平面向量初步
考试时间:120分钟 满分:150分
一、单项选择题(本题共8个小题,每小题5分,共40分,在每小题给出的四个选项中只有一个是符合题目要求的)
1.如图,在⊙O中,向量,,是( )
A.有相同起点的向量
B.共线向量
C.模相等的向量
D.相等的向量
2.若A(2,-1),B(4,2),C(1,5),则+2等于( )
A.5 B.(-1,5)
C.(6,1) D.(-4,9)
3.若A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三点共线,则x的值为( )
A.-3B.-1
C.1D.3
4.已知向量a,b满足a+b=(1,3),a-b=(3,-3),则a,b的坐标分别为( )
A.(4,0),(-2,6) B.(-2,6),(4,0)
C.(2,0),(-1,3) D.(-1,3),(2,0)
5.若a=(5,x),|a|=13,则x=( )
A.±5B.±10
C.±12D.±13
6.如图,在△OAB中,P为线段AB上的一点,=x+y,且=2,则( )
A.x=,y=
B.x=,y=
C.x=,y=
D.x=,y=
7.设向量a=,b=,则a+3b=( )
A.(λ+3,-λ) B.(-λ+3,λ)
C.(1,0) D.(3,0)
8.若向量a=(2,1),b=(-1,2),c=,则c可用向量a,b表示为( )
A.a+bB.-a-b
C.a+bD.a-b
二、多项选择题(本题共4小题,毎小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得5分,部分选对的得2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.已知a=(1,2),b=(3,4),若a+kb与a-kb互相垂直,则实数k=( )
A.B.
C.-D.-
11.在梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E,F分别是AB,CD的中点,AC与BD交于M,设=a,=b,则下列结论正确的是( )
A.=a+bB.=-a+b
C.=-a+bD.=-a+b
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(本题共4个小题,每小题5分,共20分,把正确答案填在题中横线上)
13.已知e1,e2不共线,a=e1+2e2,b=2e1+λe2,要使a,b能作为平面内的一组基底,则实数λ的取值范围为________.
14.已知向量a=(2,1),b=(1,-2),若ma+nb=(9,-8)(m,n∈R),则m-n的值为________.
15.用两条成120°角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10N,则每根绳子的拉力大小为________N.
16.如图,G是△OAB的重心,P,Q分别是边OA,OB上的动点,且P,G,Q三点共线.设=x,=y,则+=________.
四、解答题(本题共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.(10分)如图所示,已知=a,=b,=c,=d,=e,=f,试用a,b,c,d,e,f表示:
(1)-;
(2)+;
(3)-.
18.(12分)已知点A(-1,2),B(2,8)以及=,=-,求点C,D的坐标和的坐标.
19.(12分)已知A(1,1),B(3,-1),C(a,b).
(1)若A,B,C三点共线,求a,b的关系式;
(2)若=2,求点C的坐标.
20.(12分)长江两岸之间没有大桥的地方,常常通过轮渡进行运输.如图所示,一艘船从长江南岸A地出发,垂直于对岸航行,航行速度的大小为15km/h,同时江水的速度为向东6km/h.
(1)用向量表示江水速度、船速以及船实际航行的速度;
(2)求船实际航行的速度的大小(结果保留小数点后一位)与方向(用与江水速度间的夹角表示,精确到1°).
21.(12分)平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1).
(1)求满足a=mb+nc的实数m,n;
(2)若(a+kc)∥(2b-a),求实数k.
22.(12分)已知O,A,B是平面上不共线的三点,直线AB上有一点C,满足2+=0,
(1)用,表示;
(2)若点D是OB的中点,证明四边形OCAD是梯形.
章末质量检测(六) 平面向量初步
1.解析:由图可知,,是模相等的向量,其模均等于圆的半径,故选C.
答案:C
2.解析:=(2,3),=(-3,3),∴+2=(2,3)+2(-3,3)=(-4,9).
答案:D
3.解析:∥,(1-x,4)∥(1,2),2(1-x)=4,x=-1,故选B.
答案:B
4.解析:由题意知,解得
答案:C
5.解析:由题意得|a|==13,
所以52+x2=132,解得x=±12.
答案:C
6.解析:由题意知=+,又=2,所以=+=+(-)=+,所以x=,y=.
答案:A
7.解析:因为a=
b=
所以a+3b=+3=(3,0).
答案:D
8.解析:设c=xa+yb,则=(2x-y,x+2y),所以,解得则c=a+b.
答案:A
9.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.故选AB.
答案:AB
10.解析:a2=5,b2=25,且a+kb与a-kb垂直,∴(a+kb)(a-kb)=a2-k2b2=5-25k2=0,解得k=±.故选BD.
答案:BD
11.解析:由题意可得,=+=b+a,故A正确;=+=-a+b+a=b-a,故B正确;=+=-a+=-a+b+a×=b-a,故C错误;=++=-a+b+a=b-a,故D正确.
答案:ABD
12.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.故选B,C.
答案:BC
13.解析:若a,b能作为平面内的一组基底,则a与b不共线,则a≠kb(k∈R),又a=e1+2e2,b=2e1+λe2,∴λ≠4.
答案:(-∞,4)∪(4,+∞)
14.解析:∵ma+nb=(2m+n,m-2n)=(9,-8),
∴∴
∴m-n=2-5=-3
答案:-3
15.解析:如图,由题意得,∠AOC=∠COB=60°,||=10,则||=||=10,即每根绳子的拉力大小为10N.
答案:10
16.解析:=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ
=(1-λ)x+λy,①
又∵G是△OAB的重心,∴==×(+)
=+.②
而,不共线.∴由①②,得
解得∴+=3.
答案:3
17.解析:(1)因为=b,=d,
所以-==-=d-b.
(2)因为=a,=b,=c,=f,
所以+=(-)+(-)=b+f-a-c.
(3)-=+==-=c-e.
18.解析:设点C,D的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),
得=(x1+1,y1-2),=(3,6),
=(-1-x2,2-y2),=(-3,-6).
因为=,=-,
所以有和
解得和
所以点C,D的坐标分别是(0,4),(-2,0),
从而=(-2,-4).
19.解析:(1)由已知=(2,-2),=(a-1,b-1),
∵A,B,C三点共线,∴∥.
∴2(b-1)+2(a-1)=0,即a+b=2.
(2)∵=2,
∴(a-1,b-1)=2(2,-2).
∴解得
∴点C的坐标为(5,-3).
20.
解析:(1)如图所示,表示船速,表示江水速度,以AD,AB为邻边作 ABCD,则表示船实际航行的速度.
(2)在Rt△ABC中,||=6,||=15,于是||===≈16.2.
因为tan∠CAB==,所以利用计算工具可得∠CAB≈68°.
因此,船实际航行速度的大小约为16.2km/h,方向与江水速度间的夹角约为68°.
21.解析:(1)由题意得(3,2)=m(-1,2)+n(4,1),
所以解得
(2)a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),
由题意得2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,解得k=-.
22.解析:(1)因为2+=0,
所以2(-)+(-)=0,
2-2+-=0,
所以=2-.
(2)证明:如图,
=+=-+=(2-).
故=.
故四边形OCAD为梯形.
10