人教版2022届一轮复习打地基练习 向量的概念与向量的模
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这是一份人教版2022届一轮复习打地基练习 向量的概念与向量的模,共26页。试卷主要包含了已知直线x+y﹣k=0,下列说法中正确的是,下列说法正确的是,已知向量a→=,已知A等内容,欢迎下载使用。
人教版2022届一轮复习打地基练习 向量的概念与向量的模
一.选择题(共16小题)
1.设非零向量a→,b→满足a→⊥b→,则( )
A.|a→|=|b→| B.a→∥b→ C.|a→|<|b→| D.|a→−b→|=|a→+b→|
2.已知直线x+y﹣k=0(k>0)与圆x2+y2=4交于不同的两点A、B,O是坐标原点,且有|OA→+OB→|=|AB→|,那么k的值为( )
A.2 B.22 C.2 D.4
3.下列说法中正确的是( )
A.单位向量都相等
B.若a→,b→满足|a→|>|b→|且a→与b→同向,则a→>b→
C.对于任意向量a→,b→,必有|a→+b→|≤|a→|+|b→|
D.平行向量不一定是共线向量
4.下列说法正确的是( )
A.向量的模是正实数
B.共线向量一定是相等向量
C.方向相反的两个向量一定是共线向量
D.两个有共同起点且共线的向量终点也必相同
5.已知向量a→=(6t+3,9),b→=(4t+2,8),若(13a→+b→)∥(a→−12b→),则t=( )
A.﹣1 B.−12 C.12 D.1
6.已知向量a→=(−1,2),b→=(x,6),且a→∥b→,则|a→−b→|=( )
A.5 B.25 C.5 D.4
7.已知向量a→=(1,1),则|a→|=( )
A.1 B.2 C.3 D.2
8.已知向量a→,b→满足|a→|=3,|b→|=4,|a→+b→|=14,则|a→−b→|=( )
A.3 B.5 C.6 D.7
9.已知A(0,1),B(2,0),O为坐标原点,动点P满足|OP→|=2,则|OA→+OB→+OP→|的最小值为( )
A.2−3 B.2+3 C.7+43 D.7﹣43
10.化简AB→+BC→−AC→−DC→的结果是( )
A.AD→ B.DB→ C.CD→ D.DC→
11.已知|a→|=1,|b→|=2,a→⋅b→=1,若a→−c→与b→−c→的夹角为60°,则|c→|的最大值为( )
A.72+1 B.3 C.7+1 D.3+1
12.已知a→=(−1,2),则与a→同方向的单位向量是( )
A.(−55,255) B.(−15,25) C.(15,−25) D.(55,−255)
13.下列命题正确的是( )
A.若|a→|=0,则a→=0→ B.若|a→|=|b→|,则a→=b→
C.若|a→|=|b→|,则a→∥b→ D.若a→∥b→,则a→=b→
14.称d(a→,b→)=|a→−b→|为两个向量a→、b→间的“距离”.若向量a→、b→满足:①|b→|=1;②a→≠b→;③对任意的t∈R,恒有d(a→,tb→)≥d(a→,b→)则( )
A.a→⊥b→ B.a→⊥(a→−b→)
C.b→⊥(a→−b→) D.(a→+b→)⊥(a→−b→)
15.如图,在正六边形ABCDEF,点O为其中心,则下列判断错误的是( )
A.AB→=OC→ B.AB→∥DE→ C.|AD→|=|BE→| D.|AC→|=|BE→|
16.过点P(4,2)作直线l分别与x轴、y轴的正半轴交于A、B两点,点O为坐标原点,则|OA→|+|OB→|的最小值为( )
A.42 B.2+42 C.6+42 D.6
二.多选题(共6小题)
17.△ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a→,b→满足AB→=2a→,AC→=2a→+b→,则下列结论正确的是( )
A.|b→|=1 B.|a→|=1 C.a→∥b→ D.(4a→+b→)⊥BC→
18.已知a→与b→均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题:
P1:|a→+b→|>1⇔θ∈[0,23π);
P2:|a→+b→|>1⇔θ∈(23π,π];
P3:|a→−b→|>1⇔θ∈[0,π3);
P4:|a→−b→|>1⇔θ∈(π3,π].
其中正确的命题是( )
A.P1 B.P2 C.P3 D.P4
19.下列说法中,正确的是( )
A.任意单位向量的模都相等.
B.若A,B是平面内的两个不同的点,则AB→=BA→
C.若向量a→∥b→,b→∥c→,则a→∥c→
D.零向量与任意向量平行
20.设a→,b→都是非零向量,则下列四个条件中,一定能使a→|a→|+b→|b→|=0→成立的是( )
A.a→=−2b→ B.a→=2b→ C.a→=b→ D.a→=−b→
21.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→单位向量,则|a→|=|b→|
22.已知非零向量a→,b→,下列说法正确的是( )
A.若a→=b→,则|a→|=|b→|
B.若a→,b→为单位向量,则a→=b→
C.若|a→|>|b→|且a→与b→同向,则a→>b→
D.|a→+b→|≤|a→|+|b→|
三.填空题(共16小题)
23.平面向量ai→满足:|ai→|=1(i=0,1,2,3),且i=13 ai→=0→.则|a0→+a1→+a2→|+|a0→+a1→+a3→|+|a0→+a2→+a3→|的取值范围为 .
