人教B版 (2019)必修 第二册第六章 平面向量初步本章综合与测试同步达标检测题
展开章末综合测评(三) 平面向量初步
(时间:120分钟 满分:150分)
一、选择题: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.[来%源:#z~&zstep@.com]
1.已知向量a,b是两个非零向量,,分别是与a,b同方向的单位向量,则以下各式正确的是( )
A.= B.=或=[来源:中国~*教育&^出@版网]
C.= D.||=||
D [因为a与b方向关系不确定且a≠0,b≠0,又与a同方向,与b同方向,所以与方向关系不确定,所以A,B,C项均不对.
又与均为单位向量,所以||=||=1.]
2.已知点A(2,3),B(-2,6),C(6,6),D(10,3),则以ABCD为顶点的四边形是( )[来#源:中*国教育出版^网%~]
A.梯形[中国教&育出^@*版#网]
B.邻边不相等的平行四边形
C.菱形
D.两组对边均不平行的四边形
B [因为=(8,0),=(8,0),所以=,因为=(4,-3),所以||=5,而||=8,故为邻边不相等的平行四边形.]
3.设e1和e2是互相垂直的单位向量,且a=3e1+2e2,b=-3e1+4e2,则|a+b|等于( )
A.(0,6) B.6
C. D.(6,-2)
B [因为|e1|=|e2|=1,e1与e2垂直,设e1=(1,0),e2=(0,1),则a=(3,2),b=(-3,4).所以|a+b|==6.]
4.已知向量a=(1,-2),b=(m,4),且a∥b,那么2a-b=( )
A.(4,0) B.(0,4)[来&源:z^zs%@te*p.com]
C.(4,-8) D.(-4,8)[中国教@^育*出版网#%]
C [由a∥b知4+2m=0,∴m=-2,2a-b=(2,-4)-(-2,4)=(4,-8).故选C.]
5.在重600 N的物体上系两根绳子,与铅垂线的夹角分别为30°,60°,重物平衡时,两根绳子拉力的大小分别为( )[来源:%@中~&教*网]
A.300 N,300 N B.150 N,150 N
C.300 N,300 N D.300 N,300 N
C [如图,作矩形OACB,使∠AOC=30°,∠BOC=60°.[来源:中*~国教%@育出版网^][来源:中%^国#教育出~版网&]
在△OAC中,∠ACO=∠BOC=60°,∠OAC=90°,所以||=||cos 30°=300 N,||=||sin 30°=300 N,||=||=300 N.故选C.]
6.已知e1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,若a∥b,则( )[中国教&*^育%@出版网]
A.λ=0 B.e2=0
C.e1∥e2 D.e1∥e2或λ=0[来源:中国^教&@育出*版网~]
D [∵a∥b,∴存在实数k,使得a=kb成立,∴e1+λe2=k·2e1,∵e1≠0,∴e1∥e2,或λ=0,故选D.]
7.如图,已知AD,BE分别为△ABC的边BC,AC上的中线,设=a,=b,则等于( )[来源:@^&z%zstep#.com]
A.a+b[ww&^w.zzste*#p.co@m]
B.a+b
C.a-b[www.z#zste&p*~.co@m]
D.-a+b
B [=2=2
=+=a+b.][来源:~@中国教^育#*出版网]
8.设0≤θ<2π,已知两个向量=(cos θ,sin θ),=(2+sin θ,2-cos θ),则向量长度的最大值是( )
A. B.[来源:@中%教*网#^]
C.3 D.2
C [∵=-
=(2+sin θ-cos θ,2-cos θ-sin θ),
∴||=[来源&:中*~#^教网]
=≤3.][来源#~^%:中教网*]
二、选择题: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,有多个选项是符合题目要求的,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.
9.如图,在平行四边形ABCD中,下列结论中正确的是( )[中*国教^&%育#出版网][来%源:中教~#&网^]
A.= B.+=
C.-= D.+=0[中国教&育出^*@版网#][www%.zzs*te#p.c@om~]
ABD [在平行四边形ABCD中,根据向量的减法法则知-=,所以结论中错误的是C.A、B、D均正确.][中@#国教育出~&版*网]
10.已知点P为△ABC所在平面内一点,且+2+3=0,如果E为AC的中点,F为BC的中点,则下列结论中正确的是( )
A.向量与可能平行[来源^:中~#&教*网]
B.向量与不可能垂直
C.点P在线段EF上[www.z#z&ste^p~.co@m]
D.PE∶PF=2∶1[w%~ww@.zzstep*.^com]
CD [由E为AC的中点,F为BC的中点,可得=(+),=(+),+2+3=0,即(+)+2(+)=0,可得+2=0,可得P在线段EF上,且PE∶PF=2∶1,向量与不可能平行,可能垂直,则CD正确.AB错误.]
