广东省学业水平测试(合格考)数学 第11章 平面向量 word含答案

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名称 广东省学业水平测试(合格考)数学 第11章 平面向量 word含答案
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资源类型 教案
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科目 数学
更新时间 2020-09-24 00:02:29

文档简介

考纲展示
考情汇总
备考指导
(1)平面向量的实际背景及基本概念①了解向量的实际背景.②理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义.③理解向量的几何表示.
本章的重点是平面向量的数量积及其应用,难点是平面向量的线性运算,平面向量基本定理及其应用,解决与向量有关的问题,要始终把握向量的两个根本特征:方向和大小,透彻地理解向量数量积的意义和相关公式的应用.
(2)向量的线性运算①掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.②掌握向量数乘的运算及其意义,理解两个向量共线的含义.③了解向量线性运算的性质及其几何意义.
2018年1月T102019年1月T13
(3)平面向量的基本定理及坐标表示①了解平面向量的基本定理及其意义.②掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.③会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.④理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
2017年1月T72019年1月T42020年1月T16
(4)平面向量的数量积①理解平面向量数量积的含义及其物理意义.②了解平面向量的数量积与向量投影的关系.③掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.④能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.
2018年1月T6
(5)向量的应用①会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.②会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.
平面向量的线性运算
[基础知识填充]
1.向量的有关概念
名称
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
零向量
长度为0的向量;其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位的向量
非零向量a的单位向量为±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
0与任一向量平行或共线
共线向量
方向相同或相反的非零向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
两向量只有相等或不等,不能比较大小
相反向量
长度相等且方向相反的向量
0的相反向量为0
2.向量的线性运算
3.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.
[学考真题对练]
1.(2018·1月广东学考)如图,O是平行四边形ABCD的两条对角线的交点,则下列等式正确的是(  )
A.-=
B.+=
C.-+=
D.++=
D [对于A项,-=,错误;对于B项,+=2,错误;
对于C项,-+=+=,错误;
对于D项,++=+=,正确.故选D.]
2.(2019·1月广东学考)如图,△ABC中,=a,=b,=4,用a,b表示,正确的是(  )
A.=a+b
B.=a+b
C.=a+b
D.=a-b
C [=+=+=+(-)=+=a+b.]
3.(2020·1月广东月考)设向量a=(1,3),b=(-2,m),若b∥a,则m=
.
-6 [根据题意,向量a=(1,3),b=(-2,m),
若b∥a,则有1×m=3×(-2),即m=-6.]
 
平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略:
(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合三角形法则.
(2)求已知向量的和.一般共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.
(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较求参数的值.
[最新模拟快练]
1.(2019·珠海高一期中)化简+--=(  )
A.
B.
C.
D.0
D [+--=(+)-(+)=-=0.]
2.(2019·佛山市学考模拟)如图所示,D是△ABC的边AB的中点,则向量=(  )
A.-+
B.--
C.-
D.+
A [=+=-+.]
3.(2018·珠海市高一期中)如图所示,在三角形ABC中,BD=2CD.若=a,=b,则=(  )
A.a+b
B.a+b
C.a-b
D.a-b
A [∵=-=b-a,
∴==b-a,
∴=+=a+b-a=a+b.]
4.(2019·汕头高一月考)如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则等于(  )
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
A [=-=+-=a+c-b=a-b+c.]
5.(2019·东莞市学考模拟)平面内有四边形ABCD和点O,若+=+,则四边形ABCD的形状是(  )
A.梯形
B.平行四边形
C.矩形
D.菱形
B [因为+=+,所以-=-,即=,所以AB綊CD,故四边形ABCD是平行四边形.]
6.(2020·广东学考模拟)若a=(2,3)与b=(-4,y)共线,则y=
.
-6 [若a=(2,3)与b=(-4,y)共线,则2y-3×(-4)=0.
解得y=-6.]
平面向量的坐标运算
[基础知识填充]
1.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
λa=(λx1,λy1).
(2)向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).
2.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a,b共线?x1y2-x2y1=0.
[学考真题对练]
1.(2019·1月广东学考)已知向量a=(2,-2),b=(2,-1),则|a+b|=(  )
A.1
B.
C.5
D.25
C [a+b=(4,-3),|a+b|==5.]
2.(2017·1月广东学考)已知三点A(-3,3),B(0,1),C(1,0),则|+|=(  )
A.5
B.4
C.+
D.-
A [∵=(3,-2),=(1,-1),
∴+=(4,-3),
∴|+|==5.]
 
