平面向量强化训练经典题型含详细答案
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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。
高中平面向量经典练习题【编著】黄勇权一、填空题1、已知向量a=a=((-2-2,,1),向量),向量|b|= 2|a||b|= 2|a|,若,若b ·(·(a-b a-b a-b))= -30,则向量,则向量b 的坐标坐标= =。
2、已知a=a=((2,1),),3a-2b=3a-2b=3a-2b=((4,-14,-1),则),则a ·b=。
3、向量a=(m ,-2-2)),向量b=(-6-6,,3),若a ∥b ,则(3a+4b 3a+4b))·(6a-5b 6a-5b))= 。
4、已知向量a 、b 满足满足|a|=2|a|=2|a|=2,,b=b=((-1-1,, 2),且(),且(),且(4a-b 4a-b 4a-b)·)·(a+b a+b))=22=22,则,则a 、b 的夹角的夹角。
5、在矩形ABCD 中,)3,1(-=AB ,)2,(-=k AC ,则实数=k 。
6、已知向量(1,),(,9)a t b t ==r r ,若→a ∥→b ,则t = _______。
7、已知、已知|||=1|=1,,||=, =0,点,点C 在∠在∠AOB AOB 内,且∠内,且∠AOC=30AOC=30AOC=30°,设°,设=m +n (m 、n ∈R ),则等于等于。
8、若、若||+|=|﹣|=2||,则向量+与的夹角为的夹角为 。
9、已知向量=(2,1),=10=10,,|+|=,则,则|||=|=(( )1010、已知平面向量、已知平面向量,,x ∈R ,若,则,则|||=______|=______。
二、选择题1、已知向量a=a=((2,1),向量b=b=((1,-1-1),那么),那么2a+b=。
A 、 (5,5,,,1) B 、(、(44,1) C 、(、(55,2) D 、(、(44,2)2、已知向量a=a=((2,4),向量b=b=((-3-3,,0),则b a 21+= 。
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 。
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。
高中平面向量经典练习题【编著】黄勇权一、填空题1、向量a=(2,4),b=(-1,-3),则向量3a-2b的坐标是。
2、已知向量a与b的夹角为60°,a=(3,4),|b | =1,则|a+5b | = 。
3、已知点A(1,2),B(2,1),若→AP=(3,4),则→BP= 。
4、已知A(-1,2),B(1,3),C(2,0),D(x,1),若AB与CD共线,则|BD|的值等于________。
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________。
6、设向量a,b满足|a+b|= 10,|a-b|= 6 ,则a·b=。
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。
8、在△ABC中,D为AB边上一点,→AD =12→DB,→CD =23→CA + m→CB,则m= 。
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。
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= 2→PD,则点C的坐标是()。
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=()。
A、(11,6)B、(22,12)C、(28,14)D、(14,7)2、把A(3,4)按向量a(1,-2)平移到A',则点A'的坐标()A、(4 , 2)B、(3,1)C、(2,1)D、(1,0)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()。
A、90°B、60°C、30°D、0°4、已知向量ab的夹角60°,| a|= 2,b=(-1,0),则| 2a-3b|=()A、 15B、 14C、 13D、 115、在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|2·→0C +→CD|=4,则,|→BC+→CD|=______.A、12B、8C、4D、26题、7题、8、若向量a=(3,4),向量b=(2,1),则a在b方向上的投影为________.A、2B、4C、8D、169题、10、已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则→AE·→BD=.A、-1B、1C、-2D、2三、解答题1、在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,求→AB·→AC的值。
高三数学 提高题专题复习平面向量多选题练习题附解析一、平面向量多选题1.已知集合()(){}=,M x y y f x =,若对于()11,x y M ∀∈,()22,x y M ∃∈,使得12120x x y y +=成立,则称集合M 是“互垂点集”.给出下列四个集合:(){}21,1M x y y x ==+;(){2,M x y y ==;(){}3,xM x y y e ==;(){}4,sin 1M x y y x ==+.其中是“互垂点集”集合的为( )A .1MB .2MC .3MD .4M【答案】BD 【分析】根据题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥,结合函数图象即可判断.【详解】由题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥.在21y x =+的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以1M 不是“互垂点集”集合;对y =所以在2M 中的任意点()11,P x y ,在2M 中存在另一个P ',使得OP OP '⊥, 所以2M 是“互垂点集”集合;在xy e =的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以3M 不是“互垂点集”集合;对sin 1y x =+的图象,将两坐标轴绕原点进行任意旋转,均与函数图象有交点, 所以所以4M 是“互垂点集”集合, 故选:BD . 【点睛】本题主要考查命题的真假的判断,以及对新定义的理解与应用,意在考查学生的数学建模能力和数学抽象能力,属于较难题.2.下列说法中错误的为( )A .已知(1,2)a =,(1,1)b =,且a 与a b λ+的夹角为锐角,则实数λ的取值范围是5,3⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭B .向量1(2,3)e =-,213,24e ⎛⎫=- ⎪⎝⎭不能作为平面内所有向量的一组基底C .若//a b ,则a 在b 方向上的投影为||aD .非零向量a 和b 满足||||||a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为60° 【答案】ACD 【分析】由向量的数量积、向量的投影、基本定理与向量的夹角等基本知识,逐个判断即可求解. 【详解】对于A ,∵(1,2)a =,(1,1)b =,a 与a b λ+的夹角为锐角, ∴()(1,2)(1,2)a a b λλλ⋅+=⋅++142350λλλ=+++=+>,且0λ≠(0λ=时a 与a b λ+的夹角为0), 所以53λ>-且0λ≠,故A 错误; 对于B ,向量12(2,3)4e e =-=,即共线,故不能作为平面内所有向量的一组基底,B 正确;对于C ,若//a b ,则a 在b 方向上的正射影的数量为||a ±,故C 错误; 对于D ,因为|||a a b =-∣,两边平方得||2b a b =⋅, 则223()||||2a ab a a b a ⋅+=+⋅=, 222||()||2||3||a b a b a a b b a +=+=+⋅+=,故23||()32cos ,||||3||a a a b a a b a a b a a ⋅+<+>===+⋅∣, 而向量的夹角范围为[]0,180︒︒, 得a 与a b λ+的夹角为30°,故D 项错误. 故错误的选项为ACD 故选:ACD 【点睛】本题考查平面向量基本定理及向量的数量积,向量的夹角等知识,对知识广度及准确度要求比较高,中档题.3.给出下列结论,其中真命题为( ) A .若0a ≠,0a b ⋅=,则0b =B .向量a 、b 为不共线的非零向量,则22()a b a b ⋅=⋅C .若非零向量a 、b 满足222a ba b +=+,则a 与b 垂直D .若向量a 、b 是两个互相垂直的单位向量,则向量a b +与a b -的夹角是2π 【答案】CD 【分析】对于A 由条件推出0b =或a b ⊥,判断该命题是假命题;对于B 由条件推出()()()222a ba b ⋅≠⋅,判断该命题是假命题;对于C 由条件判断a 与b 垂直,判断该命题是真命题;对于D 由条件推出向量a b +与a b -的夹角是2π,所以该命题是真命题. 【详解】对于A ,若0a ≠,0a b ⋅=,则0b =或a b ⊥,所以该命题是假命题; 对于B ,()()22222cos cos a ba b a b αα⋅==,而()()2222a ba b ⋅=,由于a 、b 为不共线的非零向量,所以2cos 1α≠,所以()()()222a b a b⋅≠⋅,所以该命题是假命题;对于C ,若非零向量a 、b 满足222a ba b +=+,22222a b a b a b ++⋅=+,所以0a b ⋅=,则a 与b 垂直,所以该命题是真命题;对于D ,以a 与b 为邻边作平行四边形是正方形,则a b +和a b -所在的对角线互相垂直,所以向量a b +与a b -的夹角是2π,所以该命题是真命题. 故选:CD. 【点睛】本题考查平面向量的线性运算与数量积运算、向量垂直的判断,是基础题.4.在三棱锥P ABC -中,三条侧棱,,PA PB PC 两两垂直,且3PA PB PC ===,G 是PAB △的重心,E ,F 分别为,BC PB 上的点,且::1:2BE EC PF FB ==,则下列说法正确的是( ) A .EG PG ⊥ B .EG BC ⊥ C .//FG BC D .FG EF ⊥ 【答案】ABD 【分析】取,,PA a PB b PC c ===,以{},,a b c 为基底表示EG ,FG ,EF ,结合向量数量积运算性质、向量共线定理即可选出正确答案. 【详解】如图,设,,PA a PB b PC c ===,则{},,a b c 是空间的一个正交基底,则0a b a c b c ⋅=⋅=⋅=,取AB 的中点H ,则22111()33233PG PH a b a b ==⨯+=+, 1121111,3333333EG PG PE a b b c a b c BC c b =-=+--=--=-,11113333FG PG PF a b b a =-=+-=,1121133333EF PF PE b c b c b ⎛⎫=-=-+=-- ⎪⎝⎭,∴0EG PG ⋅=,A 正确;0EG BC ⋅=,B 正确;()FG BC R λλ≠∈,C 不正确;0FG EF ⋅=,D 正确.