(完整版)平面向量练习题(附答案)
- 格式:doc
- 大小:508.81 KB
- 文档页数:5
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。
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。
平面向量1如图,在ABC △中,12021BAC AB AC ∠===,,°,D 是边BC 上一点,2DC BD =,则AD BC ⋅= .〖解析〗在ABC ∆中,有余弦定理得2222cos1207BC AB AC AB AC ︒=+-⋅⋅=,7BC =,由正弦定理得3sin 7C ∠=,则2cos 7C ∠=,在ADC ∆中,由余弦定理求得222132cos 9AD DC AC DC AC C =+-⋅⋅∠=,则133AD =,由余弦定理得891coc ADC ∠=,1388||||cos ,7()3391AD BC AD BC AD BC ⋅=⋅=⨯⨯-=-. 〖答案〗83-.2.)已知AOB ∆,点P 在直线AB 上,且满足2()OP tPA tOB t R =+∈,则PA PB=( )A 、13B 、12C 、2D 、3〖解析〗如图所示,不妨设,OA a OB b ==;找共线,对于点P 在直线AB 上,有AP AB λ=;列方程,因此有AP AO OP =+2a tPA tb =-++,即12a tbAP t-+=+;而AB AO OB a b =+=-+,即有11212tt tλλ⎧=⎪⎪+⎨⎪=⎪+⎩,因此1t =时13λ=.即有PA PB =12.〖答案〗B .3.在△ABC 中,π6A ∠=,D 是BC 边上任意一点(D 与B 、C 不重合),且22||||AB AD BD DC =+⋅,则B ∠等于 ▲ .〖解析〗当点D 无限逼近点C 时,由条件知BD DC ⋅趋向于零,||||AB AC =,即△ABC 是等边三角形.〖答案〗5π12. 4.如右图,在ABC ∆中,04,30AB BC ABC ==∠=,AD 是边BC上的高,则AD AC ⋅的值等于( )ABDCAB O Pab (第2题图)A .0B .4C .8D .-4【答案】B【解析】因为04,30AB BC ABC ==∠=,AD 是边BC 上的高, AD=2BD =1()2442AD AC AD AB BC AD AB AD BC ⋅=⋅+=⋅+⋅=⨯⨯=,选择B 5 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⋅⨯⋅=〖解析〗由于 ||||AC AB AC AB ⋅=⋅cso ∠CAB=|AC |2, 可排除A.||||BA BC BA BC ⋅=⋅cos ∠ABC=||AC 2, 可排除B , 而||||AC CD AC CD ⋅=⋅cos(π-∠ACD)=-||||AC CD ⋅cos ∠ACD<0 , |2|AB >0 , ∴|2|AB ≠AC CD ⋅,可知选C . 〖答案〗C . 6)函数cos(2)26y x π=+-的图象F 按向量a 平移到'F ,'F 的函数解析式为(),y f x =当()y f x =为奇函数时,向量a 可以等于( ).(,2)6A π-- .(,2)6B π-.(,2)6C π-.(,2)6D π解析 直接用代入法检验比较简单.或者设(,)a x y ''=根据定义cos[2()]26y y x x π''-=-+-,根据y 是奇函数,对应求出x ',y '答案 B7.在平行四边形ABCD 中,E 和F 分别是边CD 和BC 的中点,且AC AE AF λμ=+,其中,R λμ∈,则+λμ= _________. 答案: 4/3 解析:设BC b =、BA a =则12AF b a =- ,12AE b a =- ,AC b a =- 代入条件得2433u u λλ==∴+= 8在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 交于点O E ,是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F .若AC =a ,BD =b ,则AF =( )A .1142+a b B .2133+a b C .1124+a bD .1233+a b 答案 B9.在△ABC 中,=++===n m AC n AB m AP PR CP RB AR 则若,,2,2 ( ) A .32 B .97 C .98 D .1答案:B10.设两个向量22(2cos )λλα=+-,a 和sin 2mm α⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,b ,其中m λα,,为实数.若2=a b ,则mλ的取值范围是 ( )A.[-6,1] B.[48], C.(-6,1] D.[-1,6]答案:A11.如图,已知正六边形123456PP P P P P ,下列向量的 数量积中最大的是( )A.1213,PP PPB. 1214,PP PPC. 1215,PP PPD. 1216,PP PP答案 A12.)已知向量a ≠e ,|e |=1,对任意t ∈R ,恒有|a -t e |≥|a -e |,则()A.a ⊥eB.e ⊥(a -e )C.a ⊥(a -e )D.(a +e )⊥(a -e ) 答案:B※※13.