第六章综合测试
(时间:120分钟 满分150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5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.已知向量a=(1,m),b=(m,2),若a∥b,则实数m等于( )
A.-
B.
C.-或
D.0
2.如图在梯形ABCD中,AD∥BC,=a,=b,=c,=d,且E,F分别为AB,CD的中点,则( )
A.=(a+b+c+d)
B.=(a-b+c-d)
C.=(c+d-a-b)
D.=(a+b-c-d)
3.已知M,P,Q三点不共线,且点O满足8-3-4=0,则下列结论正确的是( )
A.=--
B.=-3-
C.=--4
D.=3+4
4.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则等于( )
A.(-2,7)
B.(-6,21)
C.(2,-7)
D.(6,-21)
5.设D,E,F分别是△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且=2,=2,=2,则++与( )
A.反向平行
B.同向平行
C.互相垂直
D.既不平行也不垂直
6.已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P满足+=,下列结论中正确的是( )
A.P在△ABC的内部
B.P在△ABC的边AB上
C.P在AB边所在直线上
D.P在△ABC的外部
7.已知a,b是不共线的向量,=λa+b,=a+μb,λ,μ∈R,若A,B,C三点共线,则( )
A.λ+μ=2
B.λ-μ=1
C.λμ=-1
D.λμ=1
8.设M是△ABC所在平面上一点,且++=0,D是AC的中点,则的值为( )
A.
B.
C.1
D.2
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.下列命题不正确的是( )
A.单位向量都相等
B.若a与b是共线向量,b与c是共线向量,则a与c是共线向量
C.|a+b|=|a-b|,则a⊥b
D.若a与b是单位向量,则|a|=|b|
10.下列命题中正确的是( )
A.-=
B.+=0
C.0·=0
D.++=
11.若e是直线l上的一个单位向量,这条直线上的向量a=-e,b=e,则下列说法正确的是( )
A.a=-b
B.b=-a
C.a+b的坐标为0
D.|a||b|=1
12.如果e1,e2是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是( )
A.λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量
B.对于平面α内任一向量a,使a=λe1+μe2的实数对(λ,μ)有无穷多个
C.若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使得λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2)
D.若实数λ,μ使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.若=(2,8),=(-7,2),则=____.
14.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,则m=____.
15.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于____.
16.如图所示,已知△OAB,由射线OA和射线OB及线段AB构成如图所示的阴影区(不含边界).
(1)若D为AB中点,=____(用,表示);
(2)已知下列四个向量:
①=+2;
②=+;
③=+;
④=+.
对于点M1,M2,M3,M4,落在阴影区域内(不含边界)的点有____(把所有符合条件点都填上).
四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5)及=+t,t为何值时,点P在x轴上?点P在y轴上?点P在第二象限?
18.(本小题满分12分)在平行四边形ABCD中,=a,=B.
(1)如图①,如果E,F分别是BC,DC的中点,试用a,b分别表示,;
(2)如图②,如果O是AC与BD的交点,G是DO的中点,试用a,b表示.
19.(本小题满分12分)设=(2,-1),=(3,0),=(m,3).
(1)当m=8时,将用和表示.
(2)若A,B,C三点能构成三角形,求实数m应满足的条件.
20.(本小题满分12分)已知e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,=2e1+e2,=-e1+λe2,=-2e1+e2,且A,E,C三点共线.
(1)求实数λ的值;
(2)若e1=(2,1),e2=(2,-2),求的坐标;
(3)已知点D(3,5),在(2)的条件下,若A,B,C,D四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点A的坐标.
21.(本小题满分12分)用向量法证明:三角形的三条中线交于一点.
22.(本小题满分12分)在△ABC中,=+.
(1)求△ABM与△ABC的面积之比;
(2)若N为AB中点,与交于点P,且=x+y(x,y∈R),求x+y的值.
第六章综合测试
(时间:120分钟 满分150分)
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5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.已知向量a=(1,m),b=(m,2),若a∥b,则实数m等于( C )
A.-
B.
C.-或
D.0
[解析] 由a∥b知1×2=m2,解得m=或m=-.
2.如图在梯形ABCD中,AD∥BC,=a,=b,=c,=d,且E,F分别为AB,CD的中点,则( C )
A.=(a+b+c+d)
B.=(a-b+c-d)
C.=(c+d-a-b)
D.=(a+b-c-d)
[解析] 连接OE,OF.因为=-=(+)-(+)=(c+d)-(a+b),所以=(c+d-a-b).