故选:ABD.【点睛】本题考查了平面向量共线定理,考查了由数量积求两向量的位置关系,考查了平面向量基本定理的应用,属于中档题.5.八卦是中国文化的基本哲学概念,如图1是八卦模型图,其平面图形记为图2中的正八边形ABCDEFGH ,其中1OA =,则下列结论正确的有( )A .22OA OD ⋅=-B .2OB OH OE +=-C .AH HO BC BO ⋅=⋅D .AH 在AB 向量上的投影为2【答案】AB【分析】直接利用向量的数量积的应用,向量的夹角的应用求出结果. 【详解】图2中的正八边形ABCDEFGH ,其中||1OA =,对于3:11cos4A OA OD π=⨯⨯=;故正确. 对于:22B OB OH OA OE +==-,故正确.对于:||||C AH BC =,||||HO BO =,但对应向量的夹角不相等,所以不成立.故错误. 对于:D AH 在AB 向量上的投影32||cos ||4AH AH π=-,||1AH ≠,故错误. 故选:AB . 【点睛】本题考查的知识要点:向量的数量积的应用,向量的夹角的应用,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于中档题.6.已知M 为ABC 的重心,D 为BC 的中点,则下列等式成立的是( ) A .1122AD AB AC =+ B .0MA MB MC ++= C .2133BM BA BD =+ D .1233CM CA CD =+【答案】ABD【分析】根据向量的加减法运算法则依次讨论即可的答案. 【详解】解:如图,根据题意得M 为AD 三等分点靠近D 点的点. 对于A 选项,根据向量加法的平行四边形法则易得1122AD AB AC =+,故A 正确; 对于B 选项,2MB MC MD +=,由于M 为AD 三等分点靠近D 点的点,2MA MD =-,所以0MA MB MC ++=,故正确;对于C 选项,()2212=3333BM BA AD BA BD BA BA BD =+=+-+,故C 错误; 对于D 选项,()22123333CM CA AD CA CD CA CA CD =+=+-=+,故D 正确. 故选:ABD【点睛】本题考查向量加法与减法的运算法则,是基础题.7.已知向量()1,3OA =-,()2,1OB =-,()3,8OC t t =+-,若点A ,B ,C 能构成三角形,则实数t 可以为( ) A .-2 B .12C .1D .-1【答案】ABD 【分析】若点A ,B ,C 能构成三角形,故A ,B ,C 三点不共线,即向量,AB BC 不共线,计算两个向量的坐标,由向量共线的坐标表示,即得解 【详解】若点A ,B ,C 能构成三角形,故A ,B ,C 三点不共线,则向量,AB BC 不共线, 由于向量()1,3OA =-,()2,1OB =-,()3,8OC t t =+-, 故(3,4)AB OB OA =-=-,(5,9)BC OC OB t t =-=+- 若A ,B ,C 三点不共线,则 3(9)4(5)01t t t ---+≠∴≠ 故选:ABD 【点睛】本题考查了向量共线的坐标表示,考查了学生转化划归,概念理解,数学运算能力,属于中档题.8.如图,46⨯的方格纸(小正方形的边长为1)中有一个向量OA (以图中的格点O 为起点,格点A 为终点),则( )A .分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有11个B .满足10OA OB -=的格点B 共有3个C .存在格点B ,C ,使得OA OB OC =+D .满足1OA OB ⋅=的格点B 共有4个 【答案】BCD 【分析】根据向量的定义及运算逐个分析选项,确定结果. 【详解】解:分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有 18个,故A 错, 以O 为原点建立平面直角坐标系,()1,2A , 设(,)B m n ,若10OA OB -=,所以22(1)(2)10m n -+-=,(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈, 得(0,1)B -,(2,1)-,(2,1)-共三个,故B 正确. 当(1,0)B ,(0,2)C 时,使得OA OB OC =+,故C 正确.若1OA OB ⋅=,则21m n +=,(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈, 得(1,0)B ,(3,1)-,(1,1)-,(3,2)-共4个,故D 正确. 故选:BCD .【点睛】本题考查向量的定义,坐标运算,属于中档题.二、立体几何多选题9.如图,已知P 为棱长为1的正方体对角线1BD 上的一点,且()()10,1BP BD λλ=,下面结论中正确结论的有( )A .11A D C P ⊥;B .当1A P PD +取最小值时,23λ=; C .若()0,1λ∈,则7,312APC ππ⎛⎫∠∈ ⎪⎝⎭;D .若P 为1BD 的中点,四棱锥11P AA D D -的外接球表面积为94π. 【答案】ABD 【分析】以D 为坐标原点建立如图空间直角坐标系,利用向量关系可判断ABC ;根据几何体外接球关系建立方程求出球半径即可判断D. 【详解】以D 为坐标原点建立如图空间直角坐标系, 则()1,1,0B ,()10,0,1D ,设(),,P x y z ,()()10,1BP BD λλ=,1BP BD λ∴=,即()()1,1,1,1,1x y z λ--=--,则可解得()1,1,P λλλ--, 对A ,()()()111,0,1,0,0,0,0,1,1A D C ,()11,0,1A D ∴=--,()11,,1C P λλλ=---,则()()()()11110110A D C P λλλ⋅=-⨯-+⨯-+-⨯-=,则11A D C P ⊥,故A 正确;对B ,1A P PD +===则当23λ=时,1A P PD +取最小值,故B 正确; 对C ,()()1,0,0,0,1,0A C ,(),1,PA λλλ∴=--,()1,,PC λλλ=--,则222321cos 1321321PA PCAPC PA PC λλλλλλ⋅-∠===--+-+⋅, 01λ<<,则2232123λλ≤-+<,则2111123212λλ-≤-<-+, 即11cos 22APC -≤∠<,则2,33APC ππ⎛⎤∠∈ ⎥⎝⎦,故C 错误; 对于D ,当P 为1BD 中点时,四棱锥11P AA D D -为正四棱锥,设平面11AA D D 的中心为O ,四棱锥11P AA D D -的外接球半径为R ,所以222122R R ⎛⎛⎫-+= ⎪ ⎝⎭⎝⎭,解得34R =, 故四棱锥11P AA D D -的外接球表面积为94π,所以D 正确. 故选:ABD. 【点睛】关键点睛:本题考查空间相关量的计算,解题的关键是建立空间直角坐标系,利用向量建立关系进行计算.10.半正多面体(semiregularsolid )亦称“阿基米德多面体”,是由边数不全相同的正多边形围成的多面体,体现了数学的对称美.二十四等边体就是一种半正多面体,是由正方体切截而成的,它由八个正三角形和六个正方形构成(如图所示),若它的所有棱长都为)A .BF ⊥平面EABB .该二十四等边体的体积为203C .该二十四等边体外接球的表面积为8πD .PN 与平面EBFN 2 【答案】BCD 【分析】A 用反证法判断;B 先补齐八个角成正方体,再计算体积判断;C 先找到球心与半径,再计算表面积判断;D 先找到直线与平面所成角,再求正弦值判断. 【详解】解:对于A ,假设A 对,即BF ⊥平面EAB ,于是BF AB ⊥,90ABF ∠=︒,但六边形ABFPQH 为正六边形,120ABF ∠=︒,矛盾, 所以A 错;对于B ,补齐八个角构成棱长为2的正方体,则该二十四等边体的体积为3112028111323-⋅⋅⋅⋅⋅=,所以B 对;对于C ,取正方形ACPM 对角线交点O , 即为该二十四等边体外接球的球心, 其半径为2R =248R ππ=,所以C 对;对于D ,因为PN 在平面EBFN 内射影为NS , 所以PN 与平面EBFN 所成角即为PNS ∠, 其正弦值为22PS PN =,所以D 对. 故选:BCD .【点睛】本题考查了正方体的性质,考查了直线与平面所成角问题,考查了球的体积与表面积计算问题.。
五、平面向量1.向量的概念①向量 既有大小又有方向的量。
向量的大小即向量的模(长度),记作|AB |即向量的大小,记作|a |。
向量不能比较大小,但向量的模可以比较大小。
向量表示方法:(1)几何表示法:用带箭头的有向线段表示,如AB ,注意起点在前,终点在后;(2)符号表示法:用一个小写的英文字母来表示,如a ,b ,c 等;(3)坐标表示法:在平面内建立直角坐标系,以与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i ,j 为基底,则平面内的任一向量a 可表示为(),a xi y j x y =+=,称(),x y 为向量a 的坐标,a =(),x y 叫做向量a 的坐标表示。
如果向量的起点在原点,那么向量的坐标与向量的终点坐标相同。
向量和数量的区别:向量常用有向线段来表示,注意不能说向量就是有向线段,为什么?(向量可以平移)。
如已知A (1,2),B (4,2),则把向量AB 按向量a =(-1,3)平移后得到的向量是_____(答:(3,0))②零向量长度为0的向量,记为0 ,其方向是任意的,0 与任意向量平行零向量a =0 ⇔|a |=0。
由于0的方向是任意的,且规定0平行于任何向量,故在有关向量平行(共线)的问题中务必看清楚是否有“非零向量”这个条件。
(注意与0的区别)③单位向量 模为1个单位长度的向量,向量0a 为单位向量⇔|0a |=1。
(与AB 共线的单位向量是||AB AB ±);④平行向量(共线向量)方向相同或相反的非零向量。
任意一组平行向量都可以移到同一直线上,方向相同或相反的向量,称为平行向量,记作a ∥b ,规定零向量和任何向量平行。
由于向量可以进行任意的平移(即自由向量),平行向量总可以平移到同一直线上,故平行向量也称为共线向量。
提醒:①相等向量一定是共线向量,但共线向量不一定相等;②两个向量平行与与两条直线平行是不同的两个概念:两个向量平行包含两个向量共线, 但两条直线平行不包含两条直线重合;③平行向量无传递性!(因为有0);④三点A B C 、、共线⇔ AB AC 、共线;数学中研究的向量是自由向量,只有大小、方向两个要素,起点可以任意选取,现在必须区分清楚共线向量中的“共线”与几何中的“共线”、的含义,要理解好平行向量中的“平行”与几何中的“平行”是不一样的。
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)。
