高中数学人教A版(2019)节节练6.1平面向量概念A卷
一、单选题
1.已知是坐标平面上的三点,其坐标分别为,则的形状为
A.直角(非等腰)三角形 B.等腰(非等边)三角形
C.等腰直角三角形 D.以上均不正确
2.已知M(3,-2),N(-5,-1),且,则P点的坐标为( )
A.(-8,1) B.
C. D.(8,-1)
3.已知是两个单位向量,则下列等式一定成立的是
A. B. C. D.
4.下列命题中正确的是( );
A.若非零向量,满足,则
B.若则或
C.若不平行的两个非零向量,满足,则
D.若,则
5.下列说法正确的个数为( )
①若,是两个单位向量,则;
②若,,则;
③与任何一向量平行,则;
④.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.若平面向量,满足,,且,则等于( )
A. B. C.2 D.8
二、多选题
7.下列命题中,正确的有( )
A.向量与是共线向量,则点、、、必在同一条直线上
B.若且,则角为第二或第四象限角
C.函数是周期函数,最小正周期是
D.中,若,则为钝角三角形
8.有下列说法,其中错误的说法为
A.若////,则//
B.若,,分别表示,的面积,则
C.两个非零向量,,若,则与共线且反向
D.若//,则存在唯一实数使得
第II卷(非选择题)
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三、填空题
9.已知向量满足,,则的夹角为__________.
10.对于任意的两个向量,,规定运算“”为,运算“”为.设,若,则_______.
11.对空间向量,有如下命题:
①;
②若平面平面,且,则;
③若,则;
④若都是直线的方向向量,则.
其中说法正确的是________.
12.已知非零向量满足,,且,则_____________.
四、解答题
13.在等腰梯形ABCD中,AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°.动点E和F分别在线段BC和DC上,且.
(1)当λ,求||;
(2)求的最小值.
14.若向量,满足,,求的最大值及最小值.
15.设两个向量满足,,的夹角为60°,若向量与的夹角为钝角,求实数t的取值范围.
16.已知三点A(a,0),B(0,b),C(2,2),其中a>0,b>0.
(1)若O是坐标原点,且四边形OACB是平行四边形,试求a,b的值.
(2)若A,B,C三点共线,试求a+b的最小值.
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【分析】
用向量法判断三角形形状可将每一条线段转化成向量的坐标表示法,再根据向量垂直的条件和模长公式来进行判断
【详解】
∵,且,∴为等腰直角三角形.
答案选C
【点睛】
此题还可采用把点还原坐标法,根据坐标中呈现形状,再采用向量法来进行证明
2.B
【分析】
由向量相等的坐标表示,列方程组求解即可.
【详解】
解:设P(x,y),则= (x-3,y+2),而=(-8,1)=,
所以,解得,即,
故选B.
【点睛】
本题考查了平面向量的坐标运算,属基础题.
3.C
【分析】
取夹角为,计算排除,得到答案.
【详解】
取夹角为,则,,排除,易知.
故选:.
【点睛】
本题考查了单位向量,意在考查学生的推断能力.
4.C
【分析】
当,则或或,则可判断A,B错误,
由向量的运算法则及向量模的运算可得,可得C正确;
由,则需讨论两向量同向共线与反向共线,可得D错误.
【详解】
解:对于选项A,,则则或,即A错误;对于选项B,若则或或,即B错误;
对于选项C,因为,所以,即,即,即C正确;对于选项D,若,当同向共线时,,当反向共线时,,即D错误,
故选:C.
【点睛】
本题考查了向量的数量积、向量的运算法则及两向量垂直的充要条件,属基础题.
5.A
【分析】
利用单位向量,向量平行,向量的数量积公式直接求解.
【详解】
在①中,若,是两个单位向量,则,故①错误;
在②中,若若,,则当时,不一定成立,故②错误;
在③中,与任何一向量平行,由零向量平行于所有向量,得,故③正确;
在④中,由向量得数量积不满足结合律,得不成立,故④错误.
故选:A
【点睛】
本题考查了向量的相关知识点,考查了学生概念理解,综合分析的能力,属于基础题.
6.B
【分析】
由,可得,再结合,展开可求出答案.
【详解】
由,可知,展开可得,
所以,
又,,所以.
故选:B.
【点睛】
本题考查向量数量积的应用,考查学生的计算求解能力,注意向量的平方等于模的平方,属于基础题.
7.BCD
【分析】
根据共线向量的定义判断A选项的正误;根据题意判断出角的终边的位置,然后利用等分象限法可判断出角的终边的位置,进而判断B选项的正误;利用图象法求出函数的最小正周期,可判断C选项的正误;利用切化弦思想化简不等式得出,进而可判断出选项D的正误.综合可得出结论.
【详解】
对于A选项,向量与共线,则或点、、、在同一条直线上,A选项错误;
对于B选项,,,所以,
则角为第四象限角,如下图所示:
则为第二或第四象限角,B选项正确;
对于C选项,作出函数的图象如下图所示:
由图象可知,函数是周期函数,且最小正周期为,C选项正确;
对于D选项,,
,,
对于任意三角形,必有两个角为锐角,则的三个内角余弦值必有一个为负数,
则为钝角三角形,D选项正确.