3.已知M,P,Q三点不共线,且点O满足8-3-4=0,则下列结论正确的是( D )
A.=--
B.=-3-
C.=--4
D.=3+4
[解析] 由8-3-4=0,得+3(-)+4(-)=0,则+3+4=0,即=3+4.故选D.
4.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则等于( B )
A.(-2,7)
B.(-6,21)
C.(2,-7)
D.(6,-21)
[解析] =2=2(-)=2(-3,2)=(-6,4),
=3=3(+)=3(-2,7)=(-6,21).
5.设D,E,F分别是△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且=2,=2,=2,则++与( 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
[解析] ++=++++-=++---
=(-)+=+=-.
6.已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P满足+=,下列结论中正确的是( D )
A.P在△ABC的内部
B.P在△ABC的边AB上
C.P在AB边所在直线上
D.P在△ABC的外部
[解析] 由+=可得=-=,∴四边形PBCA为平行四边形.
可知点P在△ABC的外部.故选D.
7.已知a,b是不共线的向量,=λa+b,=a+μb,λ,μ∈R,若A,B,C三点共线,则( D )
A.λ+μ=2
B.λ-μ=1
C.λμ=-1
D.λμ=1
[解析] ∵A,B,C三点共线,∴∥,∴存在m∈R,使得=m,∴,∴λμ=1,故选D.
8.设M是△ABC所在平面上一点,且++=0,D是AC的中点,则的值为( A )
A.
B.
C.1
D.2
[解析] 因为D为AC的中点,所以=-(+)=-×2=-3,故=,故选A.
二、多项选择题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,在每小题给出的四个选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.下列命题不正确的是( AB )
A.单位向量都相等
B.若a与b是共线向量,b与c是共线向量,则a与c是共线向量
C.|a+b|=|a-b|,则a⊥b
D.若a与b是单位向量,则|a|=|b|
[解析] 单位向量仅仅长度相等而已,方向也许不同;当b=0时,a与c可以为任意向量;|a+b|=|a-b|,即对角线相等,此时为矩形,邻边垂直.
10.下列命题中正确的是( ABD )
A.-=
B.+=0
C.0·=0
D.++=
[解析] 起点相同的向量相减,则取终点,并指向被减向量,-=;,是一对相反向量,它们的和应该为零向量,+=0;0·=0;++=,故选ABD.
11.若e是直线l上的一个单位向量,这条直线上的向量a=-e,b=e,则下列说法正确的是( BD )
A.a=-b
B.b=-a
C.a+b的坐标为0
D.|a||b|=1
[解析] 因为a=-e,b=e,所以|a|=,|b|=,|a||b|=1,b=-×(-e)=-a,a+b=(-+)e=-e.a+b的坐标为-.
12.如果e1,e2是平面α内两个不共线的向量,那么下列说法中不正确的是( BC )
A.λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量
B.对于平面α内任一向量a,使a=λe1+μe2的实数对(λ,μ)有无穷多个
C.若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使得λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2)
D.若实数λ,μ使得λe1+μe2=0,则λ=μ=0
[解析] 由平面向量基本定理可知,A,D是正确的.对于B,由平面向量基本定理可知,若一个平面的基底确定,那么该平面内的任意一个向量在此基底下的实数对是唯一的.对于C,当两个向量均为零向量时,即λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个,或当λ1e1+μ1e2为非零向量,而λ2e1+μ2e2为零向量(λ2=μ2=0),此时λ不存在.
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)
13.若=(2,8),=(-7,2),则=__(-3,-2)__.
[解析] =-=(-9,-6),所以=(-3,-2).
14.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,则m=__-1__.
[解析] ∵a=(2,-1),b=(-1,m),
∴a+b=(1,m-1),
∵(a+b)∥c,c=(-1,2),
∴2-(-1)·(m-1)=0.∴m=-1.
15.已知正方形ABCD的边长为1,=a,=b,=c,则a+b+c的模等于__2__.
[解析] |a+b+c|=|++|
=|2|=2||=2.
16.如图所示,已知△OAB,由射线OA和射线OB及线段AB构成如图所示的阴影区(不含边界).
(1)若D为AB中点,=__(+)__(用,表示);
(2)已知下列四个向量:
①=+2;
②=+;
③=+;
④=+.
对于点M1,M2,M3,M4,落在阴影区域内(不含边界)的点有__M1,M2__(把所有符合条件点都填上).
[解析] (1)若D为AB中点,则由向量的加法法则可得=(+).
