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1、(全國通用版)2022-2023高中數(shù)學(xué) 第二章 平面向量檢測A 新人教B版必修4
一、選擇題(本大題共10小題,每小題5分,共50分.在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)
1.下列說法中正確的是( )
A.兩個單位向量的數(shù)量積為1
B.若a·b=a·c,且a≠0,則b=c
C.
D.若b⊥c,則(a+c)·b=a·b
解析:由于b⊥c,所以b·c=0,因此(a+c)·b=a·b+c·b=a·b,故D項正確.
答案:D
2.設(shè)e是單位向量,=2e,=-2e,||=2,則四邊形ABCD一定是( )
A.梯形 B.菱形
C.矩形 D.正方形
解析:由=2
2、e,=-2e知,所以四邊形ABCD為平行四邊形.
又||=||=||=2,
所以四邊形ABCD為菱形.
答案:B
3.已知a=(-6,y),b=(-2,1),且a與b共線,則y等于 ( )
A.-6 B.6
C.3 D.-3
解析:由于a∥b,所以-6×1=-2y,y=3.
答案:C
4.已知|a|=|b|=1,a與b的夾角為90°,且c=2a+3b,d=ka-4b,若c⊥d,則實數(shù)k的值為 ( )
A.6 B.-6
C.3 D.-3
解析:因為c⊥d,所以c·d=0,
即(2a+3b)·(ka-4b)=2k-12=0,解得k=6.
答案:A
5.已知|a|=
3、1,|b|=,且a⊥(a-b),則向量a與向量b的夾角是( )
A.30° B.45° C.90° D.135°
解析:因為a⊥(a-b),
所以a·(a-b)=0,即|a|2-a·b=0,
于是1-1××cos=0,cos=,
故=45°.
答案:B
6.已知一物體在共點力F1=(lg 5,lg 2),F2=(lg 2,lg 2)的作用下產(chǎn)生位移s=(2lg 5,1),則此物體在共點力的作用下所做的功為( )
A.lg 2 B.lg 5
C.2 D.3
解析:所做的功W=(F1+F2)·s=(lg 5+lg 2,2lg 2)·(2lg 5
4、,1)=(1,2lg 2)·(2lg 5,1)=2lg 5+2lg 2=2.
答案:C
7.在△ABC中,若()·=||2,則△ABC的形狀一定是( )
A.等邊三角形 B.等腰三角形
C.直角三角形 D.等腰直角三角形
解析:()·=()·()=||2-||2,
于是||2-||2=||2,
所以||2=||2+||2,
故△ABC是直角三角形.
答案:C
8.在△ABC中,M是BC的中點,AM=1,若點P在AM上,且滿足=2,則·()等于( )
A.- B.-
C. D.
解析:因為AM=1,=2,所以||=.
于是·()=·(2)==-||2=-.
答案
5、:A
9.在△ABC中,AB邊的高為CD,若=a,=b,a·b=0,|a|=1,|b|=2,則等于( )
A. a-b B. a-b
C. a-b D. a-b
解析:因為a·b=0,所以∠ACB=90°,
于是AB=,CD=,
所以BD=,AD=,即AD∶BD=4∶1,
所以)=a-b.
答案:D
10.定義:|a※b|=|a||b|sin θ,其中θ為向量a與b的夾角.若|a|=2,|b|=5,a·b=-6,則|a※b|等于( )
A.-8 B.8
C.8或-8 D.6
解析:因為a·b=-6,
所以-6=2×5×cos θ,
于是cos θ=-,從而sin
6、 θ=,
故|a※b|=|a||b|sin θ=2×5×=8.
答案:B
二、填空題(本大題共5小題,每小題5分,共25分.把答案填在題中的橫線上)
11.已知單位向量e1,e2的夾角為60°,則|2e1-e2|= .?
解析:|2e1-e2|=.
答案:
12.已知|a|=10,|b|=8,a與b的夾角為120°,則向量b在向量a方向上的射影的數(shù)量等于 .?
解析:b在a方向上的射影的數(shù)量為=|b|cos=8×cos 120°=-4.
