高中数学6.3 平面向量基本定理及坐标表示精品当堂达标检测题
展开一.选择题
1.若是平面内两个不共线的向量,则下列说法中正确的是
A.不可以表示平面内的所有向量
B.对于平面中的任一向量,使的实数,有无数多对
C.若,,,均为实数,且向量与共线,则有且只有一个实数,使
D.若存在实数,使,则
【解析】对于,因为是平面内两个不共线的向量,所以,可以作为平面中所有向量的一组基底,故错误;
对于,由平面向量基本定理可知,错误;
对于,当时,这样的有无数个,故错误;
故选:.
2.若是平面内的两个向量,则
A.内任一向量
B.若存在,,使,则
C.若不共线,则空间任一向量
D.若不共线,则内任一向量
【解析】对于,若为零向量,为非零向量,则等式不成立,故选项错误;
对于,若为零向量,则与的值不确定,故选项错误;
对于,若不共线,则平面内的向量都可以用表示,但是空间向量不行,故选项错误,选项正确.
故选:.
3.设,是平面内所有向量的一个基底,则下面四组向量中不能作为基底的是
A.和B.和
C.和D.和
【解析】对于,和不是共线向量,所以可以作为基底;
对于,和不是共线向量,所以可以作为基底;
对于,因为,所以与是共线向量,不可以作为基底;
对于,和不是共线向量,所以可以作为基底.
故选:.
4.在中,为的中点,为线段上靠近的三等分点,则
A.B.C.D.
【解析】
,
故选:.
5.如图,平行四边形中,点在上,且满足,若,,则
A.B.C.D.
【解析】由平行四边形,可得,
,
,
,
故选:.
6.如图,在中,为上一点,且,设,,则用和表示为
A.B.C.D.
【解析】,,,
,
故选:.
7.在平行四边形中,设为线段的中点,为线段上靠近的三等分点,,,则向量
A.B.C.D.
【解析】在平行四边形中,为线段的中点,为线段上靠近的三等分点,
所以.
故选:.
8.如图,在梯形中,,,为线段的中点,为上一点,且,则
A.B.C.D.
【解析】由题意,可得:
.
故选:.
9.在中,点在边上,且,设,,则可用基底,表示为
A.B.C.D.
【解析】.
故选:.
10.在中,为的中点,为上靠近的三等分点,与交于点,若,,则
A.B.C.D.
【解析】如图,
因为、、三点共线,不妨设,即,
同理,由、、三点共线,不妨设,
即,
所以,
所以,解得,,
故,
故选:.
11.如图,若是线段上靠近点的一个三等分点,且,则
A.B.
C.D.
【解析】,
即,得.故选D.
12.如图,在中,,,若,则
A.B.C.D.
【解析】在三角形中,因为,所以,
所以
,
所以,则,
故选:.
13.如图,已知,用,表示,则等于
A.B.C.D.
【解析】因为,所以,
由图可得,
故选:.
14.在中,,分别在线段,上,且,,点是线段的中点,则
A.B.C.D.
【解析】
故选:.
15.如图,在中,,是线段上一点,若,则实数的值为
A.B.C.2D.
【解析】,
;
又,
,
,,三点共线;
,
.
故选:.
16.已知在中,动点满足.其中,且,则的最小值为
A.B.C.D.
【解析】根据题意可知点在线段上,
,且点、、三点共线,
,
(当且仅当,等号成立),
故选:.
17.如图,由4个全等的直角三角形与一个小正方形拼成一个大正方形,设,则下列关系正确的是
A.B.
C.D.
【解析】由图象知,
,
,
即,
则,
故选:.
18.在等边中,为的中点,点为内一点(含边界),若,则的取值范围为
A.,B.,C.,D.,
【解析】过靠近的四等分点作的平行线分别交,于点,,
由题意知,点在线段上,
过,分别作的平行线交于,(如图所示),
由题得,,
即,,
所以,
故选:.
19.已知中,,,与交于点,且,,则
A.B.C.D.
【解析】,,与交于点,且,,
,
又,
,解得,
,
故选:.
20.已知点为正所在平面上一点,且满足,若的面积与的面积比值为,则的值为
A.B.C.2D.3
【解析】,变为,
设点,分别为,的中点,如图所示,
,,
,,
的面积与的面积比值为,
,且与同底边,
点到底边的距离等于点到底边的距离的,
,
,
,
故选:.