(2)设M在阴影区域内,则射线OM与线段AB有公共点,记为N,
则存在实数t∈(0,1],使得=t+(1-t),且存在实数r≥1,使得=r,从而=rt+r(1-t),且rt+r(1-t)=r≥1.又由于0<t≤1,故r(1-t)≥0.对于①中rt=1,r(1-t)=2,解得r=3,t=,满足r≥1也满足r(1-t)≥0,故①满足条件.
对于②中rt=,r(1-t)=,解得r=,t=,满足r≥1也满足r(1-t)≥0.故①满足条件.
对于③中rt=,r(1-t)=,解得r=,t=,不满足r≥1,故③不满足条件.
对于④中rt=,r(1-t)=,
解得r=,t=,不满足r≥1,故④不满足条件.
四、解答题(本大题共6个小题,共70分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(本小题满分10分)已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5)及=+t,t为何值时,点P在x轴上?点P在y轴上?点P在第二象限?
[解析] 因为=+t=(1,2)+t(3,3)=(1+3t,2+3t),
若点P在x轴上,则2+3t=0,
所以t=-.
若点P在y轴上,则1+3t=0,
所以t=-.
若点P在第二象限,则
所以-<t<-.
18.(本小题满分12分)在平行四边形ABCD中,=a,=B.
(1)如图①,如果E,F分别是BC,DC的中点,试用a,b分别表示,;
(2)如图②,如果O是AC与BD的交点,G是DO的中点,试用a,b表示.
[解析] (1)=+=+=-=-a+B.=+=-=a-B.
(2)=-=b-A.
因为O是BD的中点,G是DO的中点,
所以==(b-a),
所以=+=a+(b-a)=a+B.
19.(本小题满分12分)设=(2,-1),=(3,0),=(m,3).
(1)当m=8时,将用和表示.
(2)若A,B,C三点能构成三角形,求实数m应满足的条件.
[解析] (1)m=8时,=(8,3),设=λ1+λ2,
所以(8,3)=λ1(2,-1)+λ2(3,0)=(2λ1+3λ2,-λ1),
所以解得
所以=-3+.
(2)若A,B,C三点能构成三角形,则有与不共线,又=-=(3,0)-(2,-1)=(1,1),
=-=(m,3)-(2,-1)=(m-2,4),
则有1×4-(m-2)×1≠0,所以m≠6.
20.(本小题满分12分)已知e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,=2e1+e2,=-e1+λe2,=-2e1+e2,且A,E,C三点共线.
(1)求实数λ的值;
(2)若e1=(2,1),e2=(2,-2),求的坐标;
(3)已知点D(3,5),在(2)的条件下,若A,B,C,D四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点A的坐标.
[解析] (1)=+=(2e1+e2)+(-e1+λe2)=e1+(1+λ)e2.
因为A,E,C三点共线,所以存在实数k,使得=k,
即e1+(1+λ)e2=k(-2e1+e2),
得(1+2k)e1=(k-1-λ)e2.
因为e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,
所以
解得k=-,λ=-.
(2)=+=-3e1-e2=(-6,-3)+(-1,1)=(-7,-2).
(3)因为A,B,C,D四点按逆时针顺序构成平行四边形,所以=.
设A(x,y),则=(3-x,5-y),
因为=(-7,-2),所以解得
即点A的坐标为(10,7).
21.(本小题满分12分)用向量法证明:三角形的三条中线交于一点.
[解析] 如图,D,E,F分别是△ABC三边上的中点,
设=a,=b,AD∩BE=G.设=λ,=μ.
则=+=(b-a)+μ=(b-a)+μ(+)=b-a+μ(a-b)=(μ-2)a+(1-μ)b,
又=λ=λ(+)=λ(-a+b)=-λa+λb,
所以解得
则=+=a+=a+(-a+b)
=a+b,
=a+b,所以=,所以G在中线CF上,所以三角形三条中线交于一点.
22.(本小题满分12分)在△ABC中,=+.
(1)求△ABM与△ABC的面积之比;
(2)若N为AB中点,与交于点P,且=x+y(x,y∈R),求x+y的值.
[解析] (1)在△ABC中,=+,
4=3+,3(-)=-,
即3=,即点M是线段BC靠近B点的四等分点.
故△ABM与△ABC的面积之比为.
(2)因为=+,∥,
=x+y(x,y∈R),所以x=3y,
因为N为AB的中点,
所以=-=x+y-=(x-)+y,
=-=x+y-
=x+(y-1),
因为∥,所以(x-)(y-1)=xy,
即2x+y=1,又x=3y,
所以x=,y=,所以x+y=.