24.向量a→与b→的夹角为60°,若a→=(0,2),|b→|=1,则|a→+2b→|= .
25.已知正方形ABCD边长为1,AB→=a→,BC→=b→,AC→=c→,则|a→+b→+c→|= .
26.已知向量a→,b→满足|a→|=6,b→=(−2,2),且|λa→+μb→|=0(λμ≠0),则|λμ|的值为 .
27.设向量a→,b→满足|a→|=2,a→⋅b→=32,|a→+b→|=22,则|b→|= .
28.已知夹角为π3的单位向量a→,b→,则|2a→−3b→|= .
29.已知a→、b→为两个向量,给出以下4个条件:
①|a→|=|b→|;②a→与b→的方向相反;③|a→|=0或|b→|=0;④a→与b→都是单位向量.
由条件 一定可以得到a→与b→平行.
30.已知a→=(−1,3),b→=(1,t),若(a→−2b→)⊥a→,则|a→+b→|= .
31.平行四边形ABCD中,AB=2,AD=4,∠BAD=60°,E是BC的中点,F是AE的中点,则向量DF→的模长是 .
32.如图所示的每个小正方形的边长都是1,在其中标出了6个向量,则在这6个向量中:
(1)有且仅有两个向量的模相等,则这两个向量分别是 ,它们的模都等于 ;
(2)存在着共线向量,则这些共线向量分别是 ,它们的模的和等于 .
33.若正方形ABCD的边长为1,记AB→=a→,BC→=b→,AC→=c→,则|a→+2b→−3c→|= .
34.已知a→=(﹣3,4),则与a→方向相同的单位向量的坐标为 .
35.已知向量a→=(m,2),b→=(1,﹣1),|a→−b→|=|a→|+|b→|,则实数m= .
36.已知向量a→=(2,−1),b→=(4,m),且a→∥b→,则|a→+2b→|= .
37.已知△ABC中,AB=1,AC=3,cosA=14,点E在直线BC上,且满足BE→=AB→+lAC→(l∈R),则|AE→|= .
38.若菱形ABCD的边长为2,则|AB→−CB→−DC→|= .
四.解答题(共3小题)
39.已知|a→|=2,|b→|=3,|a→−b→|=7.
(1)求a→与b→的夹角大小;
(2)求|a→+2b→|的值.
40.如图,在△ABC中,设AB→=a,AC→=b,AP的中点为Q,BQ的中点为R,CR的中点恰为P.
(Ⅰ)若AP→=λa+μb,求λ和μ的值;
(Ⅱ)以AB,AC为邻边,AP为对角线,作平行四边形ANPM,求平行四边形ANPM和三角形ABC的面积之比S平行四边形ANPMS△ABC.
41.若向量a→,b→,3a→−2b→的起点为同一点,证明这三个向量的终点在一条直线上.
人教版2022届一轮复习打地基练习 向量的概念与向量的模
参考答案与试题解析
一.选择题(共16小题)
1.设非零向量a→,b→满足a→⊥b→,则( )
A.|a→|=|b→| B.a→∥b→ C.|a→|<|b→| D.|a→−b→|=|a→+b→|
【分析】由非零向量a→,b→满足a→⊥b→,得a→⋅b→=0,从而得到|a→−b→|=|a→+b→|.
【解答】解:∵非零向量a→,b→满足a→⊥b→,
∴a→⋅b→=0,
∴a→2−2a→⋅b→+b→2=a→2+2a→⋅b→+b→2,
∴|a→−b→|=|a→+b→|.
故选:D.
2.已知直线x+y﹣k=0(k>0)与圆x2+y2=4交于不同的两点A、B,O是坐标原点,且有|OA→+OB→|=|AB→|,那么k的值为( )
A.2 B.22 C.2 D.4
【分析】根据当|OA→+OB→|=|AB→|时,O,A,B三点为矩形的三个顶点,可知OA⊥OB,然后根据图形可知直线(2,0)点,从而可求出k的值.
【解答】解:当|OA→+OB→|=|AB→|时,O,A,B三点为矩形的三个顶点,可知OA⊥OB,
由图可知直线过(2,0)点,此时k=2,
故选:A.
3.下列说法中正确的是( )
A.单位向量都相等
B.若a→,b→满足|a→|>|b→|且a→与b→同向,则a→>b→
C.对于任意向量a→,b→,必有|a→+b→|≤|a→|+|b→|
D.平行向量不一定是共线向量
【分析】向量是既有大小,又有方向的量,所以A,B错误;平行向量又称共线向量,故D错误.由向量的三角形法则和三角形的三边关系知D正确.
