上靠近A 的一个四等分点,所以14AE AC =, 所以1243DE AE AD AC AB =-=-. 因为4DF FE =,所以4185515DF DE AC AB ==-, 则2183515AF AD DF AB AC AB =+=+- 2111()15535AB AB BC AB BC =++=+. 又AB m =,BC n =. 所以11113535AF AB BC m n =+=+. (2)因为G 是线段BC 上一点,所以存在实数λ,使得(01)CG CB λλ=<<, 则33()44EG EC CG AC CB AB BC BC λλ=+=+=+- 3333()()4444AB BC m n λλ=+-=+- 因为//EG AF ,所以存在实数μ,使AF EG μ=,即1133[()]3544m n m n μλ+=+-, 整理得31,4331(),45μμλ⎧=⎪⎪⎨⎪-=⎪⎩解得310λ=, 故310CGCB =. 【点睛】本题考查平面向量的线性运算及平面向量共线定理的应用,属于中档题.。
一、选择题1.已知点G 是ABC 的重心,(),AG AB AC R λμλμ=+∈,若120,2,A AB AC ∠=︒⋅=-则AG 的最小值是( )ABC .12D .232.过点()3,1P 的直线l 与函数21()26x f x x -=-的图象交于A ,B 两点,O 为坐标原点,则()OA OB OP +⋅=( )AB.C .10D .203.已知O 为坐标原点,点M 的坐标为(2,﹣1),点N 的坐标满足111x y y x x +≥⎧⎪-≤⎨⎪≤⎩,则OM ON ⋅的最大值为( )A .2B .1C .0D .-14.已知非零向量,a b 满足4,2a b ==,且a 在b 方向上的投影与b 在a 方向上的投影相等,则a b -等于( ) A .1B .25C .5D .35.已知非零向量a →,b →夹角为45︒,且2a =,2a b -=,则b →等于()A .B.2 CD6.在矩形ABCD 中,|AB |=6,|AD |=3.若点M 是CD 的中点,点N 是BC 的三等分点,且BN =13BC ,则AM ·MN =( ) A .6B .4C .3D .27.已知ABC 是边长为2的等边三角形,D ,E 分别是AC 、AB 上的两点,且AE EB =,2AD DC =,与CE 交于点O ,则下列说法正确的是( )A .1AB CD ⋅=- B .1233BD BC BA =+ C .3OA OB OC ++= D .ED 在BC 方向上的投影为768.在ABC 中,4A π=,3B π=,2BC =,AC 的垂直平分线交AB 于D ,则AC CD ⋅=( )A .1-B .2-C .3-D .39.在ABC 中,||:||:||3:4:5AB AC BC =,圆O 是ABC 的内切圆,且与BC 切于D 点,设AB a =,AC b =,则AD =( )A .2355a b +B .3255a b + C .2133a b +D .1233a b +10.已知向量(6,4),(3,),(2,3)a b k c =-==-,若//a b ,则b 与c 的夹角的余弦值为( ) A .1213B .1213-C .45-D .4511.已知ABC ∆为等边三角形,则cos ,AB BC =( ) A .3-B .12-C .12D .3 12.在边长为2的菱形ABCD 中,60BAD ∠=︒,点E 是AB 边上的中点,点F 是BC 边上的动点,则DE DF ⋅的取值范围是( )A .0,3⎡⎤⎣⎦B .3,32⎡⎤⎢⎥⎣ C .3,3⎡⎤⎣⎦D .[]0,3二、填空题13.如图,正方形ABCD 的边长为2,E 是以CD 为直径的半圆弧上一点,则AD AE ⋅的最大值为______.14.在梯形ABCD 中,//AB CD ,1CD =,2AB BC ==,120BCD ∠=︒,动点P 和Q 分别在线段BC 和CD 上,且BP BC λ=,14DQ DC λ=,则AP BQ ⋅的最大值为______.15.已知向量(2,1)a =,(,1)b x y =-,且a b ⊥,若x ,y 均为正数,则21x y+的最小值是__________. 16.已知||1,||3,0OA OB OA OB ==⋅=|,点C 在AOB ∠内,且30AOC ∠=︒,设(,)OC mOA nOB m n R =+∈,则mn等于 . 17.向量a ,b ,c 在正方形网格(每个小正方形的边长为1)中的位置如图所示,若向量a b λ+与c 共线,则||a b λ-=________.18.已知向量()()2,3,1,2==-a b ,若ma b +与2a b -平行,则实数m 等于______. 19.如图,在四边形ABCD 中,60B ∠=︒,2AB =,6BC =,1AD =,若M ,N 是线段BC 上的动点,且||1MN =,则DM DN ⋅的取值范围为_________.20.