第六章 平面向量初步章末测试
(考试时间:120分钟 试卷满分:170分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共80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.(24-25高二上·黑龙江佳木斯·阶段练习)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离
C.拉力 D.质量
2.(21-22高一下·天津·阶段练习)向量,化简后等于( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)若,,且向量,不共线,则一定共线的三点是( )
A.A、B、D B.A、B、C C.B、C、D D.A、C、D
4.(23-24高一下·山东聊城·期中)对于任意两个向量,,则下列命题中正确的是( )
A.
B.
C.若与共线,则存在唯一的实数,使得
D.若,满足,且与同向,则
5.(24-25高三上·山东德州·期中)已知向量,,若与平行,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高三上·浙江·期中)在中,D是BC上一点,满足,M是AD的中点,若,则( )
A. B. C. D.
7.(22-23高三上·河北邢台·开学考试)如图所示,梯形中,,且,点P在线段上运动,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
8.(23-24高一下·山东东营·期末)如图,已知,则( )
A. B.
C. D.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(24-25高二上·宁夏固原·开学考试)下列命题正确的是( )
A.若向量共线,则必在同一条直线上
B.若为平面内任意三点,则
C.若点为的重心,则
D.已知向量,若,则
10.(22-23高三上·海南儋州·开学考试)已知M为的重心(三角形三条中线的交点),D为BC的中点,则下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
11.(23-24高一下·福建漳州·期中)在中,点满足,过点的直线与所在的直线分别交于点,,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小值为
C. D.的最小值为
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(24-25高三上·北京·阶段练习)已知平面内四个不同的点A,B,C,D满足,则 .
13.(23-24高一下·山东淄博·阶段练习)已知梯形ABCD中,,三个顶点.则顶点的坐标 .
14.(23-24高一下·江苏·阶段练习)已知所在平面内一点满足,则 .
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)设,是不平行的向量,且,.
(1)若向量与共线,求实数的值;
(2)若,用,的线性组合表示.
16.(24-25高一上·河北保定·期中)如图,在中,,.设,.
(1)用,表示,;
(2)若为内部一点,且.求证:,,三点共线.
17.(23-24高一下·江西吉安·期末)在平行四边形中,,,和交于点P.
(1)若,求x的值;
(2)求的值.
18.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,AD是BC边上的中线.M为BD的中点,G是AD上一点,且,直线EF过点G,交AB于点E,交AC于点F.
(1)试用和表示,
(2)若,,求的最小值.
19.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)如图,四边形ABCD为筝形(有一条对角线所在直线为对称轴的四边形),满足,AD的中点为E,.
(1)若三角形ABD为等边三角形,求四边形ABCD的面积
(2)求筝形ABCD的面积的最大值.
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(考试时间:120分钟 试卷满分:170分)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.
第Ⅰ卷
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共80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.(24-25高二上·黑龙江佳木斯·阶段练习)下列量中是向量的为( )
A.体积 B.距离
C.拉力 D.质量
【答案】D
【分析】由向量的定义即可判断
【详解】A,B,D只有大小,C既有大小又有方向
故选:C
2.(21-22高一下·天津·阶段练习)向量,化简后等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用平面向量的加法与减法可化简所得向量式.
【详解】.
.
3.(24-25高二上·重庆九龙坡·期中)若,,且向量,不共线,则一定共线的三点是( )
A.A、B、D B.A、B、C C.B、C、D D.A、C、D
【答案】A
【分析】根据向量共线定理一一分析即可.
【详解】对A,,
则共线,又因为有公共点,则A、B、D三点共线,故A正确;
对B,因为,故不共线,则A、B、C三点不共线,故B错误;
对C,因为,故不共线,则B、C、D三点不共线,故C错误;
对D,,因为,
故不共线,则A、C、D三点不共线,故D错误.
.
4.(23-24高一下·山东聊城·期中)对于任意两个向量,,则下列命题中正确的是( )
A.
B.
C.若与共线,则存在唯一的实数,使得
D.若,满足,且与同向,则
【答案】C
【分析】根据向量的加法与减法法则,判断出A、B两项的正误;根据向量共线的条件,判断出C项的正误;根据向量的定义得到两个向量不能比较大小,从而得出D项的正误.
【详解】A.根据平面向量的加法法则,可知,故错误,不符合题意;
B.根据平面向量的减法法则,可知,故正确,符合题意;
C.若与共线,为零向量且不是零向量,则不存在实数,使得不成立,故错误,不符合题意;
D,因为向量是既有大小又有方向的量,所以两个向量不能比较大小,
因此“若,满足,且与同向,则”是假命题,故错误,不符合题意;.
.
5.(24-25高三上·山东德州·期中)已知向量,,若与平行,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用平面向量的坐标表示以及平行关系,列方程即可得.
【详解】由,可得,
若若与平行可知,
解得.
6.(24-25高三上·浙江·期中)在中,D是BC上一点,满足,M是AD的中点,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用平面向量线性运算相关计算方式计算即可.
【详解】由题可知,,,
所以有,所以,得.
7.(22-23高三上·河北邢台·开学考试)如图所示,梯形中,,且,点P在线段上运动,若,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用坐标法,设,可得,进而可得,然后利用二次函数的性质即得.
【详解】如图建立平面直角坐标系,
则,
∴,
设,,
∴,
又,
∴,
解得,
∴,
即的最小值为.
.
8.(23-24高一下·山东东营·期末)如图,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】题中有90°,因此建立平面直角坐标系,用坐标表示向量进行运算即可.