【解答】解:A选项,单位向量的模相等,但方向可以不同,故错误;
B选项,向量是既有大小,又有方向的量,不能比较大小,故错误;
C选项,由向量的三角形法则和三角形两边之和大于第三边得|a→+b→|≤|a→|+|b→|,故正确;
D选项,平行向量又称共线向量,故错误;
故选:C.
4.下列说法正确的是( )
A.向量的模是正实数
B.共线向量一定是相等向量
C.方向相反的两个向量一定是共线向量
D.两个有共同起点且共线的向量终点也必相同
【分析】由向量的概念逐一判定即可得结论.
【解答】解:对于A,因为|0→|=0,不是正实数,故A错误;
对于B,共线向量是方向相同或相反的向量,但模的大小不确定,故B错误;
对于C,共线向量是方向相同或相反的向量,故方向相反的两个向量一定是共线向量,故C正确;
对于D,两个有共同起点且共线的向量方向相同或相反,长度也不一定相同,故终点不一定相同,故D错误.
故选:C.
5.已知向量a→=(6t+3,9),b→=(4t+2,8),若(13a→+b→)∥(a→−12b→),则t=( )
A.﹣1 B.−12 C.12 D.1
【分析】根据平面向量的坐标表示和共线定理,列方程求出t的值.
【解答】解:向量a→=(6t+3,9),b→=(4t+2,8),
所以13a→+b→=(6t+3,11),
a→−12b→=(4t+2,5).
又(13a→+b→)∥(a→−12b→),
所以5(6t+3)﹣11(4t+2)=0,
解得t=−12.
故选:B.
6.已知向量a→=(−1,2),b→=(x,6),且a→∥b→,则|a→−b→|=( )
A.5 B.25 C.5 D.4
【分析】利用向量共线定理、模的计算公式即可得出.
【解答】解:∵向量a→=(−1,2),b→=(x,6),且a→∥b→,
∴﹣6﹣2x=0,解得x=﹣3.
∴a→−b→=(2,﹣4),
则|a→−b→|=22+(−4)2=25.
故选:B.
7.已知向量a→=(1,1),则|a→|=( )
A.1 B.2 C.3 D.2
【分析】根据向量a→的坐标即可得出|a→|的值.
【解答】解:∵a→=(1,1),
∴|a→|=2.
故选:B.
8.已知向量a→,b→满足|a→|=3,|b→|=4,|a→+b→|=14,则|a→−b→|=( )
A.3 B.5 C.6 D.7
【分析】根据向量的模即可求出.
【解答】解:∵|a→|=3,|b→|=4,|a→+b→|=14,
∴|a→+b→|2=|a→|2+|b→|2+2a→•b→,
即14=9+16+2a→•b→,
∴2a→•b→=−11.
∴|a→−b→|2=|a→|2+|b→|2﹣2a→•b→=9+16+11=36,
∴|a→−b→|=6,
故选:C.
9.已知A(0,1),B(2,0),O为坐标原点,动点P满足|OP→|=2,则|OA→+OB→+OP→|的最小值为( )
A.2−3 B.2+3 C.7+43 D.7﹣43
【分析】根据动点P满足|OP→|=2,设出点P的坐标(2cosθ,2sinθ),写出OA→+OB→+OP→的坐标表示,根据向量坐标表示模长求解,其中通过三角函数的最值解得模长的最值.
【解答】解:由|OP→|=2可知,点P在以原点为圆心,半径为2的圆上,
则设P(2cosθ,2sinθ),
∴OA→+OB→+OP→=(2+2cosθ,1+2sinθ),
∴|OA→+OB→+OP→|=(2+2cosθ)2+(1+2sinθ)2=7+42cosθ+4sinθ=7+43sin(θ+φ)(其中tanφ=2).
∴min=7−43=2−3.
故选:A.
10.化简AB→+BC→−AC→−DC→的结果是( )
A.AD→ B.DB→ C.CD→ D.DC→
【分析】利用向量加法的三角形法则AB→+BC→=AC→,代入要求的式子化简,以及−DC→=CD→,从而得到正确选项.
【解答】解:∵AB→+BC→=AC→,
∴AB→+BC→−AC→−DC→=−DC→=CD→
故选:C.
11.已知|a→|=1,|b→|=2,a→⋅b→=1,若a→−c→与b→−c→的夹角为60°,则|c→|的最大值为( )
A.72+1 B.3 C.7+1 D.3+1
【分析】利用向量的数量积公式得<a→,b→>=π3,以∠AOB的角平分线为x轴,O为坐标原点建立平面直角坐标系,利用向量的坐标运算求出C点的轨迹方程(x−3)2+y2=1,求圆上点到原点的最大距离.