已知平面向量a ,b 满足1a =,2a b -与2b a -的夹角为120°,则2b 的最大值是_______.三、解答题21.在ABC 中,3AB =,6AC =,23BAC π∠=,D 为边BC 的中点,M 为中线AD 的中点.(1)求中线AD 的长;(2)求BM 与AD 的夹角θ的余弦值.22.已知(cos ,sin )a αα=,(cos ,sin )b ββ=,其中0αβπ<<<. (1)求向量a b +与a b -所成的夹角; (2)若k a b +与a k b -的模相等,求2αβ-的值(k 为非零的常数).23.设()2,0a →=,(3b →=.(1)若a b b λ→→→⎛⎫-⊥ ⎪⎝⎭,求实数λ的值;(2)若(),m x a y b x y R →→→=+∈,且23m =,m →与b →的夹角为6π,求x ,y 的值.24.如图,在正ABC ∆中,2AB =,P ,E 分别是BC 、CA 边上一点,并且3CA EA =,设BP tBC =,AP 与BE 相交于F .(1)试用AB ,AC 表示AP ; (2)求·AP BE 的取值范围.25.已知,,a b c 是同一平面内的三个向量,其中()1,2a =. (1)若35b =,且//a b ,求b 的坐标;(2)若2c =,且()()2a c a c +⊥-,求a 与c 的夹角θ的余弦值. 26.ABC 中,点()2,1A 、()1,3B 、()5,5C . (1)若D 为BC 中点,求直线AD 所在直线方程; (2)若D 在线段BC 上,且2ABDACDSS=,求AD .【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除一、选择题 1.D 解析:D 【分析】先根据重心得到()13AG AB AC =+,设0,0AB x AC y =>=>,利用数量积计算4xy =,再利用重要不等式求解()2219A AGB AC =+的最小值,即得结果. 【详解】点G 是ABC 的重心,设D 为BC 边上的中点,则()2133AG AD AB AC ==+, 因为120,2,A AB AC ∠=︒⋅=-设0,0AB x AC y =>=>,则cos1202xy ︒=-,即4xy =,故()()()222211144249999AG x y x B AC y A =+-≥-=+=,即23AG ≥,当且仅当2x y ==时等号成立,故AG 的最小值是23. 故选:D. 【点睛】 关键点点睛:本题的解题关键在于通过重心求得向量关系()13AG AB AC =+,利用数量积得到定值,才能利用重要不等式求最值,突破难点,要注意取条件的成立.2.D解析:D 【分析】判断函数()f x 的图象关于点P 对称,得出过点()3,1P 的直线l 与函数()f x 的图象交于A ,B 两点时,得出A ,B 两点关于点P 对称,则有 2OA OB OP +=,再计算()OA OB OP +⋅的值.【详解】()52121263x f x x x -==+-- ,∴函数21()26x f x x -=-的图象关于点()3,1P 对称,∴过点()3,1P 的直线l 与函数()2126x f x x -=-的图象交于A ,B 两点,且A ,B 两点关于点()3,1P 对称,∴ 2OA OB OP +=,则()()222223120OA OB OP OP +⋅==⨯+=.故选D . 【点睛】本题主要考查了函数的对称性,以及平面向量的数量积运算问题,是中档题.3.A解析:A 【分析】根据题意可得,OM ON ⋅=2x ﹣y ,令Z =2x ﹣y ,做出不等式组所表示的平面区域,做直线l 0:2x ﹣y =0,然后把直线l 0向可行域内平移,结合图象可判断取得最大值时的位置. 【详解】根据题意可得,OM ON ⋅=2x ﹣y ,令Z =2x ﹣y做出不等式组所表示的平面区域,如图所示的△ABC 阴影部分:做直线l 0:2x ﹣y =0,然后把直线l 0向可行域内平移, 到点A 时Z 最大,而由x+y=11x ⎧⎨=⎩可得A (1,0), 此时Z max =2. 故选:A . 【点睛】本题主要考查了利用线性规划求解最优解及目标函数的最大值,解题的关键是正确作出不等式组所表示的平面区域,并能判断出取得最大值时的最优解的位置.利用线性规划求最值的步骤:(1)在平面直角坐标系内作出可行域.(2)考虑目标函数的几何意义,将目标函数进行变形.常见的类型有截距型(ax by +型)、斜率型(y bx a++型)和距离型(()()22x a y b +++型).(3)确定最优解:根据目标函数的类型,并结合可行域确定最优解.(4)求最值:将最优解代入目标函数即可求出最大值或最小值。