平面向量共线的坐标表示问题的常见类型及解题策略
(1)利用两向量共线求参数.如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解题比较方便.
(2)利用两向量共线的条件求向量坐标.一般地,在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R),然后结合其他条件列出关于λ的方程,求出λ的值后代入λa即可得到所求的向量.
(3)三点共线问题,A,B,C三点共线等价于与共线.
[最新模拟快练]
1.(2018·佛山市高一月考)设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b=(  )
A.(6,3)
B.(7,3)
C.(2,1)
D.(7,2)
B [a-2b=(3,5)-2(-2,1)=(7,3).]
2.(2019·佛山高一期末)已知
=(1,-1),C(0,1),若=2,则点D的坐标为(  )
A.(-2,3)
B.(2,-3)
C.(-2,1)
D.(2,-1)
D [设D(x,y),则=(x,y-1),2=(2,-2),根据=2得(x,y-1)=(2,-2),即解得D(2,-1).]
3.(2019·东莞市学考模拟)已知向量a=(1,2),b=(x,4),若a∥b,则实数x的值为(  )
A.8
B.2
C.-2
D.-8
B [∵a∥b,∴4-2x=0,得x=2.]
4.(2019·深圳市高一月考)已知向量a=(1,2),b=(2,3),c=(3,4),且c=λ1a+λ2b,则λ1,λ2的值分别为(  )
A.-2,1
B.1,-2
C.2,-1
D.-1,2
D [由解得]
5.(2018·广东省普通高中数学学业水平考试模拟题)已知向量a=(1,),b=(cos
θ,sin
θ),若a∥b,则tan
θ=(  )
A.
B.
C.-
D.-
B [∵a∥b,∴sin
θ-cos
θ=0,即sin
θ=cos
θ.故tan
θ=.]
6.(2019·惠州市学考模拟)已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量同方向的单位向量为

