2025届高中数学全程复习课后定时检测训练36(Word版附解析)
展开一、单项选择题
1.已知a,b是两个非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则下列说法正确的是 ( )
A.a+b=0
B.a=b
C.a与b共线反向
D.存在正实数λ,使a=λb
2.下列各式化简结果正确的是( )
A. eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) = eq \(BC,\s\up6(→))
B. eq \(AM,\s\up6(→)) + eq \(MB,\s\up6(→)) + eq \(BO,\s\up6(→)) + eq \(OM,\s\up6(→)) = eq \(AM,\s\up6(→))
C. eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BC,\s\up6(→)) - eq \(AC,\s\up6(→)) =0
D. eq \(AB,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) - eq \(DC,\s\up6(→)) = eq \(BC,\s\up6(→))
3.[2024·江苏盐城模拟]已知ABCD是平面四边形,设p: eq \(AB,\s\up6(→)) =2 eq \(DC,\s\up6(→)) ,q:ABCD是梯形,则p是q的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
4.在四边形ABCD中,若 eq \(AC,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AD,\s\up6(→)) ,且| eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AD,\s\up6(→)) |=| eq \(AB,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) |,则( )
A.四边形ABCD是矩形
B.四边形ABCD是菱形
C.四边形ABCD是正方形
D.四边形ABCD是平行四边形
5.[2024·河南开封模拟]已知△ABC中,D为BC边上一点,且BD= eq \f(1,3) BC,则 eq \(AD,\s\up6(→)) =( )
A. eq \f(1,3) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) eq \(AB,\s\up6(→)) B. eq \f(2,3) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(1,3) eq \(AB,\s\up6(→))
C. eq \f(1,4) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(3,4) eq \(AB,\s\up6(→)) D. eq \f(3,4) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(1,4) eq \(AB,\s\up6(→))
6.[2024·江西宜春模拟]设G为△ABC的重心,则 eq \(GA,\s\up6(→)) +2 eq \(GB,\s\up6(→)) +3 eq \(GC,\s\up6(→)) =( )
A.0 B. eq \(AC,\s\up6(→))
C. eq \(BC,\s\up6(→)) D. eq \(AB,\s\up6(→))
7.(素养提升)已知O为△ABC所在平面内一点,若2 eq \(OA,\s\up6(→)) - eq \(OB,\s\up6(→)) +3 eq \(OC,\s\up6(→)) =0,则S△AOC∶S△ABC=( )
A.1∶3 B.1∶4
C.1∶5 D.1∶6
8.(素养提升)[2024·河北沧州模拟]在△ABC中 eq \(BE,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(EC,\s\up6(→)) , eq \(BF,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) ( eq \(BA,\s\up6(→)) + eq \(BC,\s\up6(→)) ),点P为AE与BF的交点, eq \(AP,\s\up6(→)) =λ eq \(AB,\s\up6(→)) +μ eq \(AC,\s\up6(→)) ,则λ-μ=( )
A.0 B. eq \f(1,4)
C. eq \f(1,2) D. eq \f(3,4)
二、多项选择题
9.[2024·黑龙江齐齐哈尔模拟]如图在△ABC中,AD,BE,CF分别是边BC,CA,AB上的中线,且相交于点G,则下列结论正确的是( )
A. eq \(DG,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(AG,\s\up6(→)) B. eq \(BG,\s\up6(→)) = eq \f(2,3) eq \(BE,\s\up6(→))
C. eq \(GA,\s\up6(→)) + eq \(GB,\s\up6(→)) + eq \(GC,\s\up6(→)) =0 D. eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) =2 eq \(AG,\s\up6(→))
10.[2024·广东梅州模拟]如图所示,四边形ABCD为等腰梯形,CD∥AB,CD= eq \f(1,2) AB,E,F分别为DC,AE的中点,若 eq \(AD,\s\up6(→)) =λ eq \(AB,\s\up6(→)) +μ eq \(BF,\s\up6(→)) (λ,μ∈R),则( )
A.λ= eq \f(7,2) B.μ=2
C.λ= eq \f(7,4) D.μ=1
三、填空题
11.化简4(a-3b)-6(-2b-a)=________.
12.已知正方形ABCD的边长为2, eq \(AB,\s\up6(→)) =a, eq \(BC,\s\up6(→)) =b, eq \(AC,\s\up6(→)) =c,则 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b+c)) =________.
13.已知e1,e2不共线,向量a=3e1-4e2,b=6e1+ke2,且a∥b,则k的值为________.
14.(素养提升)[2024·江苏连云港模拟]在△ABC中,D为边AC上靠近点A的一个三等分点,P为线段BD上的动点,且 eq \(AP,\s\up6(→)) =m eq \(AB,\s\up6(→)) +n eq \(AC,\s\up6(→)) (m>0,n>0),则 eq \f(1,m) + eq \f(1,n) 的最小值为______.