已知A ,B ,C 是平面上不共线上三点,动点P 满足⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+-=→→→→OC OB OA OP )21()1()1(31λλλ)0(≠∈λλ且R ,则P 的轨迹一定通过ABC ∆的A .内心 B. 垂心 C.重心 D.AB 边的中点 答案 C14. 如图所示,在△ABO 中,OC =41OA ,OD =21OB ,AD 与BC 相交于点M ,设OA =a ,OB =b .试用a 和b 表示向量______OM a b =+. 解 设OM =m a +n b ,则AM =OM -OA =m a +n b -a =(m-1)a +n b .AD =OD -OA =21OB -OA =-a +21b . 又∵A 、M 、D 三点共线,∴AM 与AD 共线. ∴存在实数t,使得AM =t AD , 即(m-1)a +n b =t(-a +21b ). ∴(m-1)a +n b =-t a +21t b .⎪⎩⎪⎨⎧=-=-21t n t m ,消去t 得:m-1=-2n ,即m+2n=1. ①又∵CM =OM -OC =m a +n b -41a =(m-41)a +n b .CB =OB -OC =b -41a =-41a +b .又∵C 、M 、B 三点共线,∴CM 与CB 共线. 8分∴存在实数t 1,使得CM =t 1CB ,∴(m-41)a +n b =t 1⎪⎭⎫ ⎝⎛+-41, ∴⎪⎩⎪⎨⎧=-=-114141t n t m , 消去t 1得,4m+n=1 ② 由①②得m=71,n=73, ∴OM =71a +73b .15.如图所示,在△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 上,且AN=2NC ,AM 与BN 相交于点P ,AP ∶PM 的值为______. 解 方法一 设e 1=BM ,e 2=CN , 则AM =AC +CM =-3e 2-e 1, BN =BC +CN =2e 1+e 2.因为A 、P 、M 和B 、P 、N 分别共线,所以存在实数μ、λ,使AP =λAM =-3λe 2-λe 1,BP =μBN =2μe 1+μe 2,∴BA =BP -AP =(λ+2μ)e 1+(3λ+μ)e 2,另外BA =BC +CA =2e 1+3e 2,⎩⎨⎧=+=+3322μλμλ,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==5354μλ, ∴AP =54AM ,BP =53BN ,∴AP ∶PM=4∶1. 方法二 设AP =λAM , ∵AM =21(AB +AC )=21AB +43AN , ∴AP =2λAB +43λAN . ∵B 、P 、N 三点共线,∴AP -AB =t(AB -AN ),∴AP =(1+t)AB -t ANa b ∴∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=+=tt λλ4312∴2λ+43λ=1,λ=54,∴AP ∶PM=4∶1.16.设0≤θ<2π,已知两个向量1OP =(cos θ,sin θ),2OP =(2+sin θ,2-cos θ),则向量21P P 长度的最大值是 . A.2B.3C.23 D.32答案 C17.已知圆O 的半径为1,PA 、PB 为该圆的两条切线,A 、B 为两切点,那么PA PB •的最小值为(A) 42- (B)32- (C) 422-+ (D)322-+答案:D【命题意图】本小题主要考查向量的数量积运算与圆的切线长定理,着重考查最值的求法——判别式法,同时也考查了考生综合运用数学知识解题的能力及运算能力. 【解析】如图所示:设PA=PB=x (0)x >,∠APO=α,则∠APB=2α,22221tan 1cos 21tan 1x x ααα--==++.PA PB•22221cos 21x x x x α-=⋅=⋅+,令21t x =+,……使用基本不等式得min ()322PA PB •=-+.18.若点O 和点(2,0)F -分别是双曲线2221(a>0)ax y -=的中心和左焦点,点P 为双曲线右支上的任意一点,则OP FP ⋅的取值范围为 ( )A.)323,⎡-+∞⎣B. )323,⎡++∞⎣C. 7,4⎡⎫-+∞⎪⎢⎣⎭D. 7[,)4+∞ 【答案】B【解析】因为(2,0)F -是已知双曲线的左焦点,所以214a +=,即23a =,所以双曲线方程为2213x y -=,设点P 00(,)x y ,则有220001(3)3x y x -=≥,解得PABO220001(3)3x y x =-≥,因为00(2,)FP x y =+,00(,)OP x y =,所以2000(2)OP FP x x y ⋅=++=00(2)x x ++2013x -=2004213x x +-,此二次函数对应的抛物线的对称轴为034x =-,因为03x ≥,所以当03x =时,OP FP ⋅取得最小值432313⨯+-=323+,故OP FP ⋅的取值范围是[323,)++∞,选B 。