 [∵=(4,-1)-(1,3)=(3,-4),
∴与同方向的单位向量为=.]
平面向量的数量积
[基础知识填充]
1.向量的夹角
已知两个非零向量a和b,作=a,=b,则∠AOB就是向量a与b的夹角,向量夹角的范围是[0,π].
2.平面向量的数量积
定义
设两个非零向量a,b的夹角为θ,则数量|a||b|cos
θ叫作a与b的数量积,记作a·b
投影
|a|cos
θ叫作向量a在b方向上的投影,|b|cos
θ叫作向量b在a方向上的投影
几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos
θ的乘积
3.平面向量数量积的性质
设a,b都是非零向量,e是与b方向相同的单位向量,θ是a与e的夹角,则
(1)e·a=a·e=|a|cos
θ.
(2)a⊥b?a·b=0.
(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|.
特别地,a·a=|a|2或|a|=.
(4)cos
θ=.
(5)|a·b|≤|a||b|.
4.平面向量数量积满足的运算律
(1)a·b=b·a;
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
5.平面向量数量积的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),a,b的夹角为θ,则
(1)a·b=x1x2+y1y2.
(2)|a|=.若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.
(3)cos
θ=.
(4)a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0.
[学考真题对练]
 (2018·1月广东学考)已知向量a=(1,1),b=(0,2),则下列结论正确的是(  )
A.a∥b
B.(2a-b)⊥b
C.|a|=|b|
D.a·b=3
B [对于A项,1×2-0×1≠0,错误;对于B项,2a-b=(2,0),b=(0,2),
则2×0+0×2=0?(2a-b)⊥b,正确;对于C项,|a|=,|b|=2,错误;
对于D项,a·b=1×0+1×2=2,错误.故选B.]
求两个向量的数量积的三种方法
(1)利用定义,a·b=|a||b|cos
θ.
(2)利用向量的坐标运算,a·b=x1x2+y1y2.
(3)利用数量积的几何意义.
[最新模拟快练]
1.(2019·广州高一期中)已知向量a=(1,2),b=(x,-1),若a⊥b,则实数x的值为(  )
A.2
B.-2
C.1
D.-1
A [∵a⊥b,∴a·b=0,即x-2=0,解得x=2.]
2.(2019·汕头市学考模拟)已知向量a=(1,0),b=(0,1),若(ka+b)⊥(3a-b),则实数k=(  )
A.-3
B.3
C.-
D.
D [因为a=(1,0),b=(0,1),(ka+b)⊥(3a-b),所以(ka+b)(3a-b)=0,即3k-1=0,k=.]
3.(2019·肇庆高一期末)已知a=(3,-1),b=(1,-2),则a与b的夹角为(  )
A.
B.
C.
D.
B [∵|a|=,|b|=,a·b=5.∴cos〈a,b〉===.又∵a,b的夹角范围为[0,π].∴a与b的夹角为.]
4.(2019·惠州市学考模拟)已知|a|=3,|b|=6,且a+b与a垂直,则a与b的夹角是(  )
A.30°
B.90°
C.45°
D.135°
D [设a与b的夹角为θ,则由题意可得a·b=3×6cos
θ=18cos
θ,又因为(a+b)·a=a2+a·b=18+18cos
θ=0,可得cos
θ=-,∴θ=135°.]
5.(2019·东莞高一月考)已知|a|=,|b|=,a·b=,则向量a与b的夹角为(  )
A.60°
B.30°
C.120°
D.150°
A [由|a·b|=|a||b|cos
θ=×
cos
θ=,得cos
θ=,又θ∈[0°,180°],∴向量a与b的夹角θ=60°.]
6.(2018·韶关市高一期末)在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,则·=(  )
A.18
B.36
C.-18
D.-36
C [易得cos
B=,则·=||||cos(π-B)=5×6×=-18.]
7.(2018·茂名市学考模拟)已知向量a=(,1),b=(m,1).若向量a,b的夹角为,则实数m=(  )
A.-
B.
C.-或0
D.2
A [cos
==-,解得m=-.]
8.(2018·广州市高中二年级学生学业水平模拟测试模拟)已知a与b均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a-3b|等于(  )
A.
B.
C.
D.4
A [|a-3b|2=|a|2+9|b|2-6|a||b|cos
60°=1+9-6×1×1×=7,故|a-3b|=.]
9.(2018·揭阳学考模拟题)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,D在斜边BC上,且CD=2DB,那么·的值为(  )
A.3
B.5
C.6
D.9
C [·=·(+)=·=·=·=||2=6.]
10.(2019·蛇口市学考模拟)已知向量a=(1,x),b=(-1,-2),若a⊥b,则|a|=
.
 [由于a⊥b,故a·b=-1-2x=0,x=-,故|a|==.]考纲展示
考情汇总
备考指导
(1)平面向量的实际背景及基本概念①了解向量的实际背景.②理解平面向量的概念,理解两个向量相等的含义.③理解向量的几何表示.
本章的重点是平面向量的数量积及其应用,难点是平面向量的线性运算,平面向量基本定理及其应用,解决与向量有关的问题,要始终把握向量的两个根本特征:方向和大小,透彻地理解向量数量积的意义和相关公式的应用.
(2)向量的线性运算①掌握向量加法、减法的运算,并理解其几何意义.②掌握向量数乘的运算及其意义,理解两个向量共线的含义.③了解向量线性运算的性质及其几何意义.
2018年1月T102019年1月T13
(3)平面向量的基本定理及坐标表示①了解平面向量的基本定理及其意义.②掌握平面向量的正交分解及其坐标表示.③会用坐标表示平面向量的加法、减法与数乘运算.④理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
2017年1月T72019年1月T42020年1月T16
(4)平面向量的数量积①理解平面向量数量积的含义及其物理意义.②了解平面向量的数量积与向量投影的关系.③掌握数量积的坐标表达式,会进行平面向量数量积的运算.④能运用数量积表示两个向量的夹角,会用数量积判断两个平面向量的垂直关系.
2018年1月T6
(5)向量的应用①会用向量方法解决某些简单的平面几何问题.②会用向量方法解决简单的力学问题与其他一些实际问题.
平面向量的线性运算
[基础知识填充]
1.向量的有关概念
名称
定义
备注
向量
既有大小又有方向的量;向量的大小叫做向量的长度(或称模)
平面向量是自由向量
零向量
长度为0的向量;其方向是任意的
记作0
单位向量
长度等于1个单位的向量
非零向量a的单位向量为±
平行向量
方向相同或相反的非零向量
0与任一向量平行或共线
共线向量
方向相同或相反的非零向量
相等向量
长度相等且方向相同的向量
两向量只有相等或不等,不能比较大小
相反向量
长度相等且方向相反的向量
0的相反向量为0
2.向量的线性运算
3.共线向量定理
向量a(a≠0)与b共线,当且仅当有唯一一个实数λ,使b=λa.
[学考真题对练]
1.(2018·1月广东学考)如图,O是平行四边形ABCD的两条对角线的交点,则下列等式正确的是(  )
A.-=
B.+=
C.-+=
D.++=
2.(2019·1月广东学考)如图,△ABC中,=a,=b,=4,用a,b表示,正确的是(  )
A.=a+b
B.=a+b
C.=a+b
D.=a-b
3.(2020·1月广东月考)设向量a=(1,3),b=(-2,m),若b∥a,则m=
.
 