四、解答题
15.已知a、b不共线.
(1)若 eq \(AB,\s\up6(→)) =2a+b, eq \(BC,\s\up6(→)) =a-3b, eq \(CD,\s\up6(→)) =-a+ eq \f(2,3) b,求证:A,C,D三点共线;
(2)若向量b-ta与 eq \f(1,2) a- eq \f(3,2) b共线,求实数t的值.
优生选做题
16.[2024·湖北宜昌模拟]在△ABC中,AB=AC,边BC上一点P满足sin ∠PAB=2sin ∠PAC,若 eq \(AP,\s\up6(→)) =x eq \(AB,\s\up6(→)) +y eq \(AC,\s\up6(→)) ,则 eq \f(x,y) =( )
A.3 B.2
C. eq \f(1,2) D. eq \f(1,3)
17.[2024·江西赣州模拟]如图所示,在平行四边形ABCD中, eq \(AB,\s\up6(→)) =a, eq \(AD,\s\up6(→)) =b,BM= eq \f(2,3) BC,AN= eq \f(1,4) AB.
(1)试用向量a,b来表示 eq \(DN,\s\up6(→)) , eq \(AM,\s\up6(→)) ;
(2)AM交DN于O点,求AO∶OM的值.
课后定时检测案36 平面向量的概念及线性运算
1.解析:因为a,b是两个非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,
则a与b共线同向,故D正确.故选D.
答案:D
2.解析: eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) ≠ eq \(BC,\s\up6(→)) ,A错误; eq \(AM,\s\up6(→)) + eq \(MB,\s\up6(→)) + eq \(BO,\s\up6(→)) + eq \(OM,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BO,\s\up6(→)) + eq \(OM,\s\up6(→)) = eq \(AO,\s\up6(→)) + eq \(OM,\s\up6(→)) = eq \(AM,\s\up6(→)) ,B正确; eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BC,\s\up6(→)) - eq \(AC,\s\up6(→)) =0,C错误; eq \(AB,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) - eq \(DC,\s\up6(→)) = eq \(DB,\s\up6(→)) - eq \(DC,\s\up6(→)) = eq \(CB,\s\up6(→)) ,D错误.故选B.
答案:B
3.解析:在四边形ABCD中,若 eq \(AB,\s\up6(→)) =2 eq \(DC,\s\up6(→)) ,则AB∥DC,且AB=2DC,即四边形ABCD为梯形,充分性成立;若当AD,BC为上底和下底时,满足四边形ABCD为梯形,但 eq \(AB,\s\up6(→)) =2 eq \(DC,\s\up6(→)) 不一定成立,即必要性不成立;故p是q的充分不必要条件.故选A.
答案:A
4.解析:因为 eq \(AC,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AD,\s\up6(→)) ,所以四边形ABCD为平行四边形,又| eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AD,\s\up6(→)) |=| eq \(AB,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) |,所以| eq \(AC,\s\up6(→)) |=| eq \(DB,\s\up6(→)) |,即对角线相等,所以四边形ABCD为矩形.故选A.
答案:A
5.解析:在△ABC中, eq \(BC,\s\up6(→)) = eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) .因为BD= eq \f(1,3) BC,所以 eq \(BD,\s\up6(→)) = eq \f(1,3) eq \(BC,\s\up6(→)) = eq \f(1,3) ( eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) ).所以 eq \(AD,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BD,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \f(1,3) ( eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) )= eq \f(1,3) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) eq \(AB,\s\up6(→)) .故选A.
答案:A
6.解析:因为G为△ABC重心,所以 eq \(GA,\s\up6(→)) + eq \(GB,\s\up6(→)) + eq \(GC,\s\up6(→)) =0,所以 eq \(GA,\s\up6(→)) +2 eq \(GB,\s\up6(→)) +3 eq \(GC,\s\up6(→)) =2 eq \(GA,\s\up6(→)) +2 eq \(GB,\s\up6(→)) +2 eq \(GC,\s\up6(→)) + eq \(AG,\s\up6(→)) + eq \(GC,\s\up6(→)) = eq \(AC,\s\up6(→)) .故选B.
答案:B
7.
解析:由2 eq \(OA,\s\up6(→)) - eq \(OB,\s\up6(→)) +3 eq \(OC,\s\up6(→)) =0,得2( eq \(OA,\s\up6(→)) + eq \(OC,\s\up6(→)) )= eq \(OB,\s\up6(→)) - eq \(OC,\s\up6(→)) = eq \(CB,\s\up6(→)) ,
取AC边中点E,连接OE,则 eq \(OA,\s\up6(→)) + eq \(OC,\s\up6(→)) =2 eq \(OE,\s\up6(→)) ,所以 eq \(CB,\s\up6(→)) =4 eq \(OE,\s\up6(→)) ,
又△OAC与△ABC有相同的底边AC,则它们的高之比即为OE与BC的比为 eq \f(1,4) ,
所以 eq \f(S△AOC,S△ABC) = eq \f(1,4) .故选B.