(完整版)平⾯向量练习题(附答案)平⾯向量练习题1 . AC DB CD BA 等于______________ .2. 若向量a =( 3, 2), b =( 0,—1),则向量2b —a的坐标是 _____________ .3. ______________ 平⾯上有三个点A (1, 3), B (2, 2), C (7, x),若/ ABC = 90°,贝U x 的值为 .4. _________________________________________________________________________ 向量a、b满⾜|a|=1,bl=J2 ,(a+b)丄(2a-b),则向量a与b的夹⾓为 _______________ .f f ⼻5. 已知向量a = (1 , 2), b = (3 , 1),那么向量2a ——b的坐标是___________ .6. 已知A (—1 , 2), B (2 , 4), C (4, —3), D (x , 1),若AB 与CD 共线,则| BD |的值等于________ .7. 将点A (2 , 4)按向量a =(—5, —2)平移后,所得到的对应点A'的坐标是 ______ .8. 已知a=(1, —2),b=(1,x),若a丄b,则x 等于__9. 已知向量a,b的夹⾓为120,且|a|=2,|b|=5则(2a-b) ? a= _______10. 设a=(2,—3),b=(x,2x),且3a- b=4,则x 等于____11. 已知AB (6,1),BC (x,y),CD ( 2, 3),且BC // DA ,则x+2y 的值为________________12. 已知向量a+3b,a-4b分别与7a-5b,7a-2b垂直,且|a|z 0,|b|z 0,贝U a与b的夹⾓为__________uuu uuu imr13. 在⼛ABC中,O为中线AM上的⼀个动点,若AM=2 ,则OA OB OC 的最⼩值是___________________ .14. ___________________________________________________________________________将圆x2y22按向量v= (2 , 1 )平移后,与直线x y 0相切,则⼊的值为______________________ .⼆.解答题。
平面向量的练习题及答案平面向量的练习题及答案典例精析题型一向量的有关概念下列命题:①向量AB的长度与BA的长度相等;②向量a与向量b平行,则a与b的方向相同或相反;③两个有共同起点的单位向量,其终点必相同;④向量AB与向量CD是共线向量,则A、B、C、D必在同一直线上.其中真命题的序号是.①对;零向量与任一向量是平行向量,但零向量的方向任意,故②错;③显然错;AB与CD是共线向量,则A、B、C、D可在同一直线上,也可共面但不在同一直线上,故④错.故是真命题的只有①.正确理解向量的有关概念是解决本题的关键,注意到特殊情况,否定某个命题只要举出一个反例即可.下列各式:①|a|=a?a;② ?c=a? ;③OA-OB=BA;④在任意四边形ABCD中,M为AD的中点,N为BC的中点,则AB+=2;⑤a=,b=,且a与b不共线,则⊥.其中正确的个数为A.1B.C.D.4选D.| a|=a?a正确;?c≠a? ; OA-OB=BA正确;如下图所示,MN=++且MN=++,两式相加可得2MN=AB+DC,即命题④正确;因为a,b不共线,且|a|=|b|=1,所以a+b,a-b 为菱形的两条对角线,即得⊥.所以命题①③④⑤正确.题型二与向量线性运算有关的问题如图,ABCD是平行四边形,AC、BD交于点O,点M在线段DO上,且=,点N在线段OC上,且=,设=a, =b,试用a、b 表示,,1313.在?ABCD中,AC,BD交于点O, 111所以==a-b),22=2=2=2.11又=,=,31所以=AD+=b+1115=b=a,266111=+=+4412==a+b). 323所以=-1511=-+)=a.6626向量的线性运算的一个重要作用就是可以将平面内任一向量由平面内两个不共线的向量表示,即平面向量基本定理的应用,在运用向量解决问题时,经常需要进行这样的变形.O是平面α上一点,A、B、C是平面α上不共线的三点,平面α内的动点P满足OP=1OA+λ,若λ=2时,则PA?的值为 .由已知得-=λ,11即AP=λ,当λ=时,得AP=,2所以2AP=AB+AC,即AP -AB=AC-AP,所以BP=PC,所以PB+PC=PB +BP=0,所以? =?0=0,故填0.题型三向量共线问题设两个非零向量a与b不共线.若=a+b,=2a+8b,=3,求证:A,B,D三点共线;试确定实数k,使ka+b和a+kb共线. 1证明:因为=a+b,=2a+8b,=3,所以BD=BC +CD=2a+8b+3=5=5AB,所以AB, BD共线.又因为它们有公共点B,所以A,B,D三点共线.因为ka+b和a+kb共线,所以存在实数λ,使ka+b=λ,所以a=b.因为a与b是不共线的两个非零向量,所以k-λ=λk-1=0,所以k2-1=0,所以k=±1.向量共线的充要条件中,要注意当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,要注意待定系数法的运用和方程思想.证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得出三点共线.已知O是正三角形BAC内部一点,+2+3=0,则△OAC的面积与△OAB的面积之比是如图,在三角形ABC中, OA+2OB+3OC=0,整理可得OA+OC+2=0.1令三角形ABC中AC边的中点为E,BC边的中点为F,则点O 在点F与点E连线的处,即OE=2OF.1hh1设三角形ABC中AB边上的高为h,则S△OAC=S△OAE+S△OEC?OE? 