答案:-4
13.已知a=(1,1), b=(1,0),c滿足a·c=0,且|a|=|c|,b·c>0,則c=
7、 .?
解析:設(shè)c=(x,y).
由a·c=0,得x+y=0. ①
由|a|=|c|,得x2+y2=2. ②
由①②,得
∵b·c>0,
∴x>0,∴c=(1,-1).
答案:(1,-1)
14.在菱形ABCD中,若AC=2,則= .?
解析:設(shè)兩對角線AC與BD交于點O,則AO=OC=1,于是=2·()=2-2||2=0-2=-2.
答案:-2
15.若a=(sin θ,cos θ-2sin θ),b=(1,2),且|a|=|b|,則鈍角θ等于 .?
解析:因為|a|=|b|,
所以,
即sin2θ+cos2θ+4sin2θ-4sin θco
8、s θ=5,
于是sin2θ-sin θcos θ=1,
從而-sin θcos θ=cos2θ.
因為θ是鈍角,所以cos θ≠0,
于是-sin θ=cos θ,tan θ=-1,故θ=.
答案:
三、解答題(本大題共5小題,共45分.解答時應(yīng)寫出文字說明、證明過程或演算步驟)
16.(8分)已知向量a=(2,0),b=(1,4).
(1)求2a+3b,a-2b;
(2)若向量ka+b與a+2b平行,求k的值.
解:(1)∵a=(2,0),b=(1,4),
∴2a+3b=2(2,0)+3(1,4)=(4,0)+(3,12)=(7,12),a-2b=(2,0)-2(1,
9、4)=(2,0)-(2,8)=(0,-8).
(2)依題意得ka+b=(2k,0)+(1,4)=(2k+1,4),
a+2b=(2,0)+(2,8)=(4,8).
∵向量ka+b與a+2b平行,
∴8(2k+1)-4×4=0,解得k=.
17.(8分)已知向量a=(sin θ-cos θ,2cos θ+sin θ),b=(1,2).
(1)若a∥b,求tan θ的值;
(2)若a⊥b,求θ的值.
解:(1)由a∥b,得2(sin θ-cos θ)=2cos θ+sin θ,
即2sin θ-2cos θ=2cos θ+sin θ,
所以sin θ=4cos θ,
于是ta
10、n θ==4.
(2)由a⊥b,得sin θ-cos θ+2(2cos θ+sin θ)=0,
即3sin θ+3cos θ=0,
即sin θ+cos θ=0,
從而tan θ=-1,故θ=kπ+(k∈Z).
18.(9分)如圖,已知AC,BD是梯形ABCD的對角線,E,F分別是BD,AC的中點.求證:EF∥BC.
證明設(shè)=a,=b,
則=b-a.
∵,∴=λ=λb(λ∈R,λ≠0,且λ≠1).
∵E為BD的中點,
∴(b-a).
∵F為AC的中點,
∴
=)
=)=)=(λb-a),
∴(λb-a)-(b-a)
=b=.
∴EF∥BC.
19.(10
11、分)在平面直角坐標(biāo)系xOy中,已知點A(-1,-2),B(2,3),C(-2,-1).
(1)求以線段AB,AC為鄰邊的平行四邊形的兩條對角線的長;
(2)設(shè)實數(shù)t滿足(-t)·=0,求t的值.
解:(1)由題設(shè)知=(3,5),=(-1,1),則
=(2,6),=(4,4).
所以||==2,||==4.
故所求的兩條對角線的長分別為2,4.
(2)由題設(shè)知=(-2,-1),
-t=(3+2t,5+t).
由(-t)·=0,
得(3+2t,5+t)·(-2,-1)=0,
從而5t=-11,所以t=-.
20.(10分)如圖,M是矩形ABCD的邊CD上的一點,AC與BM交于點N,BN=BM.
(1)求證:M是CD的中點;
(2)若AB=2,BC=1,H是BM上異于點B的一動點,求的最小值.
(1)證明設(shè)=m=n,
由題意知)=+m)=.
又+n+n()=(1-n)+n,
∴
∴=m,即M是CD的中點.
(2)解:以B為原點,AB所在直線為x軸,BC所在直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系,則由題意可設(shè)點H(-x,x),且0