a •aa •a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|=;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 +DC =2 MN ;⑤a=(cos α,sin α),b=(cos β,sin β),且a 与 b 不共线,则(a+b)⊥(a-b).其中正确的个数为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选D.| a|=正确;(a •b) •c≠a •(b •c);OA -OB =BA 正确;如下图所示,MN = MD + DC + CN 且MN = MA + AB + BN ,两式相加可得2 MN =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 DM = 1 DO ,点 N 在线段 OC 上,且ON = 1OC ,设 AB =a , AD =b ,试用 a 、b 表示 AM , AN ,33MN .【解析】在▱ABCD 中,AC ,BD 交于点 O ,1 1 1所以 DO = DB = ( AB - AD )= (a -b ),2 2 2 AO = OC =1 AC =1( AB + AD )=1+b ).(a2 2 2 1 1又 DM = DO , ON = OC ,3 31所以 AM = AD + DM =b + DO31 1 1 5 =b + × (a -b )= a + b ,3 2 6 6AN = AO + ON = OC 1+ OC34 4 1 2 = OC = × (a +b )= (a +b ). 3 3 2 3所以 MN = AN - AM 2 1 5 1 1 = (a +b )-( a + b )= a - b . 3 6 6 2 6【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.【变式训练 2】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( AB + AC ),若 λ= 时,则 PA • ( PB + PC )的值为 .2【解析】由已知得OP - OA =λ( AB + AC ),1 1即 AP =λ( AB + AC ),当 λ= 时,得 AP = ( AB + AC ),2 2所以 2 AP = AB + AC ,即 AP - AB = AC - AP , 所以 = ,所以 + = + =0,所以 PA • ( PB + PC )= PA • 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 AB =a +b , BC =2a +8b , CD =3(a -b ), 求证:A ,B ,D 三点共线;(2)试确定实数 k ,使 k a +b 和 a +k b 共线.【解析】(1)证明:因为 AB =a +b , BC =2a +8b , CD =3(a -b ), 所以 BD = BC + CD =2a +8b +3(a -b )=5(a +b )=5 AB , 所以 , 共线.又因为它们有公共点 B , 所以 A ,B ,D 三点共线. (2)因为 k a +b 和 a +k b 共线, 所以存在实数 λ,使 k a +b =λ(a +k b ), 所以(k -λ)a =(λk -1)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 k 2-1=0,所以 k =±1.【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, OA +2 OB +3 OC =0,则△ OAC 的面积与△OAB 的面积之比是()3 A.2 2 B.3 1 C.2D.3【解析】如图,在三角形 ABC 中, OA +2 OB +3 OC =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 .31 h h 1设三角形 ABC 中 AB 边上的高为 h ,则 S △OAC =S △OAE +S △OEC = • OE • ( + )= OE ·h ,2 2 2 21 1 1S △OAB = AB • h = AB ·h ,2 2 42由于 AB =2EF ,OE = EF ,所以 AB =3OE ,3 1S △ OAC OE • h 2 所以 = 2 = .故选 B.S △ OAB 总结提高1 AB • h 341. 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 , AN =b ,试用 a ,b 表示 AB , AD 与 AC【解析】易知 AM = AD + DM1= AD + AB ,21AN = AB + BN = AB + AD ,2⎧AD + 1 AB = a , ⎪即⎨⎪AB + ⎩ 2 1AD = b . 2 2 2所以 AB = (2b -a ), AD = (2a -b ).3 32所以 AC = AB + AD = (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 PA + BP + CP =| PD |0,则1 等于( )1A.3B.2C.1D.2【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 =2 PD ,因| PD |此结合 PA + BP + CP =0 即得 PA =2 PD ,因此易得 P ,A ,D 三点共线且 D 是 PA 的中点,所以即选 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,⎪3 3 3⎨(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. (2)u ∥v ⇔(2x +1,3)=λ(2-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. n π n π【变式训练 2】已知向量 a n =(cos 7 ,sin 7 )(n ∈N *),|b|=1.则函数 y =|a 1+b|2+|a 2+b|2+|a 3+b|2+…+|a 141+b|2 的最大值为.π【解析】设 b =(cos θ,sin θ),所以 y =|a 1+b|2+|a2+b|2+|a 3+b|2+…+|a 141+b|2=(a 1)2+b 2+2(cos7,sin π 141π 141π π 7)(cos θ,sin θ)+… +(a 141)2+b 2+2(cos 7 ,sin 7 )(cos θ,sin θ)=282+2cos(7-θ),所以 y 的最大值为 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; π(2) 若 m ⊥p ,边长 c =2,角 C =3,求△ABC 的面积.【解析】(1)证明:因为 m ∥n ,所以 a sin A =b sin B . 由正弦定理,得 a 2=b 2,即 a =b .所以△ABC 为等腰三角形. (2)因为 m ⊥p ,所以 m ·p =0,即 a (b -2)+b (a -2)=0,所以 a +b =ab .由余弦定理,得 4=a 2+b 2-ab =(a +b )2-3ab , 所以(ab )2-3ab -4=0. 所以 ab =4 或 ab =-1(舍去). 1 1 3 所以 S △ABC = ab sin C = ×4× = 3.2 2 2 【点拨】设 m =(x 1,y 1),n =(x 2,y 2),则 ①m ∥n ⇔x 1y 2=x 2y 1;②m ⊥n ⇔x 1x 2+y 1y 2=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 =(2cos C -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.10-5B.10+5C.10-2D.10+2 1 【解析】由 m ⊥n 得 2cos 2C -3cos C -2=0,解得 cos C =- 或cos C =2(舍去),所以 c 2=a 2+b 2-2ab cos 2C =a 2+b 2+ab =(a +b )2-ab =100-ab ,由 10=a +b ≥2 ab ⇒ab ≤25,所以 c 2≥75,即 c ≥5 3,所以 a +b +312 4 ×2 3 c ≥10+5 3,当且仅当 a =b =5 时,等号成立.故选 B.典例精析题型一 利用平面向量数量积解决模、夹角问题 【例 1】 已知 a ,b 夹角为 120°,且|a |=4,|b |=2,求: (1)|a +b |;(2)(a +2b ) ·(a +b );(3) a 与(a +b )的夹角 θ.【解析】(1)(a +b )2=a 2+b 2+2a ·b 1 =16+4-2×4×2× =12,2 所以|a +b |=2 3.(2)(a +2b ) ·(a +b )=a 2+3a ·b +2b 2 1 =16-3×4×2× +2×4=12.21(3)a ·(a +b )=a 2+a ·b =16-4×2× =12.2 所以 cos θ= a • (a + b ) = = | a || a + b |3 ,所以 2 πθ=6.【点拨】利用向量数量积的定义、性质、运算律可以解决向量的模、夹角等问题.【变式训练 1】已知向量 a ,b ,c 满足:|a|=1,|b|=2,c =a +b ,且 c ⊥a ,则 a 与 b 的夹角大小是 .【解析】由 c ⊥a ⇒c ·a =0⇒a 2+a ·b =0, 1所以 cos θ=- ,所以 θ=120°.2题型二 利用数量积来解决垂直与平行的问题【例 2】 在△ABC 中, AB =(2,3), AC =(1,k ),且△ABC 的一个内角为直角,求 k 的值.【解析】①当∠A =90°时,有 AB · AC =0, 2 所以 2×1+3·k =0,所以 k =- ;3②当∠B =90°时,有 AB · BC =0,又 BC = AC - AB =(1-2,k -3)=(-1,k -3), 11 所以 2×(-1)+3×(k -3)=0⇒k = 3 ;③当∠C =90°时,有 AC · BC =0, 所以-1+k ·(k -3)=0, 所以 k 2-3k -1=0⇒k =3 ±213.2 113 ±13所以k 的取值为-,或.3 3 2【点拨】因为哪个角是直角尚未确定,故必须分类讨论.在三角形中计算两向量的数量积,应注意方向及两向量的夹角.【变式训练2】△ABC 中,AB=4,BC=5,AC=6,求AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB .【解析】因为2 AB ·BC +2 BC ·CA +2 CA ·AB=( AB ·BC +CA ·AB )+( CA ·AB +BC ·CA )+( BC ·CA +BC ·AB )( AB +BC )+BC ·( CA +AB )( BC +CA )+CA ·=AB ·C B=AB ·BA +C A ·AC +BC ·=-42-62-52=-77.77所以AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =-.2题型三平面向量的数量积的综合问题π,构成一个平面斜坐标系,e1,e2分别是与Ox,Oy 同向【例3】数轴Ox,Oy 交于点O,且∠xOy=3的单位向量,设P 为坐标平面内一点,且OP =x e1+y e2,则点P 的坐标为(x,y),已知Q(-1,2). (1)求| OQ |的值及OQ 与Ox 的夹角;(2)过点Q 的直线l⊥OQ,求l 的直线方程(在斜坐标系中).1e2=,【解析】(1)依题意知,e1·2且OQ =-e1+2e2,所以OQ 2=(-e1+2e2)2=1+4-4e1·e2=3.所以| OQ |=3.e1=-e21+2e1•e2=0.又OQ ·e1=(-e1+2e2) ·所以OQ ⊥e1,即OQ 与Ox 成90°角.(2)设l 上动点P(x,y),即OP =x e1+y e2,又OQ ⊥l,故OQ ⊥ QP ,(-e1+2e2)=0.即[(x+1)e1+(y-2)e2] ·1所以-(x+1)+(x+1)-(y-2) ·+2(y-2)=0,2所以y=2,即为所求直线l 的方程.【点拨】综合利用向量线性运算与数量积的运算,并且与不等式、函数、方程、三角函数、数列、解析几何等相交汇,体现以能力立意的命题原则是近年来高考的命题趋势.k 2+a 2k 4 k 2+a 2k 4 k 2+a 2k 4 k 2+a 2k 4 k + k 2+a 2k 4 k + k 2+a 2k 4 【变式训练 3】在平面直角坐标系 xOy 中,点 A (5,0).对于某个正实数 k ,存在函数 f (x )=ax 2(a >0),使得OP =λ • (OAOQ+ | OQ |)(λ 为常数),其中点 P ,Q 的坐标分别为(1,f (1)),(k ,f (k )),则 k 的取值范围为()A.(2,+∞)B.(3,+∞)C.(4,+∞)D.(8,+∞)【解析】如图所示,设OA= OM ,| OA |OQ= ON , OM + ON = OG ,则OP =λ OG .因为 P (1,a ), | OQ | kak 2kak 2Q (k ,ak 2), OM =(1,0), ON =(, ), OG =( +1, ),则直线 OG 的ak 2 ak 2方程为 y = x ,又OP =λ OG ,所以 P (1,a )在直线 OG 上,所以 a = ,所以 a 2=1-2k . 因为| OP |=1+a 2>1,所以 1 2 0,所以 k >2. 故选 A.- > k。