的情形,而向量平行则包括共线的情形.2.判断两非零向量是否平行,实际上就是找出一个实数,使这个实数能够和其中一个向量把另外一个向量表示出来.3.当向量a与b共线同向时,|a+b|=|a|+|b|;当向量a与b共线反向时,|a+b|=||a|-|b||;当向量a与b不共线时,|a+b|<|a|+|b|.典例精析题型一平面向量基本定理的应用如图?ABCD中,M,N分别是DC,BC中点.已知AM=a,=b,试用a,b表示,AD与AC易知AM=AD+DM 1=+,1AN=AB+BN=AB2AD, 1a,??2即? ??1?b.?2?22所以=b-a),=2a-b).32所以=+=a+b).运用平面向量基本定理及线性运算,平面内任何向量都可以用基底来表示.此处方程思想的运用值得仔细领悟.已知D为△ABC的边BC上的中点,△ABC所在平面内有一点P,满足++=0等于 1B.C.1 D.1A.由于D为BC边上的中点,因此由向量加法的平行四边形法则,易知PB+PC=2PD,因此结合PA+BP+CP=0即得PA=2PD,因此易得P,A,D三点共线且D是PA=1,即选C.题型二向量的坐标运算已知a=,b=,u=a+2b,v=2a-b.若u=3v,求x;若u∥v,求x.因为a=,b=,所以u=+2=+=,v=2-=.u=3v?=3=,所以2x+1=6-3x,解得x=1.u∥v ?=λ2x?1??,-3=0?x=1.对用坐标表示的向量来说,向量相等即坐标相等,这一点在解题中很重要,应引起重视.nπnπ已知向量an=sinn∈N*),|b|=1.则函数y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+ (77)+|a141+b|2的最大值为.π设b=,所以y=|a1+b|2+|a2+b|2+|a3+b|2+…+|a141+b|2=2+b2+2+…+2+b2+2=282+2cos,所以y的最大7777 值为284.题型三平行向量的坐标运算已知△ABC的角A,B,C所对的边分别是a,b,c,设向量m=,n=,p=.若m∥n,求证:△ABC为等腰三角形;π若m⊥p,边长c=2,角CABC的面积.证明:因为m∥n,所以asin A=bsin B.由正弦定理,得a2=b2,即a=b.所以△ABC为等腰三角形.因为m⊥p,所以m·p=0,即a+b=0,所以a+b=ab.由余弦定理,得4=a2+b2-ab=2-3ab,所以2-3ab-4=0.所以ab=4或ab=-1.113所以S△ABC=absin C3.22设m=,n=,则①m∥n?x1y2=x2y1;②m⊥n?x1x2+y1y2=0.已知a,b,c分别为△ABC的三个内角A,B,C的对边,向量m =,n=.若m⊥n,且a+b=10,则△ABC周长的最小值为A.10-3C.10-23B.10+5D.10+231由m⊥n得2cos2C-3cos C-2=0,解得cos C=-cos C=2,所以c2=a2+b2-2abcos例题讲解1、下列命题中,正确的是A.若a?b,则a与b的方向相同或相反B.若a?b,b?c,则a?cC.若两个单位向量互相平行,则这两个单位向量相等D.若a=b,b=c,则a=c.122、已知平面内不共线的四点0,A,B,C满足OB?OA?OC,则33|AB|:|BC|?A.3:1B.1:C.2:1D.1:23、已知向量a= ,b= ,若2a–b与b共线,则实数n的值是 A.6B. C.3?23D3?234、向量AB?按向量a?平移后得向量A?B?,则A?B?的坐标为A. B.C. D.、如图,在△ABC中,D是BC的中点,E是DC的中点,F是EC的中点,若AB?a,AC?b,则AF? A.14a?34b B.14a?34b C.18a?78bD.18a?78b6、若函数f?cos2x?1的图象按向量a平移后,得到的图象关于原点对称,则向量a可以是A. B. C.424二、填空题:共3小题7、设a,b是两个不共线的非零向量,若向量ka?2b与8a?kb的方向相反,则k?8、若a?b?c,化简3?2?2?、已知正△ABC的边长为 1 ,则BC?2CA?3AB等于检测题1、已知非零向量a,b满足a=?b,b=?a,则?= A.?1B.?1C.0D.02、设a,b是非零向量,则下列不等式中不恒成立的是A.a?b??B.abC.a?b?a?bD.a?a?b、已知a=,b=,?,则实数k的值是A.53B.2511C.?12D.?174、已知平面向量a?,b?,则向量a?b. A.平行于第一、三象限的角平分线B.平行于y轴 C.平行于第二、四象限的角平分线D.平行于x轴5、将二次函数y?x2的图象按向量a平移后,得到的图象与一次函数y?2x?5的图象只有一个公共点,则向量a?A. B. C. D.6. 如图,在正六边形ABCDEF中,已知AC?c,AD?d,则AE? .巩固练习1. 若e1,e2是夹角为的单位向量,且a?2e1?e2,b??3e1?2e2,则a?b?377A.1B. ?4C. ?D.222. 设a?,b?,c?则?c? A. B.0C.?3D.?11 答案 C3. 在?ABC中,已知向量AB?,BC?,则?ABC的面积等于 A.22B.24C.32D.2答案A4. 在?ABC中,a?5,b?8,C?60?,则BC?CA的值为A.10 B.20C.-10D.205. 已知下列命题中:若k?R,且kb?0,则k?0或b?0,若a?b?0,则a?0或b?0若不平行的两个非零向量a,b,满足|a|?|b|,则??0 ??若a与b平行,则a?b?