答案:B
8.解析:因为 eq \(BF,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) ( eq \(BA,\s\up6(→)) + eq \(BC,\s\up6(→)) ),所以F为AC中点,
B,P,F三点共线,故可设 eq \(BP,\s\up6(→)) =k eq \(BF,\s\up6(→)) ,即 eq \(AP,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) =k( eq \(AF,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) ),
整理得 eq \(AP,\s\up6(→)) =k eq \(AF,\s\up6(→)) +(1-k) eq \(AB,\s\up6(→)) =(1-k) eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \f(1,2) k eq \(AC,\s\up6(→)) ,
因为 eq \(BE,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(EC,\s\up6(→)) ,所以 eq \(AE,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \f(1,2) eq \(AE,\s\up6(→)) ,即 eq \(AE,\s\up6(→)) = eq \f(1,3) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) eq \(AB,\s\up6(→)) ,A,P,E三点共线,
可得 eq \(AP,\s\up6(→)) =m eq \(AE,\s\up6(→)) =m( eq \f(1,3) eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) eq \(AB,\s\up6(→)) )= eq \f(1,3) m eq \(AC,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) m eq \(AB,\s\up6(→)) ,
所以 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(2m,3)=1-k,,\f(m,3)=\f(1,2)k,)) 解得 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(k=\f(1,2),,m=\f(3,4),))
可得 eq \(AP,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \f(1,4) eq \(AC,\s\up6(→)) ,则λ= eq \f(1,2) ,μ= eq \f(1,4) ,λ-μ= eq \f(1,4) .
故选B.
答案:B
9.解析:由条件可知G为△ABC的重心,
由重心的性质可得AG∶GD=2∶1,所以 eq \(DG,\s\up6(→)) = eq \f(1,2) eq \(GA,\s\up6(→)) ,故A错误;
由重心的性质可得BG∶GE=2∶1,所以 eq \(BG,\s\up6(→)) = eq \f(2,3) eq \(BE,\s\up6(→)) ,故B正确;
eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) =2 eq \(AD,\s\up6(→)) =2× eq \f(3,2) eq \(AG,\s\up6(→)) =3 eq \(AG,\s\up6(→)) ,故D错误;
∵ eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(AC,\s\up6(→)) =3 eq \(AG,\s\up6(→)) ,∴ eq \(AG,\s\up6(→)) + eq \(GB,\s\up6(→)) + eq \(AG,\s\up6(→)) + eq \(GC,\s\up6(→)) =3 eq \(AG,\s\up6(→)) ,∴ eq \(GA,\s\up6(→)) + eq \(GB,\s\up6(→)) + eq \(GC,\s\up6(→)) =0,故C正确.故选BC.
答案:BC
10.解析:因为CD∥AB,CD= eq \f(1,2) AB,所以 eq \(AD,\s\up6(→)) = eq \(AE,\s\up6(→)) + eq \(ED,\s\up6(→)) = eq \(AE,\s\up6(→)) - eq \f(1,4) eq \(AB,\s\up6(→)) ,
因为F为AE的中点,所以 eq \(AE,\s\up6(→)) =2 eq \(AF,\s\up6(→)) =2( eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BF,\s\up6(→)) )=2 eq \(AB,\s\up6(→)) +2 eq \(BF,\s\up6(→)) ,
所以 eq \(AD,\s\up6(→)) =2 eq \(AB,\s\up6(→)) +2 eq \(BF,\s\up6(→)) - eq \f(1,4) eq \(AB,\s\up6(→)) = eq \f(7,4) eq \(AB,\s\up6(→)) +2 eq \(BF,\s\up6(→)) ,所以λ= eq \f(7,4) ,μ=2.
可知AD错误,BC正确.故选BC.
答案:BC
11.解析:4(a-3b)-6(-2b-a)=4a-12b+12b+6a=10a.
答案:10a
12.解析: eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(a+b+c)) = eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\(AB,\s\up6(→))+\(BC,\s\up6(→))+\(AC,\s\up6(→)))) =2 eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\c1(\(AC,\s\up6(→)))) =2×2 eq \r(2) =4 eq \r(2) .
答案:4 eq \r(2)
13.解析:由a∥b可设:b=λa(λ∈R),则6e1+ke2=3λe1-4λe2,
∴ eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(3λ=6,,-4λ=k,)) 解得k=-8.