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。
高中平面向量经典练习题【编著】黄勇权一、填空题1、向量a=(2,4),b=(-1,-3),则向量3a-2b的坐标是。
2、已知向量a与b的夹角为60°,a=(3,4),|b | =1,则|a+5b | = 。
3、已知点A(1,2),B(2,1),若→AP=(3,4),则→BP= 。
4、已知A(-1,2),B(1,3),C(2,0),D(x,1),若AB与CD共线,则|BD|的值等于________。
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________。
6、设向量a,b满足|a+b|= 10,|a-b|= 6 ,则a·b=。
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。
8、在△ABC中,D为AB边上一点,→AD =12→DB,→CD =23→CA + m→CB,则m= 。
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。
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= 2→PD,则点C的坐标是()。
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=()。
A、(11,6)B、(22,12)C、(28,14)D、(14,7)2、把A(3,4)按向量a(1,-2)平移到A',则点A'的坐标()A、(4 , 2)B、(3,1)C、(2,1)D、(1,0)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()。
A、90°B、60°C、30°D、0°4、已知向量ab的夹角60°,| a|= 2,b=(-1,0),则| 2a-3b|=()A、 15B、 14C、 13D、 115、在菱形ABCD中,∠DAB=60°,|2·→0C +→CD|=4,则,|→BC+→CD|=______.A、12B、8C、4D、26题、7题、8、若向量a=(3,4),向量b=(2,1),则a在b方向上的投影为________.A、2B、4C、8D、169题、10、已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则→AE·→BD=.A、-1B、1C、-2D、2三、解答题1、在△ABC中,M是BC的中点,AM=3,BC=10,求→AB·→AC的值。
高考数学提高题专题复习平面向量多选题练习题含答案一、平面向量多选题1.已知集合()(){}=,M x y y f x =,若对于()11,x y M ∀∈,()22,x y M ∃∈,使得12120x x y y +=成立,则称集合M 是“互垂点集”.给出下列四个集合:(){}21,1M x y y x ==+;(){2,M x y y ==;(){}3,xM x y y e ==;(){}4,sin 1M x y y x ==+.其中是“互垂点集”集合的为( )A .1MB .2MC .3MD .4M【答案】BD 【分析】根据题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥,结合函数图象即可判断.【详解】由题意知,对于集合M 表示的函数图象上的任意点()11,P x y ,在图象上存在另一个点P ',使得OP OP '⊥.在21y x =+的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以1M 不是“互垂点集”集合;对y =所以在2M 中的任意点()11,P x y ,在2M 中存在另一个P ',使得OP OP '⊥, 所以2M 是“互垂点集”集合;在xy e =的图象上,当P 点坐标为(0,1)时,不存在对应的点P ', 所以3M 不是“互垂点集”集合;对sin 1y x =+的图象,将两坐标轴绕原点进行任意旋转,均与函数图象有交点, 所以所以4M 是“互垂点集”集合, 故选:BD . 【点睛】本题主要考查命题的真假的判断,以及对新定义的理解与应用,意在考查学生的数学建模能力和数学抽象能力,属于较难题.2.已知边长为4的正方形ABCD 的对角线的交点为O ,以O 为圆心,6为半径作圆;若点E 在圆O 上运动,则( )A .72EA EB EB EC EC ED ED EA ⋅+⋅+⋅+⋅= B .56EA EC EB ED ⋅+⋅= C .144EA EB EB EC EC ED ED EA ⋅+⋅+⋅+⋅= D .28EA EC EB ED ⋅+⋅=【答案】BC【分析】以O 为坐标原点,线段BC ,AB 的垂直平分线分别为x 、y 轴建立平面直角坐标系xOy ,再利用向量坐标的线性运算以及向量数量积的坐标运算即可求解.【详解】作出图形如图所示,以O 为坐标原点,线段BC ,AB 的垂直平分线分别为x 、y 轴建立平面直角坐标系xOy ; 观察可知,()2,2A --,()2,2B -,()2,2C ,()2,2D -, 设(),E x y ,则2236x y +=,故()2,2EA x y =----,()2,2EB x y =---,()2,2EC x y =--, 故ED =()2,2x y ---,故EA EB EB EC EC ED ED EA ⋅+⋅+⋅+⋅()()24144EA EC EB ED EO =+⋅+==,56EA EC EB ED ⋅+⋅=.故选:BC3.下列命题中真命题的是( )A .向量a 与向量b 共线,则存在实数λ使a =λb (λ∈R )B .a ,b 为单位向量,其夹角为θ,若|a b -|>1,则3π<θ≤πC .A 、B 、C 、D 是空间不共面的四点,若AB •AC =0,AC •AD =0,AB •AD =0则△BCD 一定是锐角三角形D .向量AB ,AC ,BC 满足AB AC BC =+,则AC 与BC 同向 【答案】BC 【分析】对于A :利用共线定理判断 对于B :利用平面向量的数量积判断 对于C :利用数量积的应用判断 对于D :利用向量的四则运算进行判断 【详解】对于A :由向量共线定理可知,当0b =时,不成立.所以A 错误. 对于B :若|a b -|>1,则平方得2221a a b b -⋅+>,即12a b ⋅<,又1||2a b a b cos cos θθ⋅=⋅=<,所以3π<θ≤π,即B 正确.对于C :()()220BC BD AC AB AD AB AC AD AC AB AB AD AB AB ⋅=-⋅-=⋅-⋅-⋅+=>,0||BC BD cosB BC BD ⋅=⋅>,即B 为锐角,同理A ,C 也为锐角,故△BCD 是锐角三角形,所以C 正确.对于D :若AB AC BC =+,则AB AC BC CB -==,所以0CB =,所以则AC 与BC 共线,但不一定方向相同,所以D 错误. 故选:BC. 【点睛】(1)多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证;(2)要判断一个命题错误,只需举一个反例就可以;要证明一个命题正确,需要进行证明.4.给出下列结论,其中真命题为( ) A .若0a ≠,0a b ⋅=,则0b =B .向量a 、b 为不共线的非零向量,则22()a b a b ⋅=⋅ C .若非零向量a 、b 满足222a ba b +=+,则a 与b 垂直D .若向量a 、b 是两个互相垂直的单位向量,则向量a b +与a b -的夹角是2π【答案】CD 【分析】对于A 由条件推出0b =或a b ⊥,判断该命题是假命题;对于B 由条件推出()()()222a b a b ⋅≠⋅,判断该命题是假命题;对于C 由条件判断a 与b 垂直,判断该命题是真命题;对于D 由条件推出向量a b +与a b -的夹角是2π,所以该命题是真命题. 【详解】对于A ,若0a ≠,0a b ⋅=,则0b =或a b ⊥,所以该命题是假命题; 对于B ,()()22222cos cos a ba b a b αα⋅==,而()()2222a ba b ⋅=,由于a 、b 为不共线的非零向量,所以2cos 1α≠,所以()()()222a b a b ⋅≠⋅,所以该命题是假命题;对于C ,若非零向量a 、b 满足222a ba b +=+,22222a b a b a b ++⋅=+,所以0a b ⋅=,则a 与b 垂直,所以该命题是真命题;对于D ,以a 与b 为邻边作平行四边形是正方形,则a b +和a b -所在的对角线互相垂直,所以向量a b +与a b -的夹角是2π,所以该命题是真命题. 故选:CD. 【点睛】本题考查平面向量的线性运算与数量积运算、向量垂直的判断,是基础题.5.设a ,b ,c 是任意的非零向量,且它们相互不共线,给出下列选项,其中正确的有( )A .()a cbc a b c ⋅-⋅=-⋅ B .()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 不垂直 C .a b a b -<-D .()()22323294a b a b a b +⋅-=- 【答案】ACD 【分析】A ,由平面向量数量积的运算律可判断;B ,由平面向量垂直的条件、数量积的运算律可判断;C ,由a 与b 不共线,可分两类考虑:①若a b ≤,则a b a b -<-显然成立;②若a b >,由a 、b 、a b -构成三角形的三边可进行判断;D ,由平面向量的混合运算将式子进行展开即可得解. 