|a|?|b|p2?q2?2其中真命题的个数是A.0B.1C.2D.36. 已知点O为△ABC外接圆的圆心,且OA?OB?CO?0,则△ABC的内角A等于 A.30?B.60? C.90?D.120?. 在平行四边形ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中点,AE线与CD交于点F.若AC?a,BD?b,则AF?的延长bD.a?3123bA.14a?12b B.23a?13b C.12a?14答案 B8. 已知a?1,b?6,a??2,则向量a与向量b的夹角是 A.6B.4C.3D.2答案 C9. 在平行四边形ABCD中,若BC?BA?BC?AB,则必有A.ABCD是菱形B.ABCD是矩形C.ABCD是正方形D.以上皆错10.已知向量a?,向量b?则|2a?b|的最大值,最小值分别是A.42,0B.4,42C.16,0D.4,0 二.填空题11. 已知Rt△ABC的斜边BC=5,则AB?BC?BC?CA?CA?AB 的值等于 . 答案-2512. 设p = ,q = ,若p与q的夹角??[0,2),则x的取值范围是13. 若平面向量a,b满足??1,a?b平行于x轴,b?,则a?答案-=解析 a?b?或,则a 或a.14. 在?ABC中,O为中线AM上一个动点,若AM=2,则OA?的最小值是________。
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。
第二章 平面向量一、选择题1.在△ABC 中,AB =AC ,D ,E 分别是AB ,AC 的中点,则( ). A .AB 与AC 共线 B .DE 与CB 共线 C .AD 与AE 相等D .AD 与BD 相等2.下列命题正确的是( ). A .向量AB 与BA 是两平行向量 B .若a ,b 都是单位向量,则a =bC .若AB =DC ,则A ,B ,C ,D 四点构成平行四边形 D .两向量相等的充要条件是它们的始点、终点相同3.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC =α OA +β OB ,其中 α,β∈R ,且α+β=1,则点C 的轨迹方程为( ).A .3x +2y -11=0B .(x -1)2+(y -1)2=5C .2x -y =0D .x +2y -5=0 4.已知a 、b 是非零向量且满足(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,则a 与b 的夹角是( ). A .6πB .3π C .23π D .56π 5.已知四边形ABCD 是菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A ,C ),则AP =( ). A .λ(AB +AD ),λ∈(0,1) B .λ(AB +BC ),λ∈(0,22) C .λ(AB -AD ),λ∈(0,1)D .λ(AB -BC ),λ∈(0,22) 6.△ABC 中,D ,E ,F 分别是AB ,BC ,AC 的中点,则DF =( ). A .EF +EDB .EF -DEC .EF +ADD .EF +AF7.若平面向量a 与b 的夹角为60°,|b |=4,(a +2b )·(a -3b )=-72,则向量a 的模为( ).(第1题)A.2 B.4 C.6 D.128.点O是三角形ABC所在平面内的一点,满足OA·OB =OB·OC=OC·OA,则点O是△ABC的().A.三个内角的角平分线的交点B.三条边的垂直平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点9.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,DC=-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为().A.平行四边形B.矩形C.梯形D.菱形10.如图,梯形ABCD中,|AD|=|BC|,EF∥AB∥CD则相等向量是().A.AD与BC B.OA与OBC.AC与BD D.EO与OF(第10题)二、填空题11.已知向量OA=(k,12),OB=(4,5),OC=(-k,10),且A,B,C三点共线,则k=.12.已知向量a=(x+3,x2-3x-4)与MN相等,其中M(-1,3),N(1,3),则x =.13.已知平面上三点A,B,C满足|AB|=3,|BC|=4,|CA|=5,则AB·BC+BC·CA+CA·AB的值等于.14.给定两个向量a=(3,4),b=(2,-1),且(a+m b)⊥(a-b),则实数m等于.15.已知A,B,C三点不共线,O是△ABC内的一点,若OA+OB+OC=0,则O 是△ABC的.16.设平面内有四边形ABCD和点O,OA=a,OB=b,OC=c, OD=d,若a+c =b+d,则四边形ABCD的形状是.三、解答题17.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若点P满足AP=AB+λAC(λ∈R),试求λ为何值时,点P在第三象限内?18.如图,已知△ABC,A(7,8),B(3,5),C(4,3),M,N,D分别是AB,AC,BC的中点,且MN与AD交于F,求DF.(第18题)19.如图,在正方形ABCD中,E,F分别为AB,BC的中点,求证:AF⊥DE(利用向量证明).