【解答】解:|a→|=1,|b→|=2,a→⋅b→=|a→||b→|cos<a→,b→>=1,
∴cos<a→,b→>=12,∴<a→,b→>=π3,设a→=OA→,b→=OB→,c→=OC→,
以∠AOB的角平分线为x轴,O为坐标原点建立平面直角坐标系,
则A(32,12),B(3,﹣1),设C(x,y),
cos<a→−c→,b→−c→>=(x−32)(x−3)+(y−12)(y+1)(x−32)2+(y−12)2×(x−3)2+(y+1)2=12,
整理得(x−3)2+y2=1,∴C点的轨迹为圆,圆心坐标为(3,0),
∴|c→|=x2+y2,其最大值为1+3.
故选:D.
12.已知a→=(−1,2),则与a→同方向的单位向量是( )
A.(−55,255) B.(−15,25) C.(15,−25) D.(55,−255)
【分析】由与a→同方向的单位向量是a→|a→|计算即可求得结论.
【解答】解:因为a→=(−1,2),所以|a→|=5
所以与a→同方向的单位向量是a→|a→|=15(﹣1,2)=(−55,255).
故选:A.
13.下列命题正确的是( )
A.若|a→|=0,则a→=0→ B.若|a→|=|b→|,则a→=b→
C.若|a→|=|b→|,则a→∥b→ D.若a→∥b→,则a→=b→
【分析】根据零向量的定义即可判断出A正确,根据相等向量的定义即可判断B错误,根据共线向量的定义即可判断C,D都错误.
【解答】解:根据零向量的定义知,若|a→|=0,则a→=0→,∴A正确;
向量由长度和方向确定,长度相同而方向不同的两向量不相等,∴B错误;
长度相同,而方向不在同一直线的两向量不平行,∴C错误;
互相平行的两向量的长度不一定相同,从而这两向量不一定相等,∴D错误.
故选:A.
14.称d(a→,b→)=|a→−b→|为两个向量a→、b→间的“距离”.若向量a→、b→满足:①|b→|=1;②a→≠b→;③对任意的t∈R,恒有d(a→,tb→)≥d(a→,b→)则( )
A.a→⊥b→ B.a→⊥(a→−b→)
C.b→⊥(a→−b→) D.(a→+b→)⊥(a→−b→)
【分析】由题意知 b→的终点在单位圆上,由d(a→,tb→)≥d(a→,b→)恒成立得|AC→|≥|BA→|恒成立,从而 BA→⊥OB→ 即(a→−b→)⊥b→.
【解答】解:如图:∵|b→|=1,
∴b→的终点在单位圆上,
用OB→ 表示b→,用OA→ 表示 a→,用 BA→表示 a→−b→,
设 OC→=tb→,
∴d(a→,tb→)=|AC→|,d(a→,b→)=|BA→|,
由d(a→,tb→)≥d(a→,b→)恒成立得,
|AC→|≥|BA→|恒成立,
∴BA→⊥OB→,(a→−b→)⊥b→,
故选:C.
15.如图,在正六边形ABCDEF,点O为其中心,则下列判断错误的是( )
A.AB→=OC→ B.AB→∥DE→ C.|AD→|=|BE→| D.|AC→|=|BE→|
【分析】根据题意,作出正六边形ABCDEF,设其边长为a,结合向量的定义依次分析选项,即可得答案.
【解答】解:如图正六边形ABCDEF,设其边长为a,依次分析选项:
对于A、由正六边形的性质可得AB与OC平行且相等,则有AB→=OC→,故A正确;
对于B、由正六边形的性质可得AB与DE平行,即AB→∥DE→,故B正确;
对于C、在正六边形ABCDEF中,AD与BE均过中心O,则有AD=BE=2a,即有|AD→|=|BE→|,故C正确;
对于D、在正六边形ABCDEF中,AC=3a,BE=2a,则|AC→|≠|BE→|,故D错误;
故选:D.
16.过点P(4,2)作直线l分别与x轴、y轴的正半轴交于A、B两点,点O为坐标原点,则|OA→|+|OB→|的最小值为( )
A.42 B.2+42 C.6+42 D.6
【分析】由题意可得直线的斜率k<0,设出直线方程,求出A,B的坐标,可得到|OA|+|OB|,进而利用基本不等式求出最值.
【解答】解:设直线的斜率为k,则直线l的方程为:y﹣2=k(x﹣4),整理可得:kx﹣y+2﹣4k=0,
因为直线l与x轴的正半轴,y轴的正半轴分别交于A、B两点,所以k<0,
令x=0,得y=2﹣4k,所以B(0,2﹣4k),
令y=0,得到x=4−2k,所以A(4−2k,0),
所以|OA|+|OB|=2﹣4k+4−2k=6+(﹣4k−2k)≥6+28=6+42,
当且仅当﹣4k=−2k时取等号,
∴|OA|+|OB|的最小值为6+42,
故选:C.
