向量测试题答案
1.C
【分析】根据平面向量共线的坐标表示可得出关于实数的等式,即可得解.
【详解】因为,则,解得.
故选:C.
2.D
【分析】根据得到的方程求解即可.
【详解】解:由题意得,,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故选:D.
3.C
【分析】根据平面向量共线的坐标公式,结合两角差的正切公式进行求解即可.
【详解】因为,
所以,
因此,
故选:C
4.B
【分析】由数量积的运算性质与充分条件与必要条件的定义求解即可
【详解】向量,均为单位向量,由化简可得
,
所以,
所以,即.
向量,均为单位向量,当时,
则,
,
,
所以,
所以“”是“”的充要条件,
故选:B
5.B
【分析】根据向量垂直的坐标表示确定,再根据向量的模的坐标表示直接求解.
【详解】向量,.∵,∴,解得,
∴,∴.
故选:B.
6.D
【分析】根据题意得,再解方程即可.
【详解】解:因为,
所以,
因为,,
所以,即,解得或(舍)
所以,
故选:D
7.B
【分析】先根据条件得为直角三角形,再根据投影向量的公式可得,进而可得三角形中每个角的大小,再通过计算可得答案.
【详解】解:,则为中点,又是外接圆圆心,
则为直角三角形,为在上的投影向量,
,∴,
∴,∴
,,
的外接圆半径为1,∴,∴,
∴,
故选:B.
8.B
【分析】利用向量运算化简,从而求得其最小值.
【详解】,
,
当时,取得最小值为.
故选:B
9.ABD
【分析】,根据向量的运算及性质分别计算判断即可
【详解】根据题意,,则,
对于A,,则成立,A正确;
对于B,,则,即,B正确;
对于C,不成立,C错误;
对于D,,则,,则,,则,D正确;
故选:ABD.
10.ACD
【分析】求出即可判断A;根据平面向量共线的坐标表示即可判断B;求出两向量夹角的余弦值,从而可判断C,根据投影向量的计算公式计算即可判断D.
【详解】解:对于A,因为,
所以,故A正确;
对于B,,
因为,所以与不平行,故B错误;
对于C,,
则,
所以与的夹角正弦值为,故C正确;
对于D,向量在向量上的投影向量为,故D正确.
故选:ACD.
11.AC
【分析】根据数量积的坐标表示、二倍角公式、辅助角公式将函数化简,再根据正弦函数的性质一一判断即可.
【详解】解:∵,,
∴
,
对于A:函数的最大值为,故A正;
对于B:由,解得,
所以函数的对称轴方程为,故B不正确;
对于C:令,解得,
∴函数的单调递增区间为,故C正确;
对于D:的图象向右平移是个单位长度,得,
再向下平移个单位长度,得,故D不正确.
故选:AC.
12.BD
【分析】根据已知条件求得的夹角以及数量积,对每个选项进行逐一分析即可判断和选择.
【详解】对:设的夹角为,,
两边平方可得:,
即对任意的恒成立,
故可得:,即,
则,又,故,故错误;
对:,故正确;
对:
,当且仅当时取得等号,故错误;
对:
,对,当且仅当时取得最小值,
故的最小值为,故正确.
故选:.
13.
【分析】利用向量的运算律结合已知求出,再利用向量夹角公式计算作答.
【详解】单位向量,,,满足,则,即,解得,
于是得,而,则,
所以向量和的夹角为.
故答案为:
14.
【分析】根据共线向量的推论,结合向量的加减法,可得答案.
【详解】由题意,可作图如下:
解:
,
∴.
故答案为:.
15.
【分析】建立平面直角坐标系,利用数量积的坐标运算求出,再利用二次函数求最值即可.
【详解】建立平面直角坐标系如下,
则B(2,0),C(0,2),M(1,0),
直线BC的方程为,即x+y=2,
点P在直线上,设P(x,2﹣x),
∴,
∴,
∴的最小值为.
故答案为:
16.
【分析】由得,经平方后转化为数量积求解.
【详解】∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故答案为:
17.(1)2
(2)
【分析】(1)根据题意结合运算求解;(2)根据向量夹角与数量积之间的关系运算求解.
【详解】(1),
三点共线,与共线,
则,解得.
(2)由(1)知,
与夹角为钝角,可得,解得,
若与平行,则,解得,
若与不平行,则,
的取值范围是.
