高中数学人教版新课标A必修4第二章 平面向量综合与测试课后复习题
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这是一份高中数学人教版新课标A必修4第二章 平面向量综合与测试课后复习题,共8页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。
章末质量评估(二) (时间:100分钟 满分:120分)一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50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.给出下列等式:(1)a·0 =0;(2)0·a=0;(3)若a,b同向共线,则a·b=|a|·|b|;(4)a≠0,b≠0,则a·b≠0;(5)a·b=0,则a·b中至少有一个为0;(6)若a,b均是单位向量,则a2=b2.以上成立的是( ).A.(1)(2)(5)(6) B.(3)(6)C.(2)(3)(4) D.(3)(6)解析 因为a·0 =0,所以(1)错;因为0·a=0,所以(2)错;当a,b同向共线时,cos〈a,b〉=1,此时a·b=|a|·|b|,所以(3)对;若a⊥b,尽管a≠0,b≠0,仍有a·b=0,所以(4)错;当a≠0,b≠0,且a⊥b时,a·b=0,所以(5)错;因为a,b均是单位向量,所以a2 =b2,即(6)正确.故选D.答案 D2.已知向量a=(1,),b=(+1,-1),则a与b的夹角为( ).A. B. C. D.解析 cos θ===,又θ∈[0,π],∴θ=.答案 A3.设a,b是共线的单位向量,则|a+b|的值是( ).A.等于2 B.等于0 C.大于2 D.等于0或等于2解析 |a+b|===,∵a与b共线,∴cos θ=1或cos θ=-1.∴|a+b|=0或2.答案 D4.已知线段AB的中点为C,则-=( ).A.3 B. C. D.3解析 ∵=2=-2,∴-=-3=3.答案 A5.已知△ABC中,=a,=b,a·b<0,S△ABC=,|a|=3,|b|=5,则a与b的夹角为( ).A.30° B.-150°C.150° D.30°或150°解析 ·<0,∴∠ACB>90°,故答案应为C.答案 C6.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( ).A.e1=(0,0),e2=(1,-2)B.e1=(-1,2),e2=(5,7)C.e1=(3,5),e2=(6,10)D.e1=(2,-3),e2=解析 根据基底概念,e1与e2不共线,对于B,∵-1×7-2×5≠0,故可作平面内的一组基底.答案 B7.已知非零向量a,b,若a+2b与a-2b互相垂直,则等于( ).A. B.4 C. D.2解析 由(a+2b)·(a-2b)=0,有a2-2ab+2ab-4b2=0,∴a2=4b2,∴|a|=2|b|,∴=2.故选D.答案 D8.点O是△ABC所在平面内的一点,满足·=·=·,则点O是△ABC的( ).A.三条内角的角平分线的交点B.三条边的垂直平分线的交点C.三条中线的交点D.三条高的交点解析 ·=·⇒(-)·=0⇒·=0⇒⊥.同理可得⊥,⊥.因此点O是△ABC的垂心.故选D.答案 D9.点P在平面上做匀速直线运动,速度向量v=(4,-3)(即点P的运动方向与v相同,且每秒移动的距离为|v|个单位).设开始时点P的坐标为(-10,10),则5秒后点P的坐标为( ).A.(-2,4) B.(-30,25) C.(10,-5) D.(5,-10)解析 由已知,设平移后M(x,y),有=5v,∴(x,y)=(-10,10)+5(4,-3)=(10,-5).答案 C10.在△ABC中,M是BC的中点,AM=1,点P在AM上且满足=2,则·(+)等于( ).A.- B.- C. D.解析 由=2,AM=1知,PM=,PA=,+=2,所以·(+)=2·=2||||cos 180°=2×××(-1)=-.故选A.答案 A二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分,把答案填在题中横线上)11.已知向量a与b的夹角为120°,|a|=1,|b|=3,则|5a-b|=________.解析 |5a-b|2=(5a-b)2=25a2+b2-10a·b=25×12+32-10×1×3×=49,∴|5a-b|=7.答案 712.已知点A(2,3),C(0,1),且=-2,则点B的坐标为________.解析 设点B的坐标为(x,y),则=(x-2,y-3).=(-x,1-y),又=-2,∴(x-2,y-3)=-2(-x,1-y)=(2x,2y-2).∴x=-2,y=-1.答案 (-2,-1)13.与a=(12,5)平行的单位向量是________.解析 由题意设b=λa=(12λ,5λ),且|b|=1.则(12λ)2+(5λ)2=1,解得λ=±∴b=或b=答案 或14.已知向量a=(6,2),b=(-4,),直线l过点A(3,-1)且与向量a+2b垂直,则直线l的方程为________.解析 a+2b=(6,2)+2=(-2,3).设P(x,y)为所求直线上任意一点,则=(x-3,y+1).∵·(a+2b)=0,∴-2(x-3)+3(y+1)=0,整理得2x-3y-9=0.∴2x-3y-9=0即为所求直线方程.答案 2x-3y-9=0三、解答题(本大题共5小题,共54分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)15.(10分)如图,O是△ABC内一点,PQ∥BC,且=t,=a,=b,=c,试用a,b,c表示与.解 因为=t,所以=t,得到BP=(1-t)AB,=+=b+(1-t)=b+(1-t)(a -b)=(1-t)a+tb.同理可得,=(1-t)a+tc.16.(10分)已知点A(0,1)和点B(-3,4),O为坐标原点,若点C在∠AOB的平分线上,且||=2,求向量的坐标.解 设a==(0,1),b==,则|a| =|b|=1.即a与b分别是与,共线的单位向量.因为点C在∠AOB的平分线上,所以与a+b共线.设=λ(a+b)(λ>0),则=λ(-,).∵||=2,∴λ2=4,得λ=.故=.17.(10分)已知a=( ,-1),b=,且存在实数k和t,使得x=a+(t2-3)b,y=-ka+tb,且x⊥y,试求的最小值.解 ∵a=(,-1),b=,∴|a|= =2,|b|= =1.∴a·b= ×+(-1)×=0,故有a⊥b.由x⊥y,得[a+(t2-3)b]·(-ka+tb)=0,即-ka2+(t3-3t)b2+(t-kt2+3k)a·b=0.∴-k|a|2+(t3-3t)|b|2=0.将|a|=2,|b|=1代入上式,得-4k+t3-3t=0.∴k=,∴=(t2+4t-3)=(t+2)2-.故当t=-2时,有最小值-.18.(12分)已知向量a=(sin x,cos x),b=(cos x,cos x),且b≠0,定义函数f(x)=2a·b-1.(1)求函数f(x)的单调增区间;(2)若a∥b,求tan x的值;(3)若a⊥b,求x的最小正值.解 (1)f(x)=2a·b-1=2(sin xcos x+cos2x)-1=sin 2x+cos 2x=2sin.由2kπ-≤2x+≤2kπ+(k∈Z),得kπ-≤x≤kπ+.∴单调增区间为,k∈Z.(2)由a∥b,得sin xcos x-cos2x=0,∵b≠0,∴cos x≠0.∴tan x-=0,∴tan x=.(3)由a⊥b得sin xcos x+cos2x=0,∵b≠0,∴cos x≠0∴tan x=-故x的最小正值为:x=.19.(12分)(2012·温州高一检测)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的交点为Q,PQ∶QC=1∶2,求AP∶PB和BQ∶QM.解 (1)=(+)=(++2)=a+b.(2)设=t,则=+=+(+)=+=t+·2=(a+tb).设=λ=a+b,由于,不共线,则有,解方程组得λ=,t=.故AP∶PB=2∶1,BQ∶QM=4∶5.
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