7. ・一> r亠,则点O 是厶ABC W ( 、外心 4个命题:O 是厶ABC 所且满足条件C、内心 设八、b 、 均为平面内任意非零向量且互不共线, (1)( ” • b )2= ” 2 • b 2(2)|“ +b | > | “ -b |(4)( b 厂)“ -(—a ) b 与『不A 8. D则下列(3)| 訂 +b | 2=(和 +b )2定垂直。
其中真命题的个数是( C9. 在厶ABC 中, A=60°, b=1,:;匸一 1 : L. _ : _ 等于(26^3~3~10.设订、b 不共线,则关于A 至少有一个实数解C 至多有两个实数解 二、填空题:(本大题共4小题,每小题 的方程 打x 2+b x+ T=0的解的情况是(11.在等腰直角三角形ABC 中,斜边 AC=2£2,贝U AB CA = ________12.已知ABCDE 为正六边形,且 AC =a , AD =b ,则用a , b 表示AB 为 ____________ . 13 .有一两岸平行的河流,水速为1,速度为*的小船要从河的一边驶向对岸,为使所行路程最短,小船应朝第二章平面向量测试题、选择题:(本大题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.)1. 设点 P (3, -6 ), Q (-5 , 2), R 的纵坐标为-9,且P 、Q R 三点共线,则R 点的横坐标为( )A -9 B、-6 C 、9 D 、6 2.已知卫=(2,3), b =(-4,7),贝U N 在b 上的投影为( )。
•-佢AV13B、 : C 、 1D. 十—>3.设点A (1 , 2), B ( 3, 5),将向量毘E 按向量d =( -1 , -1 )平移后得向量三丄为()。
A (2, 3) B、(1, 2) C 、(3, 4) D 、(4, 7)4.若(a+b+c )(b+c-a )=3bc ,且 sinA=sinBcosC ,那么△ ABC >()。
《平面向量》测试卷考试时间:120分钟满分:150分一.选择题.(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.对于任意向量a b 和,下列命题中正确的是()A.若,a b 满足a b >,且a b 与同向,则a b >B.a b a b +≤+ C .a b a b ⋅≥ D.a b a b -≤-2.已知平面向量(1,1),(1,1)a b ==-,则向量1322a b -等于()A .(2,1)--ﻩ B.(2,1)- C.(1,0)- D.(1,2)- 3.下列各组向量中,可以作为基底的是() A .12(0,0),(1,2)e e ==-B .12(1,2),(5,7)e e =-=C .12(3,5),(6,10)e e ==D .1213(2,3),(,)24e e =-=-4.已知5,28,3()AB a b BC a b CD a b =+=-+=-,则( ) A.A B D 、、三点共线B.A B C 、、三点共线 C.B C D 、、三点共线D.A C D 、、三点共线5.已知正方形ABCD 的边长为1,,,,AB a BC b AC c ===则a b c ++等于() A.0B.32D.226.已知,,,,OA a OB b OC c OD d ====且四边形ABCD 为平行四边形,则() A.0a b c d +++=B.0a b c d -+-= C.0a b c d +--=D .0a b c d --+=7.若(2,3),(4,7)a b ==-,则b a 在方向上的投影为()365135658.在三角形ABC 中,,AB c AC b ==,若点D 满足2BD DC =,则AD =( )A.2133b c + B.5233b c - C.2133b c - D.1233b c + 9.如图,正六边形ABCDEF 中,BA CD EF ++=() A.0B.BE C.AD D .CF10.已知点O N P 、、在三角形ABC 所在平面内,且OA OB OC ==,0NA NB NC ++=,PA PB PB PC PC PA ⋅=⋅=⋅,则点O N P 、、依次是三角形ABC 的( )A.重心、外心、垂心B.重心、外心、内心C.外心、重心、垂心D .外心、重心、内心 11.如图,三角形OAB 中,3,2ON NA OM MB ==,AM 和BN 交于点G ,OG mOA nOB =+,则()AA.11,23m n ==B.11,32m n ==C.11,63m n ==D.11,26m n ==12.定义平面向量之间的一种运算“⊗”如下:对任意的(,),(,)a m n b p q ==,令a b mq np ⊗=-.下列说法错误的是( )A.若a b 与共线,则0a b ⊗= B.a b b a ⊗=⊗C.,R λ∈∀都有()()a b a b λλ⊗=⊗D.2222()()a b a b a b ⊗+⋅= 二.填空题.(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知向量(2,1),(1,),(1,2)a b m c =-=-=-,若a b +平行于c ,则m =.14.