答案:-8
14.解析:依题意,m>0,n>0, eq \(AP,\s\up6(→)) =m eq \(AB,\s\up6(→)) +n eq \(AC,\s\up6(→)) =m eq \(AB,\s\up6(→)) +3n eq \(AD,\s\up6(→)) ,
∵B,P,D三点共线,∴m+3n=1,
∴ eq \f(1,m) + eq \f(1,n) =( eq \f(1,m) + eq \f(1,n) )(m+3n)=4+ eq \f(3n,m) + eq \f(m,n) ≥4+2 eq \r(\f(3n,m)·\f(m,n)) =4+2 eq \r(3) ,
当且仅当 eq \f(3n,m) = eq \f(m,n) ,m2=3n2时,即m= eq \r(3) n= eq \f(\r(3)-1,2) 时等号成立.
答案:4+2 eq \r(3)
15.解析:(1)证明: eq \(CD,\s\up6(→)) =-a+ eq \f(2,3) b, eq \(AC,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BC,\s\up6(→)) =3a-2b=-3(-a+ eq \f(2,3) b),
则有 eq \(AC,\s\up6(→)) =-3 eq \(CD,\s\up6(→)) ,可得 eq \(AC,\s\up6(→)) ∥ eq \(CD,\s\up6(→)) 且C为公共点,
所以A,C,D三点共线.
(2)向量b-ta与 eq \f(1,2) a- eq \f(3,2) b共线,则存在唯一实数λ,使得b-ta=λ( eq \f(1,2) a- eq \f(3,2) b),
可得( eq \f(λ,2) +t)a-( eq \f(3,2) λ+1)b=0,即 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(\f(λ,2)+t=0,\f(3,2)λ+1=0)) ,解得 t= eq \f(1,3) .
16.解析:
在△PAB中,由正弦定理可得 eq \f(BP,sin ∠PAB) = eq \f(AB,sin ∠APB) . ①
在△PAC中,由正弦定理可得 eq \f(PC,sin ∠PAC) = eq \f(AC,sin ∠APC) . ②
因为AB=AC,sin ∠PAB=2sin ∠PAC,sin ∠APB=sin ∠APC,
由①②可得BP=2PC,则 eq \(BP,\s\up6(→)) =2 eq \(PC,\s\up6(→)) ,
即 eq \(AP,\s\up6(→)) - eq \(AB,\s\up6(→)) =2( eq \(AC,\s\up6(→)) - eq \(AP,\s\up6(→)) ),解得 eq \(AP,\s\up6(→)) = eq \f(1,3) eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \f(2,3) eq \(AC,\s\up6(→)) ,
又因为 eq \(AP,\s\up6(→)) =x eq \(AB,\s\up6(→)) +y eq \(AC,\s\up6(→)) ,且 eq \(AB,\s\up6(→)) , eq \(AC,\s\up6(→)) 不共线,所以x= eq \f(1,3) ,y= eq \f(2,3) ,所以 eq \f(x,y) = eq \f(1,2) .故选C.
答案:C
17.解析:(1)因为 eq \(AN,\s\up6(→)) = eq \f(1,4) eq \(AB,\s\up6(→)) ,所以 eq \(AN,\s\up6(→)) = eq \f(1,4) a,所以 eq \(DN,\s\up6(→)) = eq \(AN,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) = eq \f(1,4) a-b,
因为 eq \(BM,\s\up6(→)) = eq \f(2,3) eq \(BC,\s\up6(→)) ,所以 eq \(BM,\s\up6(→)) = eq \f(2,3) eq \(AD,\s\up6(→)) = eq \f(2,3) b,
所以 eq \(AM,\s\up6(→)) = eq \(AB,\s\up6(→)) + eq \(BM,\s\up6(→)) =a+ eq \f(2,3) b;
(2)设 eq \(AO,\s\up6(→)) =λ eq \(AM,\s\up6(→)) ,
则 eq \(DO,\s\up6(→)) = eq \(AO,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) =λ eq \(AM,\s\up6(→)) - eq \(AD,\s\up6(→)) =λ(a+ eq \f(2,3) b)-b=λa+( eq \f(2,3) λ-1)b,
因为D,O,N三点共线,所以存在实数μ使 eq \(DO,\s\up6(→)) =μ eq \(DN,\s\up6(→)) =μ( eq \f(1,4) a-b)= eq \f(1,4) μa-μb,
由于向量a,b不共线,则λ= eq \f(1,4) μ, eq \f(2,3) λ-1=-μ,解得λ= eq \f(3,14) ,μ= eq \f(6,7) ,
所以AO∶AM= eq \f(3,14) ⇒AO∶OM= eq \f(3,11) .
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