二.多选题(共6小题)
17.△ABC是边长为2的等边三角形,已知向量a→,b→满足AB→=2a→,AC→=2a→+b→,则下列结论正确的是( )
A.|b→|=1 B.|a→|=1 C.a→∥b→ D.(4a→+b→)⊥BC→
【分析】直接利用向量的线性运算,向量垂直的充要条件,向量的模,判断A、B、C、D的结论.
【解答】解:由题意,BC→=AC→−AB→=(2a→+b)﹣2a→=b→,则|b→|=2,故A错误;
|2a→|=2|a→|=2,所以|a→|=1,故B正确;
因为AB→=2a→,BC→=b→,故a→,b→不平行,故C错误;
设B,C中点为D,则AB→+AC→=2AD→,且AD→⊥BC→,
而2AD→=2a→+(2a→+b→)=4a→+b→,
所以(4a→+b→)⊥BC→,故D正确.
故选:BD.
18.已知a→与b→均为单位向量,其夹角为θ,有下列四个命题:
P1:|a→+b→|>1⇔θ∈[0,23π);
P2:|a→+b→|>1⇔θ∈(23π,π];
P3:|a→−b→|>1⇔θ∈[0,π3);
P4:|a→−b→|>1⇔θ∈(π3,π].
其中正确的命题是( )
A.P1 B.P2 C.P3 D.P4
【分析】根据题意,由|a→+b→|>1可得出cosθ>−12,然后可求出θ的范围;由|a→−b→|>1可得出cosθ<12,然后即可求出θ的范围,这样即可得出正确的命题.
【解答】解:∵a→,b→均为单位向量,且夹角为θ,
∴由|a→+b→|>1,得a→2+2a→⋅b→+b→2=2+2cosθ>1,
∴cosθ>−12,且θ∈[0,π],∴θ∈[0,2π3);
由|a→−b→|>1,得a→2+b→2−2a→⋅b→=2−2cosθ>1,
∴cosθ<12,且θ∈[0,π],∴θ∈(π3,π],
∴正确的命题是P1,P4.
故选:AD.
19.下列说法中,正确的是( )
A.任意单位向量的模都相等.
B.若A,B是平面内的两个不同的点,则AB→=BA→
C.若向量a→∥b→,b→∥c→,则a→∥c→
D.零向量与任意向量平行
【分析】根据单位向量的模为1可判断A;根据AB→与BA→是相反向量可判断B;根据b→=0→可判断C;根据“规定0→与任意向量平行”可判断D.
【解答】解:∵单位向量的模为1,∴A对;
∵AB→与BA→是相反向量,∴B错;
若b→=0→,则a→与c→不一定共线,∴C错;
教材中规定“0→与任意向量平行”,∴D对.
故选:AD.
20.设a→,b→都是非零向量,则下列四个条件中,一定能使a→|a→|+b→|b→|=0→成立的是( )
A.a→=−2b→ B.a→=2b→ C.a→=b→ D.a→=−b→
【分析】根据题意可知,向量a→,b→的方向相反,然后即可得出正确的选项.
【解答】解:∵a→|a→|+b→|b→|=0→,
∴a→|a→|=−b→|b→|,
∴a→与b→的方向相反,
∴AD正确.
故选:AD.
21.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→单位向量,则|a→|=|b→|
【分析】根据相等向量和单位向量的定义即可判断命题A错误,命题D正确;b→=0→,a→,c→不共线时,命题B错误;对|a→+b→|=|a→−b→|两边平方进行数量积的运算即可得出a→⋅b→=0,然后得出命题C正确,这样即可得出正确的选项.
【解答】解:单位向量的方向可能不同,所以单位向量不能都相等,∴命题A错误;
若b→=0→,且a→,c→不共线,仍满足a→与b→是共线向量,b→与c→是共线向量,∴命题B错误;
∵|a→+b→|=|a→−b→|,∴(a→+b→)2=(a→−b→)2,∴a→⋅b→=0,∴a→⊥b→,∴命题C正确;
若a→与b→是单位向量,则|a→|=|b→|=1,∴命题D正确.
故选:AB.
22.已知非零向量a→,b→,下列说法正确的是( )
A.若a→=b→,则|a→|=|b→|
B.若a→,b→为单位向量,则a→=b→
C.若|a→|>|b→|且a→与b→同向,则a→>b→
D.|a→+b→|≤|a→|+|b→|
【分析】利用相等向量的定义判断A,利用单位向量的定义判断B,利用向量不能比较大小判断C,利用三角形法则判断D.
【解答】解:对于A,若a→=b→,则两向量的大小相等,方向相同,故|a→|=|b→|成立,故A对,
对于B,若a→,b→都是单位向量,两向量的方向不定,故a→=b→不成立,故B错,
对C,∵两向量不能比较大小,故C错,
对于D,根据平面向量的三角形法则,|a→+b→|≤|a→|+|b→|成立,故D对,
故选:AD.