11.下列命题正确的是( )
A.若|a|=|b|,则a=b
B.若A,B,C,D是不共线的四点,则“=”是“四边形ABCD为平行四边形”的充要条件
C.若a=b,b=c,则a=c
D.若a∥b,b∥c,则a∥c
BC [A不正确,两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.[www.z#zste&*p~.co@m]
B正确,由=得||=||且∥,又A,B,C,D是不共线的四点,所以四边形ABCD为平行四边形;反之,若四边形ABCD为平行四边形,则∥且方向相同,且||=||.因此,=.故“=”是“四边形ABCD为平行四边形”的充要条件.
C正确,因为a=b,所以a,b的长度相等且方向相同;又b=c,则b,c的长度相等且方向相同,所以a,c的长度相等且方向相同,故a=c.
D不正确,当b=0时不成立.]
12.设点M是△ABC所在平面内一点,则下列说法正确的是( )[www.%zzst@*ep#.com&]
A.若=+,则点M是边BC的中点[来~*源:中国教育出版^&@网]
B.若=2-,则点M在边BC的延长线上
C.若=--,则点M是△ABC的重心[来源#^:中国%教育出~*版网]
D.若=x+y,且x+y=,则△MBC的面积是△ABC面积的[来源:zz@s&te~p.c%o#m]
ACD [若=+,则点M是边BC的中点,故A正确;
若=2-,即有-=-,即=,[来源:@*中&%教网^]
则点M在边CB的延长线上,故B错误;[ww@w.z#~z&st*ep.com]
若=--,即++=0,则点M是△ABC的重心,故C正确;[来源~:zzste%p.c&*#om]
若=x+y,且x+y=,可得2=2x+2y,设=2,[www.%zzst@^ep#*.com]
[中国教育出版网#*@~%]
由图可得M为AN的中点,[来源@#:^%中*教网]
则△MBC的面积是△ABC面积的,故D正确,故选ACD.]
三、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.将答案填在题中的横线上.
13.已知向量a=(2,-1),b=(-1,m),c=(-1,2),若(a+b)∥c,则m=________.[来源:z#z@step.&co%m*]
-1 [∵a=(2,-1),b=(-1,m),∴a+b=(1,m-1).
∵(a+b)∥c,c=(-1,2),∴2-(-1)·(m-1)=0.
∴m=-1.]
14.下列命题中正确命题的个数为________个.
①在△ABC中,必有++=0;
②若++=0,则A,B,C为一个三角形的三个顶点;
③若a,b均为非零向量,则|a+b|与|a|+|b|一定相等.
1 [①真命题;
②假命题,当A,B,C三点共线时,也可以有++=0;[来@源%:中~教#网^]
③假命题,只有当a与b同向时才相等.]
15.在直角坐标系xOy中,已知点A(3,3),B(5,1),P(2,1),M是坐标平面内的一点.
(1)若四边形APBM是平行四边形,则点M的坐标为________;
(2)若+=2,则点M的坐标为________.(本题第一空2分,第二空3分)
(1)(6,3) (2)(4,2) [(1)设M(x,y),则=(-1,-2),=(5-x,1-y).[来源%:@中*^~教网]
因为四边形APBM是平行四边形,所以=,
所以(-1,-2)=(5-x,1-y),所以解得所以点M的坐标为(6,3).
(2)=(1,2),=(3,0),
=(x-2,y-1),
因为+=2,
所以(1,2)+(3,0)=2(x-2,y-1),
所以(4,2)=(2(x-2),2(y-1)),[中^国教#育&*%出版网]
所以解得
所以点M的坐标为(4,2).]
16.在△ABC中,点D在线段BC的延长线上,且=3,点O在线段CD上(与点C,D不重合),若=x+(1-x),则x的取值范围是________.
[设=y,
∵=+=+y
=+y(-)
=-y+(1+y).[来*源%:z#zstep&.co^m]
∵=3,点O在线段CD上(与点C,D不重合),
∴y∈,
∵=x+(1-x),
∴x=-y,∴x∈.][来源#:zzst*ep%.co@^m]
四、解答题:本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.[中~&国^教育出%版网@][来源:中教网&*^@%]
17.(本小题满分10分)已知P是△ABC内一点,且+2+3=0,设Q为CP的延长线与AB的交点,令=p,用p表示.[中国教&~育出%^版*网]
[解] ∵=+,=+,
∴(+)+2(+)+3=0,[中%国教育^@*出版网#]
即+3+2+3=0.