平面向量线性运算问题的常见类型及解题策略:
(1)向量加法或减法的几何意义.向量加法和减法均适合三角形法则.
(2)求已知向量的和.一般共起点的向量求和用平行四边形法则;求差用三角形法则;求首尾相连向量的和用三角形法则.
(3)求参数问题可以通过研究向量间的关系,通过向量的运算将向量表示出来,进行比较求参数的值.
[最新模拟快练]
1.(2019·珠海高一期中)化简+--=(  )
A.
B.
C.
D.0
2.(2019·佛山市学考模拟)如图所示,D是△ABC的边AB的中点,则向量=(  )
A.-+
B.--
C.-
D.+
3.(2018·珠海市高一期中)如图所示,在三角形ABC中,BD=2CD.若=a,=b,则=(  )
A.a+b
B.a+b
C.a-b
D.a-b
4.(2019·汕头高一月考)如图,在四边形ABCD中,设=a,=b,=c,则等于(  )
A.a-b+c
B.b-(a+c)
C.a+b+c
D.b-a+c
5.(2019·东莞市学考模拟)平面内有四边形ABCD和点O,若+=+,则四边形ABCD的形状是(  )
A.梯形
B.平行四边形
C.矩形
D.菱形
6.(2020·广东学考模拟)若a=(2,3)与b=(-4,y)共线,则y=
.
平面向量的坐标运算
[基础知识填充]
1.平面向量的坐标运算
(1)向量加法、减法、数乘及向量的模
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),则
a+b=(x1+x2,y1+y2),a-b=(x1-x2,y1-y2),
λa=(λx1,λy1).
(2)向量坐标的求法
①若向量的起点是坐标原点,则终点坐标即为向量的坐标.
②设A(x1,y1),B(x2,y2),则=(x2-x1,y2-y1).
2.平面向量共线的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0.a,b共线?x1y2-x2y1=0.
[学考真题对练]
1.(2019·1月广东学考)已知向量a=(2,-2),b=(2,-1),则|a+b|=(  )
A.1
B.
C.5
D.25
2.(2017·1月广东学考)已知三点A(-3,3),B(0,1),C(1,0),则|+|=(  )
A.5
B.4
C.+
D.-
 
平面向量共线的坐标表示问题的常见类型及解题策略
(1)利用两向量共线求参数.如果已知两向量共线,求某些参数的取值时,利用“若a=(x1,y1),b=(x2,y2),则a∥b的充要条件是x1y2=x2y1”解题比较方便.
(2)利用两向量共线的条件求向量坐标.一般地,在求与一个已知向量a共线的向量时,可设所求向量为λa(λ∈R),然后结合其他条件列出关于λ的方程,求出λ的值后代入λa即可得到所求的向量.
(3)三点共线问题,A,B,C三点共线等价于与共线.
[最新模拟快练]
1.(2018·佛山市高一月考)设平面向量a=(3,5),b=(-2,1),则a-2b=(  )
A.(6,3)
B.(7,3)
C.(2,1)
D.(7,2)
2.(2019·佛山高一期末)已知
=(1,-1),C(0,1),若=2,则点D的坐标为(  )
A.(-2,3)
B.(2,-3)
C.(-2,1)
D.(2,-1)
3.(2019·东莞市学考模拟)已知向量a=(1,2),b=(x,4),若a∥b,则实数x的值为(  )
A.8
B.2
C.-2
D.-8
4.(2019·深圳市高一月考)已知向量a=(1,2),b=(2,3),c=(3,4),且c=λ1a+λ2b,则λ1,λ2的值分别为(  )
A.-2,1
B.1,-2
C.2,-1
D.-1,2
5.(2018·广东省普通高中数学学业水平考试模拟题)已知向量a=(1,),b=(cos
θ,sin
θ),若a∥b,则tan
θ=(  )
A.
B.
C.-
D.-
6.(2019·惠州市学考模拟)已知点A(1,3),B(4,-1),则与向量同方向的单位向量为