【详解】建立如图所示的直角坐标系,
,
,
设,
,
,解得,
所以.
.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(24-25高二上·宁夏固原·开学考试)下列命题正确的是( )
A.若向量共线,则必在同一条直线上
B.若为平面内任意三点,则
C.若点为的重心,则
D.已知向量,若,则
【答案】CC
【分析】由向量共线的定义判断A,由向量运算性质判断B,由向量运算性质结合三角形重心的性质可判断C,由向量共线的坐标运算判断D.
【详解】对于A,若向量,共线,只需两个向量方向相同或相反即可,
则A,B,C,D不必在同一直线上,故A错误;
对于B,由向量线性运算性质知,故B正确;
对于C,若点为的重心,设中点为,则,
由重心性质知,所以,故C正确;
对于D,因为向量,,所以,
化简得,故D错误.
C.
10.(22-23高三上·海南儋州·开学考试)已知M为的重心(三角形三条中线的交点),D为BC的中点,则下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】CC
【分析】利用三角形重心定理,结合向量线性运算,逐项分析判断作答.
【详解】如图,为的重心,D为BC的中点,
因三角形重心到三顶点的距离不一定相等,A不正确;
,则,B正确;
,C正确.
,D不正确;
C
11.(23-24高一下·福建漳州·期中)在中,点满足,过点的直线与所在的直线分别交于点,,则下列说法正确的是( )
A. B.的最小值为
C. D.的最小值为
【答案】CC
【分析】先利用向量的线性运算判断AC,再利用三点共线得到,进而利用基本不等式与“1”的妙用即可得解.
【详解】如图所示,因为,则,即,
所以,故A错误;
又因为,
所以,故C正确;
因为三点共线,则,
所以,则,
当且仅当,即时,等号不成立,
所以的最小值为,故D错误;
所以,
当且仅当,即时,等号不成立,
所以的最小值为,故C正确.
C.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.(24-25高三上·北京·阶段练习)已知平面内四个不同的点A,B,C,D满足,则 .
【答案】3
【分析】先对等式进行变形,将其转化为与和有关的形式,然后再求的值.
【详解】已知,根据向量的减法法则,
则.因为,又,所以,移项可得.
由于,那么,所以.
故答案为:.
13.(23-24高一下·山东淄博·阶段练习)已知梯形ABCD中,,三个顶点.则顶点的坐标 .
【答案】
【分析】在梯形中,,.得到,设点D的坐标为,根据向量相等得到方程组,可得答案.
【详解】解:∵在梯形中,,,,,.
∴.设点D的坐标为.
则,.
∴,即,
∴解得故点的坐标为.
故答案为:.
14.(23-24高一下·江苏·阶段练习)已知所在平面内一点满足,则 .
【答案】5
【分析】取的中点,则,进而可得.
【详解】如图,取的中点,则,
故,故、、三点共线,
故,
故答案为:5
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(23-24高一下·江苏无锡·阶段练习)设,是不平行的向量,且,.
(1)若向量与共线,求实数的值;
(2)若,用,的线性组合表示.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由向量共线的定理计算可得;
(2)由向量的线性运算和共线定理计算可得;
【详解】(1)因为向量与共线,所以设,
即,
所以,
(2)设,
又因为,
由向量基本定理,得,解得
所以.
16.(24-25高一上·河北保定·期中)如图,在中,,.设,.
(1)用,表示,;
(2)若为内部一点,且.求证:,,三点共线.
【答案】(1),
(2)证明见解析
【分析】(1)利用平面向量线性运算法则,计算出,进而得到;
(2)计算出,结合(1)可得,证明出结论.
【详解】(1)由题可知,
,
(2)
,且有公共点M
,,三点共线.
17.(23-24高一下·江西吉安·期末)在平行四边形中,,,和交于点P.
(1)若,求x的值;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)5
【分析】(1)以为基底表示出,再利用求解即可;
(2)由(1)得出和,再利用三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)依题意可得,
又,,
所以,解得.
(2)由(1)可得,则,即.
因为,即,
所以,即,所以,
所以.
18.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)如图,在中,AD是BC边上的中线.M为BD的中点,G是AD上一点,且,直线EF过点G,交AB于点E,交AC于点F.
(1)试用和表示,
(2)若,,求的最小值.
【答案】(1),
(2)3
【分析】(1)根据平面向量的线性运算计算即可;
(2)先将用表示,再根据E,F,G三点共线,可得的关系,再根据基本不等式即可得解.
【详解】(1)由题意,为的中点,所以,
又为的中点,所以;
,即,
;
故,.
(2)由,,,
得,,
所以 ,
因为E,F,G三点共线,则 ,
则,
当且仅当,即,时取等号所以的最小值3.
19.(23-24高一下·安徽马鞍山·期中)如图,四边形ABCD为筝形(有一条对角线所在直线为对称轴的四边形),满足,AD的中点为E,.
(1)若三角形ABD为等边三角形,求四边形ABCD的面积
(2)求筝形ABCD的面积的最大值
【答案】(1);
(2)8.
【分析】(1)直接利用三角形的面积公式即可求得答案;
(2)建立坐标系,利用向量法结合基本不等式即可得出筝形ABCD的面积最大值.
【详解】(1)△ABD为正三角形,且中线,则,
又,,
.
(2)以点O为坐标原点,建立如右图所示的直角坐标系.
设,
则.
因为,所以,
即,当且仅当时,取等号.
筝形ABCD的面积为
即当时,筝形ABCD的面积最大为8.
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