三.填空题(共16小题)
23.平面向量ai→满足:|ai→|=1(i=0,1,2,3),且i=13 ai→=0→.则|a0→+a1→+a2→|+|a0→+a1→+a3→|+|a0→+a2→+a3→|的取值范围为 [23,4] .
【分析】由题意知向量a1→,a2→,a3→对应的点A,B,C在单位圆上,且△ABC为等边三角形,且|a0→+a1→+a2→|+|a0→+a1→+a3→|+|a0→+a2→+a3→|=|a0→−a1→|+|a0→−a2→||a0→−a3→|,从而问题转化为圆上的E点到点A、B、C的距离的和,即|EA|+|EB|+|EC|,再利用不等式的性质及三角形的性质求解.
【解答】解:∵向量ai→满足:|ai→|=1(i=0,1,2,3),且i=13 ai→=0→,
∴向量a1→,a2→,a3→对应的点A,B,C在单位圆上,且△ABC为等边三角形,
且|a0→+a1→+a2→|+|a0→+a1→+a3→|+|a0→+a2→+a3→|=|a0→−a1→|+|a0→−a2→||a0→−a3→|,
即圆上的E点到点A、B、C的距离的和,即|EA|+|EB|+|EC|,
若点E不与A、B、C重合,不妨设E在AC上,
则|EA|+|EC|>|AC|,|EB|>|AB|,|EA|+|EB|+|EC|>|AC|+|AB|,
故点E在圆上运动时,|EA|+|EB|+|EC|≥|AC|+|AB|,
又∵△ABC为单位圆的内接等边三角形,∴|AC|=|AB|=3,
∴|EA|+|EB|+|EC|≥23,
由余弦定理可得|AC|2=|EA|2+|EC|2﹣2|EA|•|EC|cos∠AEC,且∠AEC=2π3,
即3=|EA|2+|EC|2+|EA|•|EC|=(|EA|+|EC|)2﹣|EA|•|EC|,
即|EA|•|EC|=(|EA|+|EC|)2﹣3≤14(|EA|+|EC|)2,
即|EA|+|EC|≤2(当且仅当|EA|=|EC|,即点E与点D重合时,等号成立),
又∵|EB|≤|BD|=2,
∴|EA|+|EB|+|EC|≤4(当且仅当点E是AC、AB或BC的中点时,等号成立),
∴|a0→+a1→+a2→|+|a0→+a1→+a3→|+|a0→+a2→+a3→|的取值范围为[23,4],
故答案为:[23,4].
24.向量a→与b→的夹角为60°,若a→=(0,2),|b→|=1,则|a→+2b→|= 23 .
【分析】根据平面向量数量积的定义,求出a→•b→的值,再求向量的模长即可.
【解答】解:由题意得,|a→|=2,|b→|=1,向量a→与b→的夹角为60°,
∴a→•b→=2×1×cos60°=1,
∴|a→+2b→|=a→2+4a→⋅b→+4b→2
=22+4×1+4×12
=23.
故答案为:23.
25.已知正方形ABCD边长为1,AB→=a→,BC→=b→,AC→=c→,则|a→+b→+c→|= 22 .
【分析】由题意可得a→⋅b→=0,|a→|=|b→|=1,|c→|=2,c→=a→+b→,再根据|a→+b→+c→|=|2a→+2b→|,利用求向量的模的方法,计算求得结果.
【解答】解:由题意可得a→⊥b→,∴a→⋅b→=0,再根据题意可得 c→=a→+b→,
则|a→+b→+c→|=|2a→+2b→|=2•(a→+b→)2=2a2+2a→⋅b→+b→2
=21+0+1=22,
故答案为 22.
26.已知向量a→,b→满足|a→|=6,b→=(−2,2),且|λa→+μb→|=0(λμ≠0),则|λμ|的值为 13 .
【分析】由|λa→+μb→|=0(λμ≠0)可转化为λa→+ub→=0→,从而可得|λ|•|a→|=|u|•|b→|,从而求得.
【解答】解:∵|λa→+μb→|=0(λμ≠0),
∴λa→+ub→=0→,
即λa→=−ub→,
即|λ|•|a→|=|u|•|b→|,
又∵|a→|=6,|b→|=(−2)2+22=2,
∴6•|λ|=2•|u|,即|λ||μ|=13,
故答案为:13.
27.设向量a→,b→满足|a→|=2,a→⋅b→=32,|a→+b→|=22,则|b→|= 1 .
【分析】根据向量的公式:|a→+b→|2=a→2+2a→⋅b→+b→2,直接代入数据进行计算即可.
【解答】解:由于|a→+b→|2=a→2+2a→⋅b→+b→2=4+3+b→2=8,
∴|b→|=1.
故答案为:1.
28.已知夹角为π3的单位向量a→,b→,则|2a→−3b→|= 7 .
【分析】根据条件可求出a→⋅b→=12,然后根据|2a→−3b→|=(2a→−3b→)2进行数量积的运算即可求出|2a→−3b→|的值.