【详解】选项A ,由平面向量数量积的运算律,可知A 正确; 选项B ,()()()()()()()()0b c a c a b c b c a c c a b c b c a c b c c a ⎡⎤⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅⋅=⎣⎦, ∴()()b c a c a b ⋅⋅-⋅⋅与c 垂直,即B 错误;选项C ,∵a 与b 不共线,∴若a b ≤,则a b a b -<-显然成立; 若a b >,由平面向量的减法法则可作出如下图形:由三角形两边之差小于第三边,可得a b a b -<-.故C 正确;选项D ,()()22223232966494a b a b a a b a b b a b +⋅-=-⋅+⋅-=-,即D 正确. 故选:ACD 【点睛】本小题主要考查向量运算,属于中档题.6.ABC 是边长为2的等边三角形,已知向量a 、b 满足AB a =、AC a b =+,则下列结论正确的是( ) A .2b = B .a b ⊥C .2a b ⋅=D .(2)a b BC +⊥【答案】AD 【分析】本题首先可以根据向量的减法得出BC b =,然后根据ABC 是边长为2的等边三角形得出A 正确以及B 错误,再然后根据向量a 、b 之间的夹角为120计算出2a b ⋅=-,C 错误,最后通过计算得出(2)0a b BC +⋅=,D 正确. 【详解】因为AB a =,AC a b =+,所以BC AC AB a b a b =-=+-=, 因为ABC 是边长为2的等边三角形,所以2b BC ==,A 正确, 因为AB a =,BC b =,所以向量a 、b 之间的夹角为120,B 错误, 所以1cos1202222a b a b ⎛⎫⋅=⋅⋅=⨯⨯-=- ⎪⎝⎭,C 错误, 因为()22(2)(2)22220a b BC a b b a b b +⋅=+⋅=⋅+=⨯-+=,所以(2)a b BC +⊥,D 正确, 故选:AD. 【点睛】本题考查向量的减法运算以及向量的数量积,若向量a 、b 之间的夹角为θ,则cos a b a b θ⋅=⋅⋅,若0a b ⋅=,则a b ⊥,考查推理能力与计算能力,是中档题.7.已知ABC 的面积为3,在ABC 所在的平面内有两点P ,Q ,满足20PA PC +=,2QA QB =,记APQ 的面积为S ,则下列说法正确的是( )A .//PB CQ B .1233BP BA BC =+ C .0PA PC ⋅> D .4S =【答案】BD 【分析】利用向量的共线定义可判断A ;利用向量加法的三角形法则以及向量减法的几何意义即可判断B ;利用向量数量积的定义可判断C ;利用三角形的面积公式即可判断D. 【详解】由20PA PC +=,2QA QB =,可知点P 为AC 的三等分点,点Q 为AB 延长线的点, 且B 为AQ 的中点,如图所示:对于A ,点P 为AC 的三等分点,点B 为AQ 的中点, 所以PB 与CQ 不平行,故A 错误; 对于B ,()22123333BP BA AP BA AC BA BC BA BA BC =+=+=+-=+, 故B 正确;对于C ,cos 0PA PC PA PC PA PC π⋅==-<,故C 错误; 对于D ,设ABC 的高为h ,132ABCS AB h ==,即6AB h =, 则APQ 的面积1212226423233APQS AQ h AB h =⋅=⋅⋅=⨯=,故D 正确; 故选:BD 【点睛】本题考查了平面向量的共线定理、共线向量、向量的加法与减法、向量的数量积,属于基础题8.已知正三角形ABC 的边长为2,设2AB a =,BC b =,则下列结论正确的是( ) A .1a b += B .a b ⊥C .()4a b b +⊥D .1a b ⋅=-【答案】CD 【分析】分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒,进而对四个选项逐个分析,可选出答案. 【详解】分析知1a =,2=b ,a 与b 的夹角是120︒. 由12cos12010a b ︒⋅=⨯⨯=-≠,故B 错误,D 正确;由()22221243a ba ab b +=+⋅+=-+=,所以3a b +=,故A 错误; 由()()2144440a b b a b b +⋅=⋅+=⨯-+=,所以()4a b b +⊥,故C 正确.故选:CD 【点睛】本题考查正三角形的性质,考查平面向量的数量积公式的应用,考查学生的计算求解能力,属于中档题.二、立体几何多选题9.如图,正方体1111ABCD A B C D -的棱长为3,线段11B D 上有两个动点,E F ,且1EF =,以下结论正确的有( )A .AC BE ⊥B .异面直线,AE BF 所成的角为定值C .点A 到平面BEF 的距离为定值D .三棱锥A BEF -的体积是定值 【答案】ACD 【详解】由AC BD ⊥,1AC DD ⊥可证AC ⊥平面11D DBB ,从而AC BE ⊥,故A 正确; 取特例,当E 与1D 重合时,F 是F ',AE 即1AD ,1AD 平行1BC ,异面直线,AE BF '所成的角是1C BF '∠,当F 与1B 重合时,E 是E ',BF 即1BB ,异面直线,AE BF '所成的角是1A AE '∠,可知1C BF '∠与1A AE '∠不相等,故异面直线,AE BF 所成的角不是定值,故B 错误;连结BD 交AC 于O ,又AC ⊥平面11D DBB ,点A 到平面11BDD B 的距离是2=AO ,也即点A 到平面BEF 的距离是22,故C 正确; 2=AO 为三棱锥A BEF -的高,又1111224BEFS =⨯⨯=△,故三棱锥A BEF -的体积为112234224⨯⨯=为定值,D 正确. 故选:ACD 【点睛】求空间中点到平面的距离常见方法为: (1)定义法:直接作平面的垂线,求垂线;(2)等体积法:不作垂线,通过等体积法间接求点到面的距离; (3)向量法:计算斜线在平面的法向量上的投影即可.10.如图,已知矩形ABCD 中,2AB AD =,E 为边AB 的中点,将ADE ∆沿直线DE 翻折成1A DE ∆,若M 为线段1A C 的中点,则ADE ∆在翻折过程中,下列说法正确的是( )A .线段BM 的长是定值B .存在某个位置,使1DE AC ⊥C .点M 的运动轨迹是一个圆D .存在某个位置,使MB ⊥平面1A DE 【答案】AC 【分析】取CD 中点F ,连接BF ,MF ,根据面面平行的判定定理可得平面//BMF 平面1A DE ,由面面平行的性质定理可知//BM 平面1A DE ,可判断D ;在BFM ∆中,利用余弦定理可求得BM a =为定值,可判断A 和C ;假设1DE A C ⊥,由线面垂直的判定定理可得DE ⊥平面1A CE ,由线面垂直的性质定理可知1DE A E ⊥,与11DA A E ⊥矛盾,可判断B . 【详解】解:取CD 的中点F ,连接BF ,MF ,∵M ,F 分别为1A C 、CD 中点, ∴1MF A D ∥,∵1A D ⊂平面1A DE ,MF ⊄平面1A DE , ∴MF 平面1A DE , ∵DF BE ∥且DF BE =, ∴四边形BEDF 为平行四边形, ∴BFDE ,∵DE ⊂平面1A DE ,BF ⊄平面1A DE , ∴BF ∥平面1A DE , 又BFMF F =,BF 、MF ⊂平面BMF ,∴平面//BMF 平面1A DE , ∵BM ⊂平面BMF , ∴BM ∥平面1A DE ,即D 错误,设22AB AD a ==, 则112MF A D a ==,2BF DE a ==,145A DE MFB ︒∠=∠=, ∴222cos45BM MF BF MF BF a ︒=+-⋅⋅=,即BM 为定值,所以A 正确,∴点M 的轨迹是以B 为圆心,a 为半径的圆,即C 正确,∵DE CE ==,2CD AB a ==,∴222DE CE CD +=,∴DE CE ⊥, 设1DE A C ⊥,∵1A C 、CE ⊂平面1A CE ,1AC CE C =,∴DE ⊥平面1A CE , ∵1A E ⊂平面1A CE ,∴1DE A E ⊥,与11DA A E ⊥矛盾, 所以假设不成立,即B 错误. 故选:AC . 【点睛】本题考查立体几何中的翻折问题,涉及到线段长度的求解、直线与平面位置关系的判定、点的轨迹的求解、反证法的应用等知识点,考查学生的空间立体感和推理论证能力.。
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)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。
平面向量专题训练知识点回顾1.向量的三种线性运算及运算的三种形式。
向量的加减法,实数与向量的乘积,两个向量的数量积都称为向量的线性运算,前两者的结果是向量,两个向量数量积的结果是数量。
每一种运算都可以有三种表现形式:图形、符号、坐标语言。
主要内容列表如下:运 算图形语言符号语言坐标语言加法与减法→--OA +→--OB =→--OC→--OB -→--OA =→--AB记→--OA =(x 1,y 1),→--OB =(x 1,y 2) 则→--OA +→--OB =(x 1+x 2,y 1+y 2)AB OB --→=u u u r -→--OA =(x 2-x 1,y 2-y 1)→--OA +→--AB =→--OB实数与向量 的乘积→--AB =λ→aλ∈R记→a =(x,y) 则λ→a =(λx,λy)两个向量 的数量积→a ·→b =|→a ||→b | cos<→a ,→b >记→a =(x 1,y 1), →b =(x 2,y 2) 则→a ·→b =x 1x 2+y 1y 2(3)两个向量平行 :设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b ⇔a b λ=r r⇔x 1y 2-x 2y 1=0(4)两个向量垂直:设→a =(x 1,y 1), →b =(x 2,y 2),则→a ⊥→b⇔a 0b •=r r ⇔x 1x 2+y 1y 2=0 课堂精练一、选择题1. 已知平面向量a =,1x () ,b =2,x x (-), 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2. 已知向量(1,2)=a ,(2,3)=-b .若向量c 满足()//+c a b ,()⊥+c a b ,则c =( ) A .77(,)93 B .77(,)39-- C .77(,)39 D .77(,)93--ECBA 3.已知向量(1,0),(0,1),(),a b c ka b k R d a b ===+∈=-,如果//c d 那么 ( ) A .1k =且c 与d 同向B .1k =且c 与d 反向C .1k =-且c 与d 同向D .1k =-且c 与d 反向 4已知平面向量(11)(11)==-,,,a b ,则向量1322-=a b ( ) A.(21)--, B.(21)-,C.(10)-,D.(12),5.设P 是△ABC 所在平面内的一点,2BC BA BP +=u u u r u u u r u u u r,则( )A.0PA PB +=u u u r u u u r rB.0PC PA +=u u u r u u u r rC.0PB PC +=u u u r u u u r rD.0PA PB PC ++=u u u r u u u r u u u r r6.已知向量a = (2,1),a ·b = 10,︱a + b ︱=b ︱=( ) 7.设a 、b 、c 是单位向量,且a ·b =0,则()()a c bc -•-的最小值为( )A.2-2C.1-D.18已知向量(1)(1)n n ==-,,,a b ,若2-a b 与b 垂直,则=a( )A .1BC .2D .49平面向量a 与b 的夹角为060,(2,0)a =,1b= 则2ab +=( )B.10.