18.(1)3
(2)
【分析】(1)利用,求出,利用向量的模长公式,即可求解.
(2)利用,再根据,即可求出的取值范围.
【详解】(1)时,,∴
∴
(2)
∵,∴,∴
∴的取值范围为.
19.(1)
(2)存在,.
【分析】(1)用计算,求向量夹角公式为,代入计算即可.
(2)由整理的关系式,由得t的取值范围.
【详解】(1),
∴,
设向量和的夹角为,
,
∴与夹角为.
(2)假设存在正实数t和k,使得,则,
∴
∵,∴,
∴,,
故 或 ,解得
即存在且t的取值范围为.
20.(1),
(2)
【分析】(1)由向量数量积的定义计算并化简,由三角函数的周期性和单调性计算结果;(2)代入,计算的范围,利用只有一个极值点判断终点所在范围,得出结果.
【详解】(1),由的最小正周期,则ω=1,
, 则令,
解得,
所以的单调递增区间为,.
(2)由(1)得, ,
当时,则,
因为函数在上有且只有一个极值点, 所以可得:
解得: .
21.(1)1;
(2).
【分析】(1)利用平面向量数量积的坐标表示求出f(x),再结合即可求出值;
(2)根据辅助角公式化简f(x)解析式,进而根据正弦型函数的性质得到答案.
【详解】(1)向量,,,
,
又,∴,解得.
(2)由(1)得,
当时,的最小值为.
22.(1)
(2)
【分析】(1)根据与共线即可得出,然后根据二倍角的正余弦公式和两角差的正弦公式即可得出,根据是的内角即可得出,求出即可;
(2)利用余弦定理可得,可得,结合面积公式可得结果.
【详解】(1)与共线;
;
;;;
,;
(2)∵,的周长为6,∴,
由余弦定理可得,,即,
即,∴,∴,
∴.2022-2023学年度第一学期向量测试题
高二学年 数学科目
时间:120分钟
一、单选题(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,,若,则( )
A. B. C. D.
2.已知向量, ,若,则实数的值为( )
A. B. C.2 D.
3.已知向量,且,则的值为( )
A.2 B. C. D.
4.设向量,均为单位向量,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.充要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.已知向量,,若,则( )
A.10 B. C.2 D.
6.已知向量,满足,,,则( )
A.2 B. C.1 D.
7.已知的外接圆的圆心为,半径为1,,在上的投影向量为,则( )
A. B. C.1 D.
8.,则的最小值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(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,至少有两项是符合题目要求的)
9.已知向量,设的夹角为,则( )
A. B.
C. D.
10.已知向量,则( )
A.,则 B.
C.与的夹角正弦值为 D.向量在向量上的投影向量为
11.已知向量,向量,函数,则下列说法正确的是( )
A.函数的最大值为
B.函数的对称轴方程为
C.函数的单调递增区间为
D.函数的图象可由的图象向右平移个单位长度,向下平移个单位长度得到
12.设均为单位向量,对任意的实数有恒成立,则( )
A.与的夹角为 B.
C.的最小值为 D.的最小值为
三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.)
13.已知单位向量,,,满足,则向量和的夹角为_____________.
14.在△ABC中,点D是线段BC的中点,点E在线段AD上,且满足AE=2ED,若,则λ+μ=_________.
15.在△ABC中,∠A=90°,AB=AC=2,点M为边AB的中点,点P在边BC上,则的最小值为______.
16.若向量,满足,则_________________
四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,说明过程或演算步骤)
17(本题10分).已知O为坐标原点,
(1)若A、B、C三点共线,求x的值;
(2)若与夹角为钝角,求x的取值范图.
18(本题12分).已知O为坐标原点,.
(1)若,求;
(2)若,求的取值范围.
19(本题12分).已知向量,满足,,.
(1)求向量和的夹角;
(2)设向量,,是否存在正实数t和k,使得?如果存在,求出t的取值范围;如果不存在,请说明理由.
20(本题12分).已知向量,,,
(1)若函数的最小正周期为,求函数的单调减区间.
(2)若函数在上有且只有一个极值点,求的取值范围.
21(本题12分).设函数,其中向量,且.
(1)求实数m的值;
(2)求函数的最小值.
22(本题12分).已知 的三内角A,B,C,与共线.
(1)求角的大小;
(2)若,的周长为6,求面积;