已知三角形ABC 的三个顶点坐标分别为(1,1)A ,(4,1)B ,(4,5)C ,则tan A 的值为. 15.我们知道,(1,0),(0,1)a b ==是一组单位正交基底.请再任意写出一组单位正交基底.16.已知正方形ABCD 的边长为1,点E 是AB 边上的动点,则DE CB ⋅的值为,DE DC ⋅的最大值为.三.解答题.(本大题共6小题,其中17题10分,其余5个小题每题12分,共70分)17.平面向量的数量积a b ⋅是一个非常重要的概念,利用它可以容易地证明平面几何的许多命题,例如勾股定理、菱形的对角线相互垂直、长方形对角线相等、正方形的对角线垂直平分等、三角形的三条中线交于一点、三角形的三条垂线交于一点、三角形的三条角平分线交于一点等.请选择其中一个命题,给出具体证明.18.已知平面直角坐标系中,点O 为原点,(3,4),(5,12)A B ---. (1)求AB 的坐标及AB ;(2)若,OC OA OB OD OA OB =+=-,求OC 及OD 的坐标; (3)求OA OB ⋅.19.在平面直角坐标系xOy 中,已知点(1,2),(2,3),(2,1)A B C ----. (1)求以线段,AB AC (2)设实数t 满足()0AB tOC OC -⋅=,求实数t 的值 20.如图,在矩形ABCD 中,2AB BC ==, 点E 为BC 的中点,点F 在边CD 上, 若2AB AF ⋅=AE BF ⋅的值.21.已知,m n 为单位向量,夹角为3π. (1)求cos 35,2m n m n 〈+-〉;(2)若22,3m n km n π〈-+〉=,求实数k 的值.22.已知(2,1),(3,2),(1,4)A B D -.(1)求证:AB AD ⊥;(2)若四边形ABCD 是矩形,试确定C 点的坐标;(3)若点M 为直线OD 上的一个动点,当MA MB ⋅取最小值时,求OM 的坐标.《平面向量》答案解析一.选择题.(本大题共12小题,每小题5分,共60分)BDBAD BAADC AB二.填空题.(本大题共4小题,每小题5分,共20分)13.1- 14.4315.(cos ,sin ),(sin ,cos )a b θθθθ==-(答案不唯一) 16.1,1三.解答题.(本大题共6小题,其中17题10分,其余5个小题每题12分,共70分)22222222=,2=+==(+)2ABC C AB AC CBAB AC CBAB AB AC CB AC CB AC CB AC CBAC π=+∴=++⋅⊥∴17.解:勾股定理:三角形中,不妨设则有 证明: 又2220CB AB AC CB⋅=∴=+18.(1)(8,8),82(2)(3,4)(5,12)(2,16)(3,4)(5,12)(8,8)(3)(3,4)(5,12)33AB AB OC OD OAOB =-==--+-=-=----=-⋅=--⋅-=解:19.(1)(3,5),(1,1),(2,6),(4,4)210,42(2)(2,1)AB AC AB AC AB AC AB AC AB AC OC AB tOC ==-+=-=∴+=-=∴=--∴-=解:由题意知则 所求的两条对角线长分别为 (3,5)(2,)(23,5)()(23,5)(2,1)511()05110115t t t t AB tOC OC t t t AB tOC OC t t ---=++∴-⋅=++⋅--=---⋅=∴--=∴=-220.,(1)()()222(1)2DF xAB CF x ABAB AF AB AD DF AB AD xAB xAB xxBF BC CF BC ABAE==-⋅=⋅+=⋅+==∴=∴=+=+-∴解:方法一:设则222()(1)212()(1)2211)2211)2422BF AB BE BC ABAB BC BCABAB BC⎡⎤⋅=+⋅+-⎢⎥⎣⎦⎡⎤=+⋅+-⎢⎥⎣⎦=-+=-⨯+⨯=方法二:以(0,0),(2,0),(2,1),(,2)(2,0),(,2),(2,1),(2)2(,2)1(2A AB x AD yA B E F xAB AF x AE BF xAB AFxxAE BF∴====-⋅=∴⋅=∴=∴⋅=为坐标原点,所在直线为轴,所在直线为轴,建立平面直角坐标系,则(12)⋅-=121.(1)29(35)(2),357,232(35)(2)33cos35,2143523(2)(2)(),223,a bm n m n m n m nm n m nm n m nm n m nm n km n km n km⋅=∴+⋅-=+=-=+⋅-∴〈+-〉==+--⋅+=-=解:由题意知232cos31,1()2n k kkk kπ+=+∴=∴=-=或舍(1)(1,1),(3,3),0(2)(,),(3,3)(3,2)0,5(0,5)(3)(,),(,),(AB AD AB AD AB ADC x y AD BC x y x y C M a b OM a b OD ==-∴⋅=∴⊥=-=--∴==∴==-22.解:由题意得 设则由得 设则21,4),,144(2,1)(3,2)(2,14)(3,24)1778714,3417O M D a bb aMA MB a b a b a a a a a a a MA MB b ∴=-∴=-∴⋅=--⋅--=-+⋅-+=++∴=-⋅=三点共线 当,时可取得最小值,此时 714(,)3417OM ∴=-。