21.已知,分别为的边,上的点,线段和线段相交于点,若,且,,其中,,则的最小值为
A.B.4C.D.6
【解析】由,得,
由,得,
由,得,
,
因为,,三点共线,所以,所以,
所以,
当且仅当时取等号.
故选:.
22.如图所示,矩形的对角线相交于点,点在线段上且,若,则
A.B.C.1D.
【解析】,
故,.
故.
故选:.
23.在中,点是的中点,,线段与交于点,动点在内部活动(不含边界),且,其中、,则的取值范围是
A.B.
C.D.
【解析】如下图所示,连接并延长交于点,
设,,则,,
,
,又,,,
,
,,则,即,即,
因此,的取值范围是.故选D.
24.在中,为边上任意一点,为中点,且满足,则的最小值为
A.B.C.D.1
【解析】为中点,且满足,
,,
为边上任意一点,
,,
,,
,当且仅当时取等号,
的最小值为.
故选:.
25.在中,,,,为中点,为的内心,且,则
A.B.C.D.1
【解析】由题知,,设内切圆的半径为,
则,解得,
四边形为矩形,
则,
为中点,,
,
,,.
故选:.
26.在三角形中,,设,则
A.B.C.D.
【解析】,
是的中点,
,
故,
,
故选:.
27.在中,点在直线的延长线上,且,则等于
A.0B.C.D.3
【解析】因为,
所以,
则,
所以,
则.
故选:.
28.如图,四边形为平行四边形,,,若,则的值为
A.B.C.D.
【解析】由题意可知,,,
所以,
又,
所以.
故选:.
二.多选题
29.如果,是平面内两个不共线的向量,那么下列说法中正确的是
A.可以表示平面内的任意一个向量
B.对于平面内任意一个向量,使的实数对有无穷多个
C.若向量与,,,共线,则有且只有一个实数,使得
D.若存在实数,使得,则
【解析】根据平面向量基本定理可知、选项正确,
根据平面向量基本定理可知,如果一个平面的基底确定,
那任意一个向量在此基底下的实数对都是唯一的,故选项错误,
当两向量的系数均为0,这样的有无数个,故选项错误.
故选:.
30.已知和是平面内所有向量的一组基底,那么下列四组向量可以作为一组基底的是
A.和B.和
C.和D.和
【解析】对于选项,假设和共线,
则存在,使,
即,
故、共线,与题意相矛盾,
故假设不成立,
故和不共线,
故正确;
对于选项,假设和共线,
则存在,使,
即,
上式无解,故假设不成立,
故设和不共线,
故正确;
对于选项,,
故与共线,
故不正确;
对于选项,假设和共线,
则存在,使,
即,
上式无解,故假设不成立,
故设和不共线,
故正确;
故选:.
31.已知,,分别是的边,,的中点,且,下列等式正确的为
A.B.C.D.
【解析】由题意作图如右图,
,
故选项错误;
,
故选项正确;
,
故选项正确;
故选项正确;
故选:.
32.中,为上一点且满足,若为线段上一点,且满足,为正实数),则下列结论正确的是
A.B.
C.的最大值为D.的最小值为3
【解析】由题设,可得,又,,三点共线,
,即,故错误;
由,为正实数,,则,当且仅当时等号成立,故错误;
,当且仅当时等号成立,故正确;
,又,
,故正确.
故选:.
33.如图,在平行四边形中,已知,分别是靠近,的四等分点,则下列结论正确的是
A.B.
C.D.
【解析】,分别是靠近,的四等分点,,正确,
是靠近的四等分点,,错误,
是靠近的四等分点,,正确,
,错误,
故选:.
34.已知点为所在平面内一点,且满足,则
A.当在内部时,
B.当在外部时,
C.当时,直线一定过的重心
D.当且仅当时,
【解析】对于,取边上的点,且满足,
当在内部时,,
因为,,三点共线,所以存在唯一实数对,使得,
于是,则,故正确;
对于,取边的中点,则,设,
因为点在外部,所以,则,故错误;
对于,当时,,由答案中的推理,点,重合,则直线一定过的重心,故正确;
对于,,则,故正确.
故选:.
三.填空题
35.在中,,是上的点,若,则实数的值为 .
【解析】因为,
所以,
所以,
又点、、三点共线,
所以,
所以.
故答案为:.
36.已知一条直线与平行四边形中的两边,分别交于点,,且满足,,点在直线上,,则的值为 .
【解析】因为,,,
又因为在直线上,
,
因为、、共线,所以,即,
则,
则.
故答案为:.