故选:BCD.
【点睛】
本题考查三角函数、三角恒等变换与向量相关命题真假的判断,考查共线向量的定义、角的终边位置、三角函数的周期以及三角形形状的判断,考查推理能力,属于中等题.
8.AD
【分析】
对每一个选项逐一分析判断得解.
【详解】
A. 若////,则//,如果,都是非零向量,,显然满足已知条件,但是结论不一定成立,所以该选项是错误的;
B. 如图,D,E分别是AC,BC的中点,
,
所以则,所以该选项是正确的;
C. 两个非零向量,,若,则与共线且反向,所以该选项是正确的;
D. 若//,如果是非零向量,,则不存在实数使得,所以该选项是错误的.
故选A,D
【点睛】
本题主要考查平面向量的运算,考查向量的平行及性质,意在考查学生对这些知识的理解掌握水平,属于基础题.
9.
【详解】
由题得, 因为,
所以
故填.
10.
【分析】
设,根据所给运算的定义计算可得.
【详解】
解:设
由,
可得解得
∴.
故答案为:
【点睛】
本题考查新定义运算,关键是掌握向量的坐标运算,属于基础题.
11.①④
【分析】
根据向量夹角的定义判断①;根据相等向量的定义判断②;根据向量模的定义判断③;根据共线向量的性质判断④.
【详解】
由两向量夹角的定义知①为真;
只有同向时才能得出,故②为假;
若两向量不相等,但其模可能相等,故③为假;
由方向向量定义知④为真,故答案为①④.
故答案为①④.
【点睛】
相等向量的定义:长度相等且方向相同的向量叫相等向量;两个向量只有当他们的模相等且方向相同时,才能称它们相等;平行向量:方向相同或相反的非零向量叫平行向量,平行向量也叫共线向量,规定零向量与任何向量平行;由向量相等的定义可知,对于一个向量,只要不改变它的大小与方向是可以平行移动.
12.4
【分析】
设,则,以为邻边作平行四边形,则,由已知可得,再利用矩形的几何性质求解即可
【详解】
如图所示,设,则,
以为邻边作平行四边形,则,
由于,故,
所以是直角三角形,,
从而,所以平行四边形是矩形,
根据矩形的对角线相等得,即
故答案为:4
【点睛】
本题考查利用几何性质求向量的模,考查向量的加法,向量的减法的应用
13.(1)(2)
【分析】
以等腰梯形的底所在的直线为轴,以的垂直平分线为轴,建立如图所示的坐标系,根据向量的坐标运算求出,,
(1)当时,,即可求出答案;
(2)根据向量的数量积和基本不等式即可求出答案.
【详解】
以等腰梯形ABCD的底AB所在的直线为x轴,以AB的垂直平分线为y轴,建立如图所示的坐标系,
∵AB∥DC,AB=2,BC=1,∠ABC=60°,
∴A(﹣1,0),B(1,0),C(,),D(,),
∴(2,0)+λ(,)=2λ,λ),
(1)当λ时,(,),则||
(2)∵(,)(1,0)=(,),
∴2,当且仅当λ时取得最小值.
【点睛】
本题考查了等腰梯形的性质以及向量的数量积公式的运用、基本不等式求最值;关键是正确表示所求,利用基本不等式求最小值,属于基础题.
14.最大值是18,最小值是6.
【分析】
根据向量的三角不等式即可求解.
【详解】
因为,,
所以,当且仅当向量,方向相同时取得等号;
,当且仅当向量,方向相反时取得等号.
所以的最大值是18,最小值是6.
15.
【分析】
根据()()可求得,又与反向共线时,可求得,即可求的范围.
【详解】
因为,,的夹角为60°,
所以60°,
因为向量与的夹角为钝角,
所以()(),
所以,
即,解得,
又与反向共线时,必存在使(),
即,
因为不共线,所以,
所以,且,
所以,
所以所求的范围是
【点睛】
本题考查了平面向量的数量积,考查了平面向量基本定理的应用,考查了平面向量的夹角,当两个向量的夹角为时,也满足数量积小于0,故要排除,这是容易错的地方,应该特别注意,属于中档题.
16.(1)a=2,b=2(2)a+b的最小值是8
【分析】
(1)由于四边形OACB是平行四边形,可得,利用坐标运算与向量相等即可得出.
(2)利用向量共线定理与基本不等式的性质即可得出.
【详解】
(1)因为四边形OACB是平行四边形,
所以=,即(a,0)=(2,2-b),
解得故a=2,b=2.
(2)因为=(-a,b),=(2,2-b),
由A,B,C三点共线,得∥,
所以-a(2-b)-2b=0,即2(a+b)=ab,
因为a>0,b>0,
所以2(a+b)=ab≤,
即(a+b)2-8(a+b)≥0,
解得a+b≥8或a+b≤0.
因为a>0,b>0,
所以a+b≥8,即a+b的最小值是8.
当且仅当a=b=4时,“=”成立.
【点睛】
本题考查了平行四边形与向量的关系、坐标运算与向量相等、向量共线定理、基本不等式的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
答案第1页,共2页
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