一 .选择题1.以下说法错误的选项是()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.平行向量方向同样D.平行向量必定是共线向量2.以下四式不可以化简为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 , 则以下关系式中正确的选项是()(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)随意不为零的实数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)1 2 (B) 2 1(C) 2 3(D)3211、若平面向量r r(2 x3, x) 相互平行,此中r r)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、下边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 :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a3, b(1,2) ,且a b ,则a的坐标是_________________。
高一数学平面向量章节复习试题(必修4)
(共160分,考试时间120分钟 ) 得分:
一、填空题(本大题共14小题,每小题5分,共70分,请将答案写在横线处)
1.若有以下命题:
① 两个相等向量的模相等; ② 若a 和b 都是单位向量,则b a =; ③ 相等的两个向量一定是共线向量; ④b a //,b c //,则c a //; ⑤ 零向量是唯一没有方向的向量; ⑥ 两个非零向量的和可以是零。
其中正确的命题序号是 。
2. 在水流速度为4h km /的河流中,有一艘船沿与水流垂直的方向以8h km /的速度航行,则船自身航行速度大小为____________h km /。
3. 任给两个向量a 和b ,则下列式子恒成立的有________________。
①||||||b a b a +≥+②||||||b a b a -≥- ③||||||b a b a +≤-④||||||b a b a -≤- 4. 若a AB 3=,a CD 5-=且||||BC AD =,则四边形ABCD 的形状为________。
5.梯形ABCD 的顶点坐标为)2,1(-A ,)4,3(B ,)1,2(D 且DC AB //,CD AB 2=,则点C 的坐标为___________。
6. ABC ∆的三个顶点坐标分别为),(11y x A ,)(22y x B ,)(33y x C ,若G 是ABC ∆的重心,则G 点的坐标为__________,=++GC GB GA __________________。
7. 若向量)1,1(=a ,)1,1(-=b ,)2,1(-=c ,则=c ___________(用a 和b 表示)。
8. 与向量)4,3(=a 平行的单位向量的坐标为 ________________。
9. 在ABC ∆中,已知7=AB ,5=BC ,6=AC ,则=•BC AB ________________。
10.设)3,(x a =,)1,2(-=b ,若a 与b 的夹角为钝角,则x 的取值围是 __ ____。
11. 直线l 平行于向量)3,2(-=a ,则直线l 的斜率为____________。
12. 已知)4,3(-=a ,)sin ,(cos θθ=b )(R ∈θ,则|2|b a -的取值围是 _________。
13.已知向量a 、b 不共线,且||||b a =,则b a +与b a -的夹角为 __________。
班级 X X 考号
14.在ABC ∆中c AB =,a BC = ,b CA =,则下列推导正确的是__ _ 。
① 若0<•b a 则ABC ∆是钝角三角形 ② 若0=•b a ,则ABC ∆是直角三角形 ③ 若b c b a •=•,则ABC ∆是等腰三角形 ④ 若||||c b a -=,则ABC ∆是直角三角形 ⑤ 若c a b c b a •=•=•,则△ABC 是正三角形
二、解答题(本大题共6小题,共90分,请在答题卷指定区域作答,解答应写....出文字说明、证明过程或演算步骤...............