(第19题) 20.已知向量a=(cos θ,sin θ),向量b=(3,-1),则|2a-b|的最大值.参考答案一、选择题 1.B解析:如图,AB 与AC ,AD 与AE 不平行,AD 与BD 共线反向.2.A解析:两个单位向量可能方向不同,故B 不对.若AB =DC ,可能A ,B ,C ,D 四点共线,故C 不对.两向量相等的充要条件是大小相等,方向相同,故D 也不对.3.D解析:提示:设OC =(x ,y ),OA =(3,1),OB =(-1,3),α OA =(3α,α),β OB =(-β,3β),又αOA +β OB =(3α-β,α+3β),∴ (x ,y )=(3α-β,α+3β),∴⎩⎨⎧βαβα33+=-=y x ,又α+β=1,由此得到答案为D .4.B解析:∵(a -2b )⊥a ,(b -2a )⊥b ,∴(a -2b )·a =a 2-2a ·b =0,(b -2a )·b =b 2-2a ·b =0,∴ a 2=b 2,即|a |=|b |.∴|a |2=2|a ||b |cos θ=2|a |2cos θ.解得cos θ=21. ∴ a 与b 的夹角是3π. 5.A解析:由平行四边形法则,AB +AD =AC ,又AB +BC =AC ,由 λ的范围和向量数乘的长度,λ∈(0,1).6.D解析:如图,∵AF =DE , ∴ DF =DE +EF =EF +AF .(第6题)(第1题)7.C解析:由(a +2b )·(a -3b )=-72,得a 2-a ·b -6b 2=-72. 而|b |=4,a ·b =|a ||b |cos 60°=2|a |, ∴ |a |2-2|a |-96=-72,解得|a |=6. 8.D解析:由 OA ·OB =OB ·OC =OC ·OA ,得OA ·OB =OC ·OA , 即OA ·(OC -OB )=0,故BC ·OA =0,BC ⊥OA ,同理可证AC ⊥OB , ∴ O 是△ABC 的三条高的交点. 9.C解析:∵AD =AB +BC +D C =-8a -2b =2BC ,∴AD ∥BC 且|AD |≠|BC |. ∴ 四边形ABCD 为梯形. 10.D解析:AD 与BC ,AC 与BD ,OA 与OB 方向都不相同,不是相等向量. 二、填空题 11.-32. 解析:A ,B ,C 三点共线等价于AB ,BC 共线,AB =OB -OA =(4,5)-(k ,12)=(4-k ,-7),BC =OC -OB =(-k ,10)-(4,5)=(-k -4,5),又 A ,B ,C 三点共线,∴ 5(4-k )=-7(-k -4),∴ k =-32. 12.-1.解析:∵ M (-1,3),N (1,3), ∴ MN =(2,0),又a =MN ,∴ ⎩⎨⎧0=4-3-2=3+2x x x 解得⎩⎨⎧4=1=-1=-x x x 或∴ x =-1. 13.-25.解析:思路1:∵ AB =3,BC =4,CA =5,∴ △ABC 为直角三角形且∠ABC =90°,即AB ⊥BC ,∴AB ·BC =0, ∴ AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =BC ·CA +CA ·AB =CA ·(BC +AB ) =-(CA )2 =-2CA =-25.思路2:∵ AB =3,BC =4,CA =5,∴∠ABC =90°, ∴ cos ∠CAB =CA AB=53,cos ∠BCA =CABC=54.根据数积定义,结合图(右图)知AB ·BC =0, BC ·CA =BC ·CA cos ∠ACE =4×5×(-54)=-16, CA ·AB =CA ·AB cos ∠BAD =3×5×(-53)=-9. ∴ AB ·BC +BC ·CA +CA ·AB =0―16―9=-25. 14.323. 解析:a +m b =(3+2m ,4-m ),a -b =(1,5). ∵ (a +m b )⊥(a -b ),∴ (a +m b )·(a -b )=(3+2m )×1+(4-m )×5=0 m =323. 15.答案:重心.解析:如图,以OA ,OC 为邻边作□AOCF 交AC 于D(第13题)点E ,则OF =OA +OC ,又 OA +OC =-OB ,∴ OF =2OE =-OB .O 是△ABC 的重心. 16.答案:平行四边形.解析:∵ a +c =b +d ,∴ a -b =d -c ,∴BA =CD . ∴ 四边形ABCD 为平行四边形. 三、解答题 17.λ<-1.解析:设点P 的坐标为(x ,y ),则AP =(x ,y )-(2,3)=(x -2,y -3). AB +λAC =(5,4)-(2,3)+λ[(7,10)-(2,3)]=(3,1)+λ(5,7) =(3+5λ,1+7λ).∵ AP =AB +λAC ,∴ (x -2,y -3)=(3+5λ,1+7λ). ∴ ⎩⎨⎧+=-+=-λλ713532y x 即⎩⎨⎧+=+=λλ7455y x要使点P 在第三象限内,只需⎩⎨⎧<+<+074055λλ 解得 λ<-1.18.DF =(47,2). 解析:∵ A (7,8),B (3,5),C (4,3), AB =(-4,-3),AC =(-3,-5).又 D 是BC 的中点, ∴ AD =21(AB +AC )=21(-4-3,-3-5) =21(-7,-8)=(-27,-4). 