若向量a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则c=( )A.3a+bB. 3a-bC.-a+3bD. a+3b11.如图1, D ,E ,F 分别是∆ABC 的边AB ,BC ,CA 的中点,则 ( )A .0AD BE CF ++=u u u r u u u r u u u r rB .0BD CF DF -+=u u u r u u u r u u u r rC .0AD CE CF +-=u u u r u u u r u u u r rD .0BD BE FC --=u u u r u u u r u u u r r12.已知O 是ABC △所在平面内一点,D 为BC 边中点,且2OA OB OC ++=0u u u r u u u r u u u r,那么( )A.AO OD =u u u r u u u rB.2AO OD =u u u r u u u rC.3AO OD =u u u r u u u rD.2AO OD =u u u r u u u r13.设非零向量a 、b 、c 满足c b a c b a =+==|,|||||,则>=<b a ,( )A .150° B.120° C.60° D.30°14.已知()()3,2,1,0a b =-=-,向量a b λ+与2a b -垂直,则实数λ的值为( )A.17-B.17C.16-D.1615.已知1,6,()2==-=g a b a b a ,则向量a 与向量b 的夹角是( )A .6πB .4π C .3π D .2π16.已知向量(1,1),(2,),x ==a b 若a +b 与-4b 2a 平行,则实数x 的值是 ( ) A .-2B .0C .1D .217.在ABC △中,AB =u u u r c ,AC =u u u r b .若点D 满足2BD DC =u u u r u u u r ,则AD =u u u r ( )A .2133+b cB .5233-c bC .2133-b c D .1233+b c 18.在平行四边形ABCD 中,AC 为一条对角线,若(2,4)AB =u u u r ,(1,3)AC =u u u r ,则BD =u u u r ( )A . (-2,-4)B .(-3,-5)C .(3,5)D .(2,4)19.设)2,1(-=,)4,3(-=,)2,3(=则=⋅+)2( ( )A.(15,12)-B.0C.3-D.11- 二、填空题1.若向量a r ,b r 满足12a b ==r r ,且a r 与b r 的夹角为3π,则a b +=r r .2.设向量(12)(23)==,,,a b ,若向量λ+a b 与向量(47)=--,c 共线,则=λ3.已知向量a 与b 的夹角为120o,且4==a b ,那么(2)+gb a b 的值为4.已知平面向量(2,4)a =r ,(1,2)b =-r .若()c a a b b =-⋅r r r r r ,则||c =r____________.5.a r ,b r 的夹角为120︒,1a =r,3b =r 则5a b -=r r .6.已知向量2411()(),,,a =b =.若向量()λ⊥b a +b ,则实数λ的值是7.若向量a 、b 满足b a b a 与,1==的夹角为120°,则b a b a ··+=8.已知向量(3,1)a =r ,(1,3)b =r , (,2)c k =r ,若()a c b -⊥r r r则k = .9.已知向量(3,1)a =r ,(1,3)b =r ,(,7)c k =r ,若()a c -r r∥b r ,则k = .10.在平面直角坐标系xoy 中,四边形ABCD 的边AB ∥DC,AD ∥BC,已知点A(-2,0),B (6,8),C(8,6),则D 点的坐标为__________.平面向量专题训练答案:一选择题1 C2 D3 D 4D 5 B 6 C 7 D 8 C 9 B 10 B11 A 12 A 13 B 14 A 15 C 16 D 17 A 18 B 19 C 二 填空题2 23 0 _4 285 76 -37 -18 09 5 10_(0,-2)。
. -一.选择题〔共30小题〕1.〔2021•〕向量=〔1,k〕,=〔2,2〕,且+与共线,那么•的值为〔〕A.1 B.2 C.3 D.42.〔2021•〕假设为单位向量,且=0,,那么的最大值为〔〕A.﹣1 B.1 C.D.23.〔2021•〕假设向量=〔1,2〕,=〔1,﹣1〕,那么2+与的夹角等于〔〕A.﹣B.C.D.4.〔2021•〕向量∵=〔x+z,3〕,=〔2,y﹣z〕,且⊥,假设x,y满足不等式|x|+|y|≤1,那么z的取值X围为〔〕A.[﹣2,2] B.[﹣2,3] C.[﹣3,2] D.[﹣3,3]5.〔2021•〕向量a=〔1,2〕,b=〔1,0〕,c=〔3,4〕.假设λ为实数,〔〔a+λb〕∥c〕,那么λ=〔〕A.B.C.1 D.26.〔2021•番禺区〕如图,=,=,=3,用,表示,那么等于〔〕A.+B.+C.+D.+7.〔2021•番禺区〕A〔3,﹣6〕、B〔﹣5,2〕、C〔6,﹣9〕,那么A分的比λ等于〔〕A.B.﹣C.D.﹣8.〔2021•〕向量a,b满足a•b=0,|a|=1,|b|=2,,那么|2a﹣b|=〔〕A.0 B.C.4 D.89.〔2021•XX〕如图,在△ABC中,AD⊥AB,BCsinB=,,那么=〔〕A.B.C.D.10.〔2021•〕假设向量=〔1,1〕,=〔2,5〕,=〔3,x〕满足条件〔8﹣〕•=30,那么x=〔〕A.6 B.5 C.4 D.311.〔2021•〕假设向量=〔x,3〕〔x∈R〕,那么“x=4〞是“|a|=5〞的〔〕A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件12.〔2021•〕假设非零向量a,b满足|a|=|b|,〔2a+b〕•b=0,那么a与b的夹角为〔〕A.30°B.60 C.120°D.150°13.〔2021•〕在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,那么等于〔〕A.﹣16 B.﹣8 C.8 D.1614.〔2021•〕〔XX卷理3文3〕设向量,,那么以下结论中正确的选项是〔〕A.B.C.与垂直D.15.〔2021•〕向量=〔1,2〕,=〔2,﹣3〕.假设向量满足〔+〕∥,⊥〔+〕,那么=〔〕A.〔,〕B.〔﹣,﹣〕C.〔,〕D.〔﹣,﹣〕16.〔2021•〕双曲线的左、右焦点分别是F 1、F2,其一条渐近线方程为y=x,点在双曲线上、那么•=〔〕A.﹣12 B.﹣2 C.0 D.417.〔2021•〕在△ABC中,M是BC的中点,AM=1,点P在AM上且满足学,那么等于〔〕A.B.C.D.18.〔2021•〕设p是△ABC所在平面内的一点,,那么〔〕A.B.C.D.19.〔2021•〕a,b,c为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m=〔,﹣1〕,n=〔cosA,sinA〕.假设m⊥n,且αcosB+bcosA=csinC,那么角A,B的大小分别为〔〕A.,B.,C.,D.,20.〔2021•〕四边形ABCD的三个顶点A〔0,2〕,B〔﹣1,﹣2〕,C〔3,1〕,且,那么顶点D的坐标为〔〕A.B.C.〔3,2〕D.〔1,3〕21.〔2021•〕在△ABC中,AB=3,AC=2,BC=,那么=〔〕A.B.C.D.22.〔2021•〕平面向量=〔1,﹣3〕,=〔4,﹣2〕,与垂直,那么λ是〔〕A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.223.〔2021•〕平面向量=〔1,2〕,=〔﹣2,m〕,且∥,那么=〔〕A.〔﹣5,﹣10〕B.〔﹣4,﹣8〕C.〔﹣3,﹣6〕D.〔﹣2,﹣4〕24.〔2007•〕假设向量a与b不共线,a•b≠0,且,那么向量a与c的夹角为〔〕A.0 B.C.D.25.〔2007•〕连掷两次骰子得到的点数分别为m和n,记向量与向量的夹角为θ,那么的概率是〔〕A.B.C.D.26.〔2007•〕O是△ABC所在平面内一点,D为BC边中点,且,那么〔〕A.B.C.D.27.〔2006•〕非零向量与满足〔+〕•=0,且•=﹣,那么△ABC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28.〔2006•〕△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量,,假设,那么角C的大小为〔〕A.B.C.D.29.〔2006•〕,且关于x的方程有实根,那么与的夹角的取值X围是〔〕A.B.C.D.30.〔2006•〕如下图,D是△ABC的边AB的中点,那么向量=〔〕A.B.C.D.答案与评分标准一.选择题〔共30小题〕1.〔2021•〕向量=〔1,k〕,=〔2,2〕,且+与共线,那么•的值为〔〕A.1 B.2 C.3 D.4考点:平面向量数量积的运算。
数学提高题专题复习平面向量多选题练习题及答案一、平面向量多选题1.已知向量(2,1),(3,1)a b ==-,则( )A .()a b a +⊥B .|2|5a b +=C .向量a 在向量b 上的投影是2D .向量a 的单位向量是⎝⎭【答案】ABD 【分析】多项选择题需要要对选项一一验证: 对于A:利用向量垂直的条件判断; 对于B:利用模的计算公式; 对于C:利用投影的计算公式; 对于D:直接求单位向量即可. 【详解】(2,1),(3,1)a b ==-对于A: (1,2),()(1)2210,a b a b a +=-+⋅=-⨯+⨯=∴()a b a +⊥,故A 正确;对于B:222(2,1)2(3,1)(4,3),|2|(4)35a b a b +=+-=-∴+=-+=,故B 正确;对于C: 向量a 在向量b 上的投影是2||(3)a b b ⋅==--,故C 错误;对于D: 向量a 的单位向量是55⎛ ⎝⎭,故D 正确. 故选:ABD . 【点睛】多项选择题是2020年高考新题型,需要要对选项一一验证.2.在ABC 中,D 、E 分别是AC 、BC 上的点,AE 与BD 交于O ,且AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅,2AB AC AE +=,2CD DA =,1AB =,则( )A .0AC BD ⋅=B .0OA OE ⋅=C .34OA OB OC ++= D .ED 在BA 方向上的正射影的数量为712【答案】BCD 【分析】根据AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅以及正弦定理得到sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,从而求出B C =,进一步得到B C A ==,ABC 等边三角形,根据题目条件可以得到E 为BC的中点和D 为AC 的三等分点,建立坐标系,进一步求出各选项. 【详解】由AB BC BC CA CA AB ⋅=⋅=⋅得cos cos AB BC B CA BC C ⋅=⋅,||cos ||cos AB B CA C ⋅=⋅,正弦定理,sin cos sin cos C B B C ⋅=⋅,()0sin B C =-,B C =,同理:A C =,所以B C A ==,ABC 等边三角形.2AB AC AE +=,E 为BC 的中点,2CD DA =,D 为AC 的三等分点.