天天增分——6.3平面向量基本定理及坐标表示A
一、单选题
1.在梯形ABCD中,AB//CD且AB=3CD,点P在边BC上,若,则实数( )
A. B. C. D.
2.在矩形ABCD中,AB=2,AD=2,点E为线段BC的中点,点F为线段CD上的动点,则的取值范围是( )
A.[2,14] B.[0,12]
C.[0,6] D.[2,8]
3.在中,点是线段上一点,点是线段上一点,且,则( )
A. B. C. D.
4.在平行四边形中,,则( )
A.-5 B.-4 C.-3 D.-2
5.已知点,,,,则向量与夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6.在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM中点,且满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.1
7.非零向量,满足,且,则为( )
A.三边均不相等的三角形 B.直角三角形 C.等腰非等边三角形 D.等边三角形
8.四叶回旋镖可看作是由四个相同的直角梯形围成的图形,如图所示,,,,M为线段上一动点,则的最小值为( )
A. B. C. D.
9.已知向量,若,则向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
10.已知平面向量,,,满足,且,则的最小值为( )
A. B. C. D.
11.在中,点满足,若存在点,使得,且,则( )
A. B.2 C.1 D.
12.在等边△ABC中,D为BC的中点,点P为△ACD内一点(含边界),若,则的取值( )
A. B. C. D.
第II卷(非选择题)
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二、填空题
13.已知平面向量,其中是是单位向量且夹角为,向量满足,则的最大值与最小值之差为__________.
14.已知向量,(),且,,则向量的坐标可以是________.(写出一个即可)
15.已知,向量满足,当向量,夹角最大时,_________.
16.已知中,,点在正方形外面,点在边上,且,则______.
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参考答案:
1.D
【解析】
【分析】
延长,交于点,则三点共线,运用可求解.
【详解】
延长,交于点,则三点共线,于是可得,因且,所以,于是,.
故选:D
2.A
【解析】
【分析】
建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算,转化为一次函数,根据单调性求范围即可.
【详解】
如图建立平面直角 ,
则A(0,0),E(2,1),
设F(x,2)(0≤x≤2),
所以=(2,1),=(x,2),因此=2x+2,
设f(x)=2x+2(0≤x≤2),f(x)为增函数,
则f(0)=2,f(2)=14,故2≤f(x)≤14,的取值范围是[2,14].
故选:A
3.C
【解析】
【分析】
设,由,结合题干条件和平面向量基本定理,即得解
【详解】
根据题意画出草图,如图:
点是线段上一点,
设,
.
由平面向量基本定理可得解得.
故选:C
4.A
【解析】
【分析】
根据向量的加法和减法的几何意义,结合向量的数量积运算,即可得到答案;
【详解】
,,
,,
,
,
故选:A
5.B
【解析】
【分析】
结合向量坐标运算的余弦夹角公式即可求解.
【详解】
设与的夹角为,因为,,所以.
故选:B
6.C
【解析】
【分析】
根据给定条件探求出,结合转化为二次函数并求函数的最小值即可.
【详解】
在△ABC中,M为边BC上任意一点,则,
于是得,而,且与不共线,
则,即有,因此,,
当且仅当时取“=”,此时M为BC中点,
所以的最小值为.
故选:C
7.D
【解析】
【分析】
先根据,判断出的角平分线与垂直,进而推断三角形为等腰三角形进而根据向量的数量积公式求得,判断出三角形的形状.
【详解】
,,分别为单位向量,
的角平分线与垂直,
,
,
,
,
为等边三角形.
故选:D.
8.D
【解析】
【分析】
以为原点建立如图所示的平面直角坐标系,利用向量数量积的坐标运算即可求解.
【详解】
解:由题意,以为原点建立如图所示的平面直角坐标系
则,,
M为线段上一动点,设,其中
,
,
当时,
的最小值为.
故选:D.
9.B
【解析】
【分析】
先求出向量,再用夹角公式求出向量与的夹角.
【详解】
因为,且,所以得,
即
则,
又,所以
即与的夹角为.
故选:B
10.B
【解析】
【分析】
根据向量数量积的夹角公式可得,设,,,,,,根据数量积的坐标表示可得点的轨迹为圆,由几何意义可知:的最小值为减去半径即可求解.
【详解】
因为,所以,
因为,所以
不妨设,,,,,
,
则,,
因为,所以,
化简为:,
所以对应的点是以为圆心,半径为的圆,
所以的最小值为,
故选:B.
11.A
【解析】
【分析】
由可得,又,结合已知得,从而可得结果.
【详解】
,
∴,
,可得,
∵
∴则.
故选:A.
12.D
【解析】
【分析】
过AB靠近A的四等分点作AC的平行线分别交AD,BC于点E,F,过E,F分别作AB的平行线交AC于M,N,求出,,即得解.
【详解】
解;过AB靠近A的四等分点作AC的平行线分别交AD,BC于点E,F,
由题意知,点P在线段EF上,
过E,F分别作AB的平行线交AC于M,N(如图所示),
由题得,即,.
所以.
故选:D.
13.
【解析】
【分析】
设,由,得,由得,令与联立,利用判别式可得答案.
【详解】
根据题意不妨设,
因为,所以,整理得,
由得,令,
联立得,
所以,
即,解得,所以.
故答案为:.
14.(答案不唯一)
【解析】
【分析】
根据已知条件列关于,的方程组,解方程组即可求解.
【详解】
向量,(),且,,
所以,取符合题意,
所以向量的坐标可以是,
故答案为:(答案不唯一)
15.
【解析】
【分析】
设=(1,0),=(x,y),把已知等式用坐标表示得出的关系,从而把用表示,再求出两向量夹角的余弦值,由换元法和函数的性质得出最小值即得向量夹角的最大值,由此可得.
【详解】
设=(1,0),=(x,y),
∵,
∴,化简后可得,,
∴,
∴
设t=,即0取得最小值,即向量,夹角最大,
∴.
故答案为:
16.
【解析】
【分析】
画出示意图,建立适当的平面直角坐标系,设正方形棱长和点坐标,根据题中的式子得出方程组即可求解.
【详解】
如图,以为原点建立如图所示的平面直角坐标系.
不妨设正方形边长为2,则.
又因为为等边三角形,所以可得,设.
所以,
又因为,
所以,
得.
故答案为:
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