又 M ,N 分别是AB ,AC 的中点, ∴ F 是AD 的中点, ∴ DF =-FD =-21AD =-21(-27,-4)=(47,2). (第18题)19.证明:设AB =a ,AD =b ,则AF =a +21b ,ED =b -21a . ∴ AF ·ED =(a +21b )·(b -21a )=21b 2-21a 2+43a ·b . 又AB ⊥AD ,且AB =AD ,∴ a 2=b 2,a ·b =0. ∴ AF ·ED =0,∴AF ⊥ED .本题也可以建平面直角坐标系后进行证明.20.分析:思路1:2a -b =(2cos θ-3,2sin θ+1),∴ |2a -b |2=(2cos θ-3)2+(2sin θ+1)2=8+4sin θ-43cos θ. 又4sin θ-43cos θ=8(sin θcos3π-cos θsin 3π)=8sin (θ-3π),最大值为8, ∴ |2a -b |2的最大值为16,∴|2a -b |的最大值为4.思路2:将向量2a ,b 平移,使它们的起点与原点重合,则|2a -b |表示2a ,b 终点间的距离.|2a |=2,所以2a 的终点是以原点为圆心,2为半径的圆上的动点P ,b 的终点是该圆上的一个定点Q ,由圆的知识可知,|PQ |的最大值为直径的长为4.(第19题)。
平面向量练习题及答案平面向量练习题及答案在数学学科中,平面向量是一个非常重要的概念。
它不仅在几何学中有广泛的应用,还在物理学、工程学等领域中发挥着重要的作用。
掌握平面向量的基本概念和运算法则对于解决各种实际问题具有重要意义。
本文将为大家提供一些平面向量练习题及答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一概念。
1. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a + b的结果。
解答:向量a + b的结果可以通过将向量a和向量b的对应分量相加得到。
所以,向量a + b = (3 + (-1), -2 + 4) = (2, 2)。
2. 题目:已知向量a = (2, -5)和向量b = (4, 3),求向量a - b的结果。
解答:向量a - b的结果可以通过将向量a和向量b的对应分量相减得到。
所以,向量a - b = (2 - 4, -5 - 3) = (-2, -8)。
3. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a与向量b的数量积。
解答:向量a与向量b的数量积可以通过将向量a和向量b的对应分量相乘,并将结果相加得到。
所以,向量a与向量b的数量积为3*(-1) + (-2)*4 = -3 - 8 = -11。
4. 题目:已知向量a = (2, -5),求向量a的模长。
解答:向量a的模长可以通过计算向量a的坐标分量的平方和的平方根得到。
所以,向量a的模长为√(2^2 + (-5)^2) = √(4 + 25) = √29。
5. 题目:已知向量a = (3, -2)和向量b = (-1, 4),求向量a与向量b的夹角的余弦值。
解答:向量a与向量b的夹角的余弦值可以通过计算向量a与向量b的数量积与向量a和向量b的模长的乘积的商得到。
所以,向量a与向量b的夹角的余弦值为(-11) / (√(3^2 + (-2)^2) * √((-1)^2 + 4^2)) = -11 / (√13 * √17)。
平面向量练习题
一.填空题。
1. +++等于________.
2.若向量a =(3,2),b =(0,-1),则向量2b -a 的坐标是________.
3.平面上有三个点A (1,3),B (2,2),C (7,x ),若∠ABC =90°,则x 的值为________.
4.向量a 、b 满足|a |=1,|b |=2,(a +b )⊥(2a -b ),则向量a 与b 的夹角为________.
5.已知向量a =(1,2),b =(3,1),那么向量2a -2
1b 的坐标是_________. 6.已知A (-1,2),B (2,4),C (4,-3),D (x ,1),若AB 与CD 共线,则|BD |的值等于________.
7.将点A (2,4)按向量a =(-5,-2)平移后,所得到的对应点A ′的坐标是______.
8. 已知a =(1,-2), b =(1,x),若a ⊥b ,则x 等于______
9. 已知向量a , b 的夹角为ο120,且|a |=2,| b |=5,则(2a - b )·a =______
10. 设a =(2,-3), b =(x,2x),且3a ·b =4,则x 等于_____
11. 已知y x 且),3,2(),,(),1,6(--===∥,则x+2y 的值为_ ____
12. 已知向量a +3 b , a -4 b 分别与7a -5 b ,7a -2 b 垂直,且|a |≠0,| b |≠0,则a 与b 的夹角为____ 13. 在△ABC 中,O 为中线AM 上的一个动点,若AM=2,则()
OA OB OC +u u u r u u u r u u u r 的最小值是 .
14.将圆22
2=+y x 按向量v =(2,1)平移后,与直线0=++λy x 相切,则λ的值为 .
二.解答题。
15.设平面三点A (1,0),B (0,1),C (2,5).
(1)试求向量2AB +AC 的模; (2)试求向量AB 与AC 的夹角;
(3)试求与BC 垂直的单位向量的坐标.