如图建立坐标系,3A ⎛ ⎝⎭,1,02B ⎛⎫- ⎪⎝⎭,1,02C ⎛⎫⎪⎝⎭,136D ⎛ ⎝⎭,解得3O ⎛ ⎝⎭, O 为AE 的中点,所以,0OA OE +=正确,故B 正确;1323,,,23AC BD ⎛⎫⎛=-= ⎪ ⎪ ⎝⎭⎝⎭,AC BD ⋅=123310236⨯--≠,故A 错误; 32OA OB OC OA OE OE ++=+==,故C 正确; 13,63ED ⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭,13,22BA ⎛= ⎝⎭,投影712||ED BA BA ⋅=,故D 正确. 故选:BCD. 【点睛】如何求向量a 在向量b 上的投影,用向量a 的模乘以两个向量所成的角的余弦值就可以了,当然还可以利用公式a b b⋅进行求解.3.已知向量(4,3)a k =,(4,3)b k =,则( ) A .若a b ⊥,则0k =B .若//a b ,则1k =C .若a b >,则1k <D .若a b a b +=-,则a b ⊥【答案】AD 【分析】先根据a b ⊥建立方程44330k k ⨯+⨯=解得0k =,判断选项A 正确;再根据//a b ,建立方程(4,3)(4,3)k k λ=解得1k =±,判断选项B 错误;接着根据a b >建立不等式4(3)(4)3k k +>+解得11k -<<,判断选项C 错误;最后根据a b a b +=-,化简整理得到a b ⊥,判断选项D 正确.【详解】解:因为(4,3)a k =,(4,3)b k =,a b ⊥,则44330k k ⨯+⨯=,解得0k =,故选项A 正确;因为(4,3)a k =,(4,3)b k =,//a b ,则λa b ,即(4,3)(4,3)k k λ=,解得1k =±,故选项B 错误;因为(4,3)a k =,(4,3)b k =,a b >,则>,解得11k -<<,故选项C 错误;因为(4,3)a k =,(4,3)b k =,a b a b +=-,则0a b ⋅=,0a ≠,0b ≠,所以a b ⊥,故选项D 正确. 故答案为:AD. 【点睛】本题考查利用向量垂直求参数、利用向量共线求参数、根据向量的模的大小关系求参数的范围、利用向量的运算判断向量垂直,是中档题.4.已知M 为ABC 的重心,D 为BC 的中点,则下列等式成立的是( ) A .1122AD AB AC =+ B .0MA MB MC ++= C .2133BM BA BD =+ D .1233CM CA CD =+【答案】ABD 【分析】根据向量的加减法运算法则依次讨论即可的答案. 【详解】解:如图,根据题意得M 为AD 三等分点靠近D 点的点. 对于A 选项,根据向量加法的平行四边形法则易得1122AD AB AC =+,故A 正确; 对于B 选项,2MB MC MD +=,由于M 为AD 三等分点靠近D 点的点,2MA MD =-,所以0MA MB MC ++=,故正确;对于C 选项,()2212=3333BM BA AD BA BD BA BA BD =+=+-+,故C 错误; 对于D 选项,()22123333CM CA AD CA CD CA CA CD =+=+-=+,故D 正确. 故选:ABD【点睛】本题考查向量加法与减法的运算法则,是基础题.5.下列各式结果为零向量的有( ) A .AB BC AC ++ B .AB AC BD CD +++ C .OA OD AD -+ D .NQ QP MN MP ++-【答案】CD 【分析】对于选项A ,2AB BC AC AC ++=,所以该选项不正确;对于选项B ,2AB AC BD CD AD +++=,所以该选项不正确;对于选项C ,0OA OD AD -+=,所以该选项正确;对于选项D ,0NQ QP MN MP ++-=,所以该选项正确. 【详解】对于选项A ,2AB BC AC AC AC AC ++=+=,所以该选项不正确;对于选项B ,()()2AB AC BD CD AB BD AC CD AD AD AD +++=+++=+=,所以该选项不正确;对于选项C ,0OA OD AD DA AD -+=+=,所以该选项正确; 对于选项D ,0NQ QP MN MP NP PN ++-=+=,所以该选项正确. 故选:CD 【点睛】本题主要考查平面向量的加法和减法法则,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平.6.已知ABC 的面积为3,在ABC 所在的平面内有两点P ,Q ,满足20PA PC +=,2QA QB =,记APQ 的面积为S ,则下列说法正确的是( )A .//PB CQ B .1233BP BA BC =+ C .0PA PC ⋅> D .4S =【答案】BD 【分析】利用向量的共线定义可判断A ;利用向量加法的三角形法则以及向量减法的几何意义即可判断B ;利用向量数量积的定义可判断C ;利用三角形的面积公式即可判断D. 【详解】由20PA PC +=,2QA QB =,可知点P 为AC 的三等分点,点Q 为AB 延长线的点, 且B 为AQ 的中点,如图所示:对于A ,点P 为AC 的三等分点,点B 为AQ 的中点, 所以PB 与CQ 不平行,故A 错误; 对于B ,()22123333BP BA AP BA AC BA BC BA BA BC =+=+=+-=+, 故B 正确;对于C ,cos 0PA PC PA PC PA PC π⋅==-<,故C 错误; 对于D ,设ABC 的高为h ,132ABCS AB h ==,即6AB h =, 则APQ 的面积1212226423233APQS AQ h AB h =⋅=⋅⋅=⨯=,故D 正确; 故选:BD 【点睛】本题考查了平面向量的共线定理、共线向量、向量的加法与减法、向量的数量积,属于基础题7.在ABC 中,D ,E ,F 分别是边BC ,AC ,AB 中点,下列说法正确的是( ) A .0AB AC AD +-= B .0DA EB FC ++=C .若3 ||||||AB AC ADAB AC AD+=,则BD 是BA在BC的投影向量D.若点P是线段AD上的动点,且满足BP BA BCλμ=+,则λμ的最大值为18【答案】BCD【分析】对选项A,B,利用平面向量的加减法即可判断A错误,B 正确.对选项C,首先根据已知得到AD为BAC∠的平分线,即AD BC⊥,再利用平面向量的投影概念即可判断C正确.对选项D,首先根据,,A P D三点共线,设(1)BP tBA t BD,01t≤≤,再根据已知得到12ttλμ=⎧⎪⎨-=⎪⎩,从而得到21111()()2228ty t t,即可判断选项D 正确.【详解】如图所示:对选项A,20AB AC AD AD AD AD+-=-=≠,故A 错误.对选项B,111()()()222DA EB FC AB AC BA BC CA CB++=-+-+-+111111222222AB AC BA BC CA CB=------111111222222AB AC AB BC AC BC=--+-++=,故B正确.对选项C,||ABAB,||ACAC,||ADAD分别表示平行于AB,AC,AD的单位向量,由平面向量加法可知:||||AB ACAB AC+为BAC∠的平分线表示的向量.因为3||||||AB AC ADAB AC AD+=,所以AD为BAC∠的平分线,又因为AD为BC的中线,所以AD BC⊥,如图所示:BA 在BC 的投影为cos BD BA BBABD BA,所以BD 是BA 在BC 的投影向量,故选项C 正确. 对选项D ,如图所示:因为P 在AD 上,即,,A P D 三点共线, 设(1)BPtBA t BD ,01t ≤≤.又因为12BD BC =,所以(1)2t BP tBA BC . 因为BP BA BC λμ=+,则12tt λμ=⎧⎪⎨-=⎪⎩,01t ≤≤.令21111()2228t ytt , 当12t =时,λμ取得最大值为18.故选项D 正确.故选:BCD 【点睛】本题主要考查平面向量的加法,减法的几何意义,数形结合为解决本题的关键,属于中档题.8.关于平面向量有下列四个命题,其中正确的命题为( ) A .若a b a c ⋅=⋅,则b c =;B .已知(,3)a k =,(2,6)b =-,若//a b ,则1k =-;C .非零向量a 和b ,满足||||||a b a b ==-,则a 与a b +的夹角为30º;D .0||||||||a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+⋅-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭【答案】BCD 【分析】通过举反例知A 不成立,由平行向量的坐标对应成比例知B 正确,由向量加减法的意义知,C 正确,通过化简计算得D 正确. 【详解】对A ,当0a = 时,可得到A 不成立; 对B ,//a b 时,有326k =-,1k ∴=-,故B 正确. 对C ,当||||||a b a b ==-时,a 、b 、a b -这三个向量平移后构成一个等边三角形,a b + 是这个等边三角形一条角平分线,故C 正确.对D ,22()()()()110||||||||||||a b a b a b a a a b b b +⋅-=-=-=,故D 正确. 故选:BCD . 【点睛】本题考查两个向量的数量积公式,两个向量加减法的几何意义,以及共线向量的坐标特点.属于基础题.9.ABC ∆是边长为3的等边三角形,已知向量a 、b 满足3AB a =,3AC a b =+,则下列结论中正确的有( ) A .a 为单位向量 B .//b BCC .a b ⊥D .()6a b BC +⊥【答案】ABD 【分析】求出a 可判断A 选项的正误;利用向量的减法法则求出b ,利用共线向量的基本定理可判断B 选项的正误;计算出a b ⋅,可判断C 选项的正误;计算出()6a b BC +⋅,可判断D 选项的正误.综合可得出结论. 【详解】 对于A 选项,3AB a =,13a AB ∴=,则113a AB ==,A 选项正确; 对于B 选项,3AC ab AB b =+=+,b AC AB BC ∴=-=,//b BC ∴,B 选项正确;对于C 选项,21123cos 0333a b AB BC π⋅=⋅=⨯⨯≠,所以a 与b 不垂直,C 选项错误;对于D 选项,()()()2260a b BC AB AC AC AB AC AB +⋅=+⋅-=-=,所以,()6a b BC +⊥,D 选项正确.故选:ABD. 【点睛】本题考查向量有关命题真假的判断,涉及单位向量、共线向量的概念的理解以及垂直向量的判断,考查推理能力,属于中等题.10.如图,46⨯的方格纸(小正方形的边长为1)中有一个向量OA (以图中的格点O 为起点,格点A 为终点),则( )A .分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有11个B .满足10OA OB -=B 共有3个C .存在格点B ,C ,使得OA OB OC =+D .满足1OA OB ⋅=的格点B 共有4个 【答案】BCD 【分析】根据向量的定义及运算逐个分析选项,确定结果. 【详解】解:分别以图中的格点为起点和终点的向量中,与OA 是相反向量的共有 18个,故A 错, 以O 为原点建立平面直角坐标系,()1,2A , 设(,)B m n ,若10OA OB -=22(1)(2)10m n -+-(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈, 得(0,1)B -,(2,1)-,(2,1)-共三个,故B 正确. 当(1,0)B ,(0,2)C 时,使得OA OB OC =+,故C 正确.若1OA OB ⋅=,则21m n +=,(33m -,22n -,且m Z ∈,)n Z ∈, 得(1,0)B ,(3,1)-,(1,1)-,(3,2)-共4个,故D 正确. 故选:BCD .【点睛】本题考查向量的定义,坐标运算,属于中档题.。