37.已知的重心为,过的直线分别交线段,于点,(点,不重合),若,,则的最小值为 .
【解析】延长交边于,则是边的中点,
则,
,
,,,,
则,
,,三点共线,,
则,
当且仅当,即时取等号,
即的最小值为.
故答案为:.
38.已知是正方形的中心,点为正方形所在平面外一点,若,则实数 .
【解析】如图所示:由已知可得点分别为线段,的中点,
则在三角形中,,
在三角形中,,
所以,
所以,
故答案为:4.
39.在中,为边上的中线,E为的中点,且,则___________,___________.
【解析】如下图所示:
为的中点,
则,
为的中点,所以,,
因此,,即,.
故答案为;.
40.如图,在中,点满足,过点的直线与,所在的直线分别交于点,若,,则的最小值为 .
【解析】因为满足,故①,
由,得,代入①式得:,
又因为、、三点共线,则,
所以,当且仅当时取等号.
故答案为:.
41.如图,已知,若点满足,,则
【解析】由得,即,
又,所以,因此.
42.在中,点满足,当点在线段上移动时,若,则的最小值是 .
【解析】解:如图,
在线段上,所以存在实数使得;
;则
,
,
时,取最小值.
故答案为:.
43.设为所在平面内一点,,若,则
【解析】若,,化为,
与比较,可得:,,解得.
则.
44.在平行四边形ABCD中,M为BC的中点.若eq \(AB,\s\up7(―→))=λeq \(AM,\s\up7(―→))+μeq \(DB,\s\up7(―→)),则λ-μ=________.
【解析】如图,在平行四边形ABCD中,eq \(AB,\s\up7(―→))=eq \(DC,\s\up7(―→)),所以eq \(AB,\s\up7(―→))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \(MB,\s\up7(―→))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,2)eq \(CB,\s\up7(―→))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,2)(eq \(DB,\s\up7(―→))-eq \(DC,\s\up7(―→)))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,2)(eq \(DB,\s\up7(―→))-eq \(AB,\s\up7(―→)))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,2)eq \(DB,\s\up7(―→))-eq \f(1,2)eq \(AB,\s\up7(―→)),所以eq \f(3,2)eq \(AB,\s\up7(―→))=eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,2)eq \(DB,\s\up7(―→)),所以eq \(AB,\s\up7(―→))=eq \f(2,3)eq \(AM,\s\up7(―→))+eq \f(1,3)eq \(DB,\s\up7(―→)),所以λ=eq \f(2,3),μ=eq \f(1,3),所以λ-μ=eq \f(1,3). 答案:eq \f(1,3)
45.如图,在四边形中,,为边的中点,若,则 .
【解析】连接,因为是的中点,
所以,
又因为,
所以,
即,,
.
故答案为:.
46.在中,点在直线上,且,点在直线上,且,若,则 .
【解析】由,得,故,
所以,
故,,所以.
故答案为:.
四.解答题
47.如图,在中,为中线上一点,且,过点的直线与边,分别交于点,.
(Ⅰ)用向量,表示;
(Ⅱ)设向量,,求的值.
【解析】(Ⅰ)在中,为中线上一点,,
;
(Ⅱ)由,
,,三点共线,
,
.
48.如图,在中,,,与相交于点,设,.
(1)试用,表示向量;
(2)在线段上取一点,在上取一点,使得过点,设,,求的最小值.
【解析】(1)由,, 三点共线可知,存在实数 使得,
由,,三点共线可知,存在实数,使得,
由平面向量基本定理知,
解得,所以.
(2)若,则,
又因为,,三点共线,所以,
所以,
由题意可知,,,
所以,当且仅当,即时,等号成立,
所以的最小值为.
49.如图所示,在中,,,,分别为线段,上一点,且,,和相交于点.
(1)用向量,表示;
(2)假设,用向量,表示并求出的值.
【解析】由题意得,,所以,,
因为,,,
所以
.
(2)解:由(1)知,而,
而,
因为与不共线,
由平面向量基本定理得,
解得,,
所以,即为所求.
50.如图,在中,是边上一点,是线段上一点,且,过点作直线与,分别交于点,.
(1)用向量,表示.
(2)试问是否为定值?若是,求出该定值;若不是,请说明理由.
【解析】;
(2)设,,则,
因为,
所以,即,
故为定值.
51.如图所示,以向量,为边作平行四边形,又,.
(1)用,表示,;
(2),,,求.
【解析】(1),,
;
(2),
.
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