又∵A,Q,B三点共线,C,P,Q三点共线,
∴设=λ,=μ.[来源:中国教~^育出版%网*#]
∴λ+3+2+3μ=0,
∴(λ+2)+(3+3μ)=0,
又∵,为不共线的向量,
∴
解得λ=-2,μ=-1,
∴=-=,故=+=2=2p.
18.(本小题满分12分)如图,在△ABC中,点M是边BC的中点,点N在边AC上,且AN=2NC,AM与BN相交于点P,求AP∶PM的值.
[来源#~:%zzs@te^p.com]
[解] 设=e1,=e2,则=+=-3e2-e1,[来@源*:中教&%网^]
=+=2e1+e2.[w*w^w.zzste&~p.c@om]
∵A,P,M和B,P,N分别共线,
∴存在实数λ,μ,使得=λ=-λe1-3λe2,
=μ=2μe1+μe2.
故=-=(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2.
而=+=2e1+3e2,
由平面向量基本定理,得解得
∴=,∴AP∶PM=4∶1.
19.(本小题满分12分)设=(2,-1),=(3,0),=(m,3).[中国#%^教~&育出版网]
(1)当m=8时,将用和表示;[中国教育*出&@^#版网]
(2)若A,B,C三点能构成三角形,求实数m应满足的条件.
[解] (1)当m=8时,=(8,3),设=λ1+λ2,
∴(8,3)=λ1(2,-1)+λ2(3,0)=(2λ1+3λ2,-λ1),
∴解得
∴=-3+.
(2)若A,B,C三点能构成三角形,则有与不共线,
又=-=(3,0)-(2,-1)=(1,1),
=-=(m,3)-(2,-1)=(m-2,4),
则有1×4-(m-2)×1≠0,∴m≠6.
20.(本小题满分12分)设e1,e2是正交单位向量,如果=2e1+me2,=ne1-e2,=5e1-e2,若A,B,C三点在一条直线上,且m=2n,求m,n的值.
[解] 以O为原点,e1,e2的方向分别为x轴,y轴的正方向,建立平面直角坐标系xOy(图略),
则=(2,m),=(n,-1),=(5,-1),
所以=(3,-1-m),=(5-n,0),[来源:#z~zstep&.c%o*m]
又因为A,B,C三点在一条直线上,所以∥,
所以3×0-(-1-m)(5-n)=0,与m=2n构成方程组解得或[来*@#&源:^中教网]
21.(本小题满分12分)已知e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,=2e1+e2,=-e1+λe2,=-2e1+e2,且A,E,C三点共线.[来源:zz^@step.&com*%]
(1)求实数λ的值;
(2)若e1=(2,1),e2=(2,-2),求的坐标;
(3)已知点D(3,5),在(2)的条件下,若A,B,C,D四点按逆时针顺序构成平行四边形,求点A的坐标.
[解] (1)=+=(2e1+e2)+(-e1+λe2)=e1+(1+λ)e2.因为A,E,C三点共线,
所以存在实数k,使得=k,[来源:zzstep%.@~co&*m][中国教&^~育出#*版网]
即e1+(1+λ)e2=k(-2e1+e2),
得(1+2k)e1=(k-1-λ)e2.
因为e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,
所以解得k=-,λ=-.
(2)=+=-3e1-e2=(-6,-3)+(-1,1)=(-7,-2).[中#国*教育%出&版网@]
(3)因为A,B,C,D四点按逆时针顺序构成平行四边形,所以=.设A(x,y),则=(3-x,5-y),因为=(-7,-2),所以
解得即点A的坐标为(10,7).
22.(本小题满分12分)平面内有四边形ABCD,=2,且AB=CD=DA=2,=a,=b,M是CD的中点.
(1)试用a,b表示;
(2)AB上有点P,PC和BM的交点Q,PQ∶QC=1∶2,求AP∶PB和BQ∶QM.
[解] (1)=(+)
=(++2)=a+b.
(2)设=t,则=+=+=2+(+)=t+=(a+tb).
设=λ=a+b,
由于,不共线,则有[来源:中@国教^~育出版*网%]
解方程组,得λ=,t=.[中国教&^~育#出*版网]
故AP∶PB=2∶1,BQ∶QM=4∶5.
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