一.选择题(共30小题)1.(2011•)已知向量=(1,k),=(2,2),且+与共线,那么•的值为()A.1 B.2 C.3 D.42.(2011•)若为单位向量,且=0,,则的最大值为()A.﹣1 B.1 C.D.23.(2011•)若向量=(1,2),=(1,﹣1),则2+与的夹角等于()A.﹣B.C.D.4.(2011•)已知向量∵=(x+z,3),=(2,y﹣z),且⊥,若x,y满足不等式|x|+|y|≤1,则z的取值X围为()A.[﹣2,2] B.[﹣2,3] C.[﹣3,2] D.[﹣3,3]5.(2011•)已知向量a=(1,2),b=(1,0),c=(3,4).若λ为实数,((a+λb)∥c),则λ=()A.B.C.1 D.26.(2011•番禺区)如图,已知=,=,=3,用,表示,则等于()A.+B.+C.+D.+7.(2011•番禺区)已知A(3,﹣6)、B(﹣5,2)、C(6,﹣9),则A分的比λ等于()A.B.﹣C.D.﹣8.(2010•)已知向量a,b满足a•b=0,|a|=1,|b|=2,,则|2a﹣b|=()A.0 B.C.4 D.89.(2010•XX)如图,在△ABC中,AD⊥AB,BCsinB=,,则=()A.B.C.D.10.(2010•)若向量=(1,1),=(2,5),=(3,x)满足条件(8﹣)•=30,则x=()A.6 B.5 C.4 D.311.(2010•)若向量=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“|a|=5”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件12.(2010•)若非零向量a,b满足|a|=|b|,(2a+b)•b=0,则a与b的夹角为()A.30° B.60 C.120° D.150°13.(2010•)在Rt△ABC中,∠C=90°,AC=4,则等于()A.﹣16 B.﹣8 C.8 D.1614.(2010•)(XX卷理3文3)设向量,,则下列结论中正确的是()A.B.C.与垂直D.15.(2009•)已知向量=(1,2),=(2,﹣3).若向量满足(+)∥,⊥(+),则=()A.(,)B.(﹣,﹣)C.(,)D.(﹣,﹣)16.(2009•)已知双曲线的左、右焦点分别是F1、F2,其一条渐近线方程为y=x,点在双曲线上、则•=()A.﹣12 B.﹣2 C.0 D.417.(2009•)在△ABC中,M是BC的中点,AM=1,点P在AM上且满足学,则等于()A.B.C.D.18.(2009•)设p是△ABC所在平面内的一点,,则()A.B.C.D.19.(2008•)已知a,b,c为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m=(,﹣1),n=(cosA,sinA).若m⊥n,且αcosB+bcosA=csinC,则角A,B的大小分别为()A.,B.,C.,D.,20.(2008•)已知四边形ABCD的三个顶点A(0,2),B(﹣1,﹣2),C(3,1),且,则顶点D的坐标为()A.B.C.(3,2)D.(1,3)21.(2008•)在△ABC中,AB=3,AC=2,BC=,则=()A.B.C.D.22.(2008•)已知平面向量=(1,﹣3),=(4,﹣2),与垂直,则λ是()A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.223.(2008•)已知平面向量=(1,2),=(﹣2,m),且∥,则=()A.(﹣5,﹣10)B.(﹣4,﹣8)C.(﹣3,﹣6)D.(﹣2,﹣4)24.(2007•)若向量a与b不共线,a•b≠0,且,则向量a与c的夹角为()A.0 B.C.D.25.(2007•)连掷两次骰子得到的点数分别为m和n,记向量与向量的夹角为θ,则的概率是()A.B.C.D.26.(2007•)已知O是△ABC所在平面内一点,D为BC边中点,且,那么()A.B.C.D.27.(2006•)已知非零向量与满足(+)•=0,且•=﹣,则△ABC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28.(2006•)△ABC的三内角A,B,C所对边的长分别为a,b,c设向量,,若,则角C的大小为()A.B.C.D.29.(2006•)已知,且关于x的方程有实根,则与的夹角的取值X围是()A.B.C.D.30.(2006•)如图所示,D是△ABC的边AB的中点,则向量=()A.B.C.D.答案与评分标准一.选择题(共30小题)1.(2011•)已知向量=(1,k),=(2,2),且+与共线,那么•的值为()A.1 B.2 C.3 D.4考点:平面向量数量积的运算。
专题:计算题。
分析:利用向量的运算法则求出两个向量的和;利用向量共线的充要条件列出方程求出k;利用向量的数量积公式求出值.解答:解:∵=(3,k+2)∵共线∴k+2=3k解得k=1∴=(1,1)∴=1×2+1×2=4故选D点评:本题考查向量的运算法则、考查向量共线的充要条件、考查向量的数量积公式.2.(2011•)若为单位向量,且=0,,则的最大值为()A.﹣1 B.1 C.D.2考点:平面向量数量积的运算;向量的模。
专题:计算题;整体思想。
分析:根据及为单位向量,可以得到,要求的最大值,只需求的最大值即可,然后根据数量积的运算法则展开即可求得.解答:解:∵,即﹣+≤0,又∵为单位向量,且=0,∴,而==3﹣2≤3﹣2=1.∴的最大值为1.故选B.点评:此题是个中档题.考查平面向量数量积的运算和模的计算问题,特别注意有关模的问题一般采取平方进行解决,考查学生灵活应用知识分析、解决问题的能力.3.(2011•)若向量=(1,2),=(1,﹣1),则2+与的夹角等于()A.﹣B.C.D.考点:数量积表示两个向量的夹角。
分析:由已知中向量=(1,2),=(1,﹣1),我们可以计算出2+与的坐标,代入向量夹角公式即可得到答案.解答:解:∵=(1,2),=(1,﹣1),∴2+=(3,3)=(0,3)则(2+)•()=9|2|=,||=3∴cosθ==∴θ=故选C点评:本题考查的知识点是数量积表示两个向量的夹角,其中利用公式,是利用向量求夹角的最常用的方法,一定要熟练掌握.4.(2011•)已知向量∵=(x+z,3),=(2,y﹣z),且⊥,若x,y满足不等式|x|+|y|≤1,则z的取值X围为()A.[﹣2,2] B.[﹣2,3] C.[﹣3,2] D.[﹣3,3]考点:数量积判断两个平面向量的垂直关系;简单线性规划的应用。
专题:数形结合。
分析:根据平面向量的垂直的坐标运算法则,我们易根据已知中的=(x+z,3),=(2,y﹣z),⊥,构造出一个关于x,y,z的方程,即关于Z的目标函数,画了约束条件|x|+|y|≤1对应的平面区域,并求出各个角点的坐标,代入即可求出目标函数的最值,进而给出z的取值X围.解答:解:∵=(x+z,3),=(2,y﹣z),又∵⊥∴(x+z)×2+3×(y﹣z)=2x+3y﹣z=0,即z=2x+3y∵满足不等式|x|+|y|≤1的平面区域如下图所示:由图可知当x=0,y=1时,z取最大值3,当x=0,y=﹣1时,z取最小值﹣3,故z的取值X围为[﹣3,3]故选D点评:本题考查的知识点是数量积判断两个平面向量的垂直关系,简单线性规划的应用,其中利用平面向量的垂直的坐标运算法则,求出目标函数的解析式是解答本题的关键.5.(2011•)已知向量a=(1,2),b=(1,0),c=(3,4).若λ为实数,((a+λb)∥c),则λ=()A.B.C.1 D.2考点:平面向量共线(平行)的坐标表示。
专题:计算题。
分析:根据所给的两个向量的坐标,写出要用的+λ向量的坐标,根据两个向量平行,写出两个向量平行的坐标表示形式,得到关于λ的方程,解方程即可.解答:解:∵向量=(1,2),=(1,0),=(3,4).∴=(1+λ,2)∵(+λ)∥,∴4(1+λ)﹣6=0,∴故选B.点评:本题考查两个向量平行的坐标表示,考查两个向量坐标形式的加减数乘运算,考查方程思想的应用,是一个基础题.6.(2011•番禺区)如图,已知=,=,=3,用,表示,则等于()A.+B.+C.+D.+考点:向量加减混合运算及其几何意义。
专题:计算题。
分析:根据向量加法的三角形法则可得要求只需求出即可而根据题中条件=3可得故只需利用向量的减法求出即可得解.解答:解析:∵=,=∴根据向量减法的定义可得=∵=3∴=∴根据向量加法的三角形法则可得=+=故选B点评:本题主要考察向量的加法,减法的三角形法则,属基础题,较易.解题的关键是利用条件=3得出这一结论!7.(2011•番禺区)已知A(3,﹣6)、B(﹣5,2)、C(6,﹣9),则A分的比λ等于()A.B.﹣C.D.﹣考点:线段的定比分点。
专题:计算题。
分析:可先求=(8,﹣8),=(3,﹣3).根据与与共线同向,可求λ=解答:解:∵A(3,﹣6)、B(﹣5,2)、C(6,﹣9),∴=(8,﹣8),=(3,﹣3).∴与与共线同向,∴λ==.故选C.点评:本题主要考查了向量点分线段所成比的求解,解题的关键是根据向量的共线定理,属于基础试题8.(2010•)已知向量a,b满足a•b=0,|a|=1,|b|=2,,则|2a﹣b|=()A.0 B.C.4 D.8考点:向量的模。
专题:计算题。
分析:利用题中条件,把所求|2|平方再开方即可解答:解:∵=0,||=1,||=2,∴|2|====2故选B.点评:本题考查向量模的求法,考查计算能力,是基础题.9.(2010•XX)如图,在△ABC中,AD⊥AB,BCsinB=,,则=()A.B.C.D.考点:平面向量数量积的运算。
分析:本题主要考查平面向量的基本运算与解三角形的基础知识,属于难题.从要求的结论入手,用公式写出数量积,根据正弦定理变未知为已知,代入数值,得到结果,本题的难点在于正弦定理的应用.解答:解:=故选D.点评:把向量同解三角形结合的问题,均属于中等题或难题,应加强平面向量的基本运算的训练,尤其是与三角形综合的问题.10.(2010•)若向量=(1,1),=(2,5),=(3,x)满足条件(8﹣)•=30,则x=()A.6 B.5 C.4 D.3考点:平面向量数量积的运算。
专题:计算题。
分析:根据所给的向量的坐标,写出要用的8﹣的坐标,根据它与的数量积是30,利用坐标形式写出两个向量的数量积,得到关于x的方程,解方程即可.解答:解:∵向量=(1,1),=(2,5),∴∴∴x=4.故选C.点评:向量的坐标运算帮助认识向量的代数特性.向量的坐标表示,实现了“形”与“数”的互相转化.以向量为工具,几何问题可以代数化,向量是数形结合的最完美体现.11.(2010•)若向量=(x,3)(x∈R),则“x=4”是“|a|=5”的()A.充分而不必要条件B.必要而不充分条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件考点:向量的模。