16.已知向量a =(θθcos ,sin )(R ∈θ),b =(3,3)
(1)当θ为何值时,向量a 、b 不能作为平面向量的一组基底
(2)求|a -b |的取值范围
17.已知向量a 、b 是两个非零向量,当a +t b (t ∈R)的模取最小值时,
(1)求t 的值
(2)已知a 、b 共线同向时,求证b 与a +t b 垂直
18. 设向量)2,1(),1,3(-==OB OA ,向量垂直于向量,向量 平行于,试求OD OC OA OD ,时=+的坐标.
19.将函数y=-x 2进行平移,使得到的图形与函数y=x 2-x -2的图象的两个交点关于原点对称.(如图)求平移向量a 及平移后的函数解析式.
20.已知平面向量).2
3,21(),1,3(=-=若存在不同时为零的实数k 和t,使 .,,)3(2y x b t a k y b t a x ⊥+-=-+=且
(1)试求函数关系式k =f (t )
(2)求使f (t )>0的t 的取值范围.
1. 2.(-3,-4) 3.7 4.90° 5.(21,321
). 6.73. 7.(-3,2). 8.-2 9.12 10.31
-
11.0 12. 90° 13.2- 14.51--或 15.(1)∵ =(0-1,1-0)=(-1,1),AC =(2-1,5-0)=(1,5). ∴ 2+AC =2(-1,1)+(1,5)=(-1,7).
∴ |2AB +|=227)1(+-=50.
(2)∵ ||=221)1(+-=2.||=2251+=26,
·=(-1)×1+1×5=4.
∴ cos θ =||||AC AB ⋅=2624⋅=1313
2.
(3)设所求向量为=(x ,y ),则x 2+y 2=1. ①
又 BC =(2-0,5-1)=(2,4),由BC ⊥m ,得2 x +4 y =0. ② 由①、②,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==.55552y x 或⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==.-55552y x ∴ (552,-55)或(-552,55)即
为所求.
16.【解】(1)要使向量a 、b 不能作为平面向量的一组基底,则向量a 、b 共线 ∴ 33tan 0cos 3sin 3=⇒=-θθθ 故
)(6Z k k ∈+
=ππθ,即当)(6Z k k ∈+=ππθ时,向量a 、b 不能作为平面向量的一组
基底 (2)
)cos 3sin 3(213)3(cos )3(sin ||22θθθθ+-=-+-=-b a 而32cos 3sin 332≤+≤-θθ
∴ 132||132+≤-≤-b a
17.【解】(1)由2222||2||)(a bt a t b tb a +⋅+=+ 当的夹角)与是b a b a b b a t αα(cos ||||||222-=⋅-
=时a+tb(t ∈R)的模取最小值
(2)当a 、b 共线同向时,则0=α,此时
|||
|b a t -= ∴
0||||||||||||)(2=-=-⋅=+⋅=+⋅b a a b b a a b tb a b tb a b ∴b ⊥(a +t b )
18.解:设020),,(=-=⋅∴⊥=x y y x Θ ① 又0)1()2(3)2,1(,//=+---+=x y y x BC OA BC Θ 即:73=-x y ②
联立①、②得⎩⎨⎧==7,14y x ………10分 )6,11
(),7,14(=-==∴OA OC OD OC 于是
.
19.解法一:设平移公式为
⎩⎨⎧-'=-'=k y y h x x 代入2x y -=,得到
k h hx x y h x k y +-+-=-'-=-'2222.)(即,
把它与
22--=x x y 联立, 得⎪⎩⎪⎨⎧--=+-+-=22222x x y k h hx x y
设图形的交点为(x 1,y 1),(x 2,y 2),
由已知它们关于原点对称,
即有:⎩⎨⎧-=-=2121y y x x 由方程组消去y 得:
02)21(222=++-+-k h x h x .
由.2102212121-==++=+h x x h x x 得且
又将(11,y x ),),(22y x 分别代入①②两式并相加,
得:.22221222121-+--++-=+k h x hx x x y y
241)())((0211212-+-+-+-=∴k x x x x x x . 解得
)49,21(.49-==a k . 平移公式为:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-'=+'=4921y y x x 代入2x y -=得:22+--=x x y .
解法二:由题意和平移后的图形与
22--=x x y 交点关于原点对称,可知该图形上所有点都可以找到关于原点的对称点在另一图形上,因此只要找到特征点即可.
22
--=x x y 的顶点为)49,21(-,它关于原点的对称点为(49,21-),即是新图形的顶点.由于新图形由2x y -=平移得到,所以平移向量为
49049,21021=-=-=--=k h 以下同解法一.
20.解:(1)
.0)(])3[(.0,2=+-⋅-+=⋅∴⊥b t a k b t a y x y x 即Θ ).3(41,0)3(4,1,4,0222
2-==-+-∴===⋅t t k t t k 即Θ (2)由f (t )>0,得.303,0)3)(3(,0)3(412><<--+>-t t t t t t t 或则即。