【解答】解:∵|a→|=|b→|=1,<a→,b→>=π3,
∴a→⋅b→=12,
∴|2a→−3b→|=(2a→−3b→)2=4a→2−12a→⋅b→+9b→2=4−6+9=7.
故答案为:7.
29.已知a→、b→为两个向量,给出以下4个条件:
①|a→|=|b→|;②a→与b→的方向相反;③|a→|=0或|b→|=0;④a→与b→都是单位向量.
由条件 ②③ 一定可以得到a→与b→平行.
【分析】根据向量的平行以及单位向量即可判断.
【解答】解:长度相等或都是单位向量不能得到a∥b→,但方向相反或其中一个为零向量可以说明a∥b→,
故答案为:②③.
30.已知a→=(−1,3),b→=(1,t),若(a→−2b→)⊥a→,则|a→+b→|= 5 .
【分析】由已知列式求得t,得到a→+b→的坐标,由模的公式得答案.
【解答】解:由a→=(−1,3),b→=(1,t),得a→−2b→=(﹣3,3﹣2t),
若(a→−2b→)⊥a→,则﹣1×(﹣3)+3(3﹣2t)=0,解得t=2,
∴b→=(1,2),则a→+b→=(0,5),
∴|a→+b→|=5.
故答案为:5.
31.平行四边形ABCD中,AB=2,AD=4,∠BAD=60°,E是BC的中点,F是AE的中点,则向量DF→的模长是 7 .
【分析】可画出图形,根据条件可得出DF→=12AB→−34AD→,然后根据|DF→|=(12AB→−34AD→)2进行数量积的运算即可求出答案.
【解答】解:如图,∵ABCD是平行四边形,E是BC的中点,F是AE的中点,
∴DF→=DA→+12AE→=−AD→+12(AB→+12AD→)=12AB→−34AD→,且AB=2,AD=4,∠BAD=60°,
∴|DF→|=(12AB→−34AD→)2=14AB→2+916AD→2−34AB→⋅AD→=1+9−34×2×4×12=7.
故答案为:7.
32.如图所示的每个小正方形的边长都是1,在其中标出了6个向量,则在这6个向量中:
(1)有且仅有两个向量的模相等,则这两个向量分别是 CH→,AE→ ,它们的模都等于 10 ;
(2)存在着共线向量,则这些共线向量分别是 DG→,HF→ ,它们的模的和等于 52 .
【分析】结合图像分别求出模相等的向量以及共线向量即可.
【解答】解:(1)有且仅有两个向量的模相等,则这两个向量分别是 CH→,AE→,它们的模都等于 10;
(2)存在着共线向量,则这些共线向量分别是 DG→,HF→,它们的模的和等于 52
33.若正方形ABCD的边长为1,记AB→=a→,BC→=b→,AC→=c→,则|a→+2b→−3c→|= 5 .
【分析】可以点A为原点,直线AB为x轴,建立平面直角坐标系,然后可求出a→,b→,c→的坐标,进而可得出a→+2b→−3c→的坐标,从而可求出|a→+2b→−3c→|的值.
【解答】解:以点A为原点,AB所在的直线为x轴,建立如图所示的平面直角坐标系,则:
a→=(1,0),b→=(0,1),c→=(1,1),
∴a→+2b→−3c→=(−2,−1),
∴|a→+2b→−3c→|=5.
故答案为:5.
34.已知a→=(﹣3,4),则与a→方向相同的单位向量的坐标为 (−35,45) .
【分析】可知a→|a→|为与a→方向相同的单位向量,然后即可根据a→的坐标得出这个单位向量的坐标.
【解答】解:∵a→=(−3,4),
∴与a→方向相同的单位向量的坐标为:a→|a→|=a→5=(−35,45).
故答案为:(−35,45).
35.已知向量a→=(m,2),b→=(1,﹣1),|a→−b→|=|a→|+|b→|,则实数m= ﹣2 .
【分析】对|a→−b→|=|a→|+|b→|两边平方进行数量积的运算即可得出a→⋅b→=−|a→||b→|,从而得出a→与b→反向,然后可设a→=λb→,从而可得出m=λ−λ=2,然后解出m即可.
【解答】解:∵|a→−b→|=|a→|+|b→|,
∴|a→−b→|2=(|a→|+|b→|)2,即a→2+b→2−2a→⋅b→=a→2+b→2+2|a→||b→|,
∴a→⋅b→=−|a→||b→|,
∴<a→,b→>=π,
∴a→与b→反向,设a→=λb→,λ<0,则(m,2)=λ(1,﹣1),
∴m=λ−λ=2,解得m=﹣2.
故答案为:﹣2.
36.已知向量a→=(2,−1),b→=(4,m),且a→∥b→,则|a→+2b→|= 55 .
【分析】根据a→∥b→可得出m的值,从而可得出a→+2b→的坐标表示,进一步即可计算出|a→+2b→|.