) 15.已知0=++c b a 且3||=a ,1||=b ,4||=c
计算 a c c b b a •+•+•
16设D 、E 、F 分别是ABC ∆的边BC 、CA 、AB 上的点,且AB AF 2
1= BC BD 3
1=
,CA CE 41=,若记m AB =,n CA =,试用m ,n 表示DE 、EF 、FD 。
17. 已知4||=a ,2||=b ,且a 与b 夹角为120°求
⑴)()2(b a b a +•-; ⑵|2|b a -; ⑶a 与b a +的夹角。
18. 已知向量a =)2,1(,b =)2,3(- 。
⑴求||b a +与||b a -;⑵当k 为何值时,向量b a k +与b a 3+垂直?
⑶当k 为何值时,向量b a k +与b a 3+平行?并确定此时它们是同向还是反向?
19. 已知OP =)1,2(,OA =)7,1( ,OB =)1,5(,设M 是直线OP 上一点,O 是坐标原点
⑴求使MB MA •取最小值时的OM ;⑵对(1)中的点M ,求AMB ∠的余弦值。
20. 在ABC ∆中,O 为中线AM 上的一个动点,若2=AM
求:)(OC OB OA +•的最小值。
第二章平面向量参考答案
一.填空题:
1.①④;
2.54;
3.②③;
4.等腰梯形;
5.(4,2);
6.)3
,3(321321y y y x x x ++++,0;
7.b a 2321-;8.)54,53(或)54,53(--;89.19-;10.)23,6()6,(---∞ ;11.23-;12.]7,3[;13.︒90;14②③④⑤. 二.解答题: 15.因为0222)()(222=•+•+•+++=++•++c a c b b a c b a c b a c b a , 由4||,1||,3||===c b a ,所以0)(21619=•+•+•+++c a c b b a ,13-=•+•+•c a c b b a .
16.由题意可得m AF 21=,m FB 21=,)(3
1)(31n m AB AC BD +-=-=,)(3
2n m DC +-=,n CE 41=,n EA 43=, 所以n m n n m CE DC DE 12
53241)(32--=++-=+=; m n AF EA EF 2143+=+=;n m n m m BD FB FD 3
161)(3121-=+-=+=. 17.由题意可得16||2=a ,4||=b ,4-=•b a
(1)122)()2(2=-•-=+•-b b a a b a b a ;
(2)|2|b a -21244)2(2
22=+•-=-=b b a a b a (3)设a 与b a +的夹角为θ,则2
3||||cos =+=b a a θ,又︒≤≤︒1800θ,所以︒=30θ,a 与b a +的夹角为︒30。
18.因为)2,3(),2,1(-==b a 所以5||2=a ,13||=b ,1=•b a ,
(1)522||22=+•+=+b b a a b a , 42||22=+•-=-b b a a b a ;
(2)当向量b a k +与b a 3+垂直时,则有•+)(b a k 0)3(=+b a ,03)13(2
=+•++b b a k a k ,即039)13(5=+++k k 解得5-=k 所以当5-=k 时,向量b a k +与b a 3+垂直; (3)当向量b a k +与b a 3+平行时,则存在λ使)3(b a b a k +=+λ成立,于是⎩⎨⎧==1
3λλk 解得31=k ,当31=k 时,)3(3
131b a b a b a k +=+=+,所以31=k 时向量k +与
b a 3+平行且它们同向. 19.(1)设),(y x M ,则),(y x OM =,由题意可知OP OM // 又)1,2(=OP 。
所以02=-y x 即y x 2=,所以),2(y y M ,
则2)2(512205)1,25()7,21(22+-=+-=--•--=•y y y y y y y MB MA ,当2=y 时,MB MA •取得最小值,此时)2,4(M ,即)2,4(=OM 。
(2)因为17
174234)
1,1()5,3(||||cos -=⨯-•-==∠MB MA MB
MA AMB 。
20.因为MB OM OB +=,MC OM OC +=,又MC
MB -=,所以2)2
||||(2||||22)(2-=+⋅-≥-=•=+•OM OA OM OA OM OA OC OB OA ,当且仅当||||=即O 为AM 的中点时,)(+•取得最小值且为2-。