平面向量的数量积
[基础知识填充]
1.向量的夹角
已知两个非零向量a和b,作=a,=b,则∠AOB就是向量a与b的夹角,向量夹角的范围是[0,π].
2.平面向量的数量积
定义
设两个非零向量a,b的夹角为θ,则数量|a||b|cos
θ叫作a与b的数量积,记作a·b
投影
|a|cos
θ叫作向量a在b方向上的投影,|b|cos
θ叫作向量b在a方向上的投影
几何意义
数量积a·b等于a的长度|a|与b在a的方向上的投影|b|cos
θ的乘积
3.平面向量数量积的性质
设a,b都是非零向量,e是与b方向相同的单位向量,θ是a与e的夹角,则
(1)e·a=a·e=|a|cos
θ.
(2)a⊥b?a·b=0.
(3)当a与b同向时,a·b=|a||b|;当a与b反向时,a·b=-|a||b|.
特别地,a·a=|a|2或|a|=.
(4)cos
θ=.
(5)|a·b|≤|a||b|.
4.平面向量数量积满足的运算律
(1)a·b=b·a;
(2)(λa)·b=λ(a·b)=a·(λb)(λ为实数);
(3)(a+b)·c=a·c+b·c.
5.平面向量数量积的坐标表示
设a=(x1,y1),b=(x2,y2),a,b的夹角为θ,则
(1)a·b=x1x2+y1y2.
(2)|a|=.若A(x1,y1),B(x2,y2),则||=.
(3)cos
θ=.
(4)a⊥b?a·b=0?x1x2+y1y2=0.
[学考真题对练]
 (2018·1月广东学考)已知向量a=(1,1),b=(0,2),则下列结论正确的是(  )
A.a∥b
B.(2a-b)⊥b
C.|a|=|b|
D.a·b=3
求两个向量的数量积的三种方法
(1)利用定义,a·b=|a||b|cos
θ.
(2)利用向量的坐标运算,a·b=x1x2+y1y2.
(3)利用数量积的几何意义.
[最新模拟快练]
1.(2019·广州高一期中)已知向量a=(1,2),b=(x,-1),若a⊥b,则实数x的值为(  )
A.2
B.-2
C.1
D.-1
2.(2019·汕头市学考模拟)已知向量a=(1,0),b=(0,1),若(ka+b)⊥(3a-b),则实数k=(  )
A.-3
B.3
C.-
D.
3.(2019·肇庆高一期末)已知a=(3,-1),b=(1,-2),则a与b的夹角为(  )
A.
B.
C.
D.
4.(2019·惠州市学考模拟)已知|a|=3,|b|=6,且a+b与a垂直,则a与b的夹角是(  )
A.30°
B.90°
C.45°
D.135°
5.(2019·东莞高一月考)已知|a|=,|b|=,a·b=,则向量a与b的夹角为(  )
A.60°
B.30°
C.120°
D.150°
6.(2018·韶关市高一期末)在△ABC中,已知AB=AC=5,BC=6,则·=(  )
A.18
B.36
C.-18
D.-36
7.(2018·茂名市学考模拟)已知向量a=(,1),b=(m,1).若向量a,b的夹角为,则实数m=(  )
A.-
B.
C.-或0
D.2
8.(2018·广州市高中二年级学生学业水平模拟测试模拟)已知a与b均为单位向量,它们的夹角为60°,那么|a-3b|等于(  )
A.
B.
C.
D.4
9.(2018·揭阳学考模拟题)如图,在△ABC中,∠BAC=90°,AB=3,D在斜边BC上,且CD=2DB,那么·的值为(  )
A.3
B.5
C.6
D.9
10.(2019·蛇口市学考模拟)已知向量a=(1,x),b=(-1,-2),若a⊥b,则|a|=
.
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