【解答】解:由a→∥b→,得2m=(﹣1)×4,解得m=﹣2,所以a→+2b→=(10,﹣5),
故|a→+2b→|=102+(−5)2=55.
故答案为:55.
37.已知△ABC中,AB=1,AC=3,cosA=14,点E在直线BC上,且满足BE→=AB→+lAC→(l∈R),则|AE→|= 10 .
【分析】根据题意即可得出AE→=2AB→−AC→,然后根据|AE→|=(2AB→−AC→)2进行数量积的运算即可求出|AE→|的值.
【解答】解:∵BE→=AE→−AB→=AB→+lAC→,
∴AE→=2AB→+lAC→,且B,E,C三点共线,
∴2+l=1,l=﹣1,
∴AE→=2AB→−AC→,且AB=1,AC=3,cosA=14,
∴|AE→|=(2AB→−AC→)2=4AB→2+AC→2−4AB→⋅AC→=4+9−4×1×3×14=10.
故答案为:10.
38.若菱形ABCD的边长为2,则|AB→−CB→−DC→|= 2 .
【分析】根据相反向量的定义和向量加法的几何意义即可求出答案.
【解答】解:∵菱形ABCD的边长为2,
∴|AB→−CB→−DC→|=|AB→+BC→+CD→|=|AD→|=2.
故答案为:2.
四.解答题(共3小题)
39.已知|a→|=2,|b→|=3,|a→−b→|=7.
(1)求a→与b→的夹角大小;
(2)求|a→+2b→|的值.
【分析】(1)根据向量数量积的定义进行计算即可.
(2)根据向量长度与向量数量积的关系进行转化即可.
【解答】解:(1)∵|a→−b→|=7.
∴平方得a→2﹣2a→•b→+b→2=7
即4﹣2a→•b→+9=7,a→•b→=3,
则cos<a→,b→>=a→⋅b→|a→||b→|=32×3=12,
则求a→与b→的夹角大小为π3.
(2)|a→+2b→|2=a→2+4a→•b→+4b→2=4+12+36=52,
则|a→+2b→|=52=213.
40.如图,在△ABC中,设AB→=a,AC→=b,AP的中点为Q,BQ的中点为R,CR的中点恰为P.
(Ⅰ)若AP→=λa+μb,求λ和μ的值;
(Ⅱ)以AB,AC为邻边,AP为对角线,作平行四边形ANPM,求平行四边形ANPM和三角形ABC的面积之比S平行四边形ANPMS△ABC.
【分析】(Ⅰ)已知AP的中点为Q,BQ的中点为R,CR的中点恰为P.可得AP→=AR→+AC→2,AR→=AQ→+AB→2,AQ→=12AP→,消去AR→,AQ→,即可求解;
(Ⅱ)AB,AC为邻边,AP为对角线,作平行四边形ANPM其面积和三角形ABC的面积可以用公式s=12absinC,这个公式进行求解,再根据(Ⅰ)的结论很容易进行求解;
【解答】解:(Ⅰ)∵在△ABC中,设AB→=a,AC→=b,
AP的中点为Q,BQ的中点为R,CR的中点恰为P.
AP→=AR→+AC→2,AR→=AQ→+AB→2,AQ→=12AP→,消去AR→,AQ→
∵AP→=λa+μb,
可得AP→=12(AQ→+AB→2)+12AC→=14×12AP→+14AB→+12AC→,
可得AP→=27AB→+47AC→=λa→+μb→,
∴λ=27μ=47;
(Ⅱ)以AB,AC为邻边,AP为对角线,作平行四边形ANPM,
∵得AP→=27AB→+47AC→,
∴S平行四边形ANPMS平行四边形ABC=|AN|⋅|AM|⋅sin∠CAB12|AB|⋅|AC|⋅sin∠CAB=2⋅|AN||AB|⋅|AM||AC|=2×27×47=1649;
41.若向量a→,b→,3a→−2b→的起点为同一点,证明这三个向量的终点在一条直线上.
【分析】可设OA→=a→,OB→=b→,OC→=3a→−2b→,从而可得出AB→=b→−a→,AC→=2(a→−b→),从而得出AB→,AC→共线,进而得出A,B,C三点共线.
【解答】证明:如图,设OA→=a→,OB→=b→,OC→=3a→−2b→,
∴b→−a→=AB→,(3a→−2b→)−a→=2(a→−b→)=AC→,
∴AC→=−2AB→,
∴AB→,AC→共线,有公共点A,
∴A,B,C三点共线,即这三个向量的终点在一条直线上.
相关试卷
这是一份人教版2022届一轮复习打地基练习 平面向量几本定理,共32页。
这是一份人教版2022届一轮复习打地基练习 向量加法,共15页。试卷主要包含了设AB→=,AB→+BC→+CA→等于,化简AB→+BC→+CA→=等内容,欢迎下载使用。
这是一份人教版2022届一轮复习打地基练习 向量数乘,共27页。