《2020年高二數(shù)學(xué) 8.4《向量的應(yīng)用》測(cè)試 滬教版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高二數(shù)學(xué) 8.4《向量的應(yīng)用》測(cè)試 滬教版(11頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2020年高二數(shù)學(xué)測(cè)試:8.4《向量的應(yīng)用》(滬教版高二上)
1.有以下命題:①如果向量與任何向量不能構(gòu)成空間向量的一組基底,那么的關(guān)系是不共線;②為空間四點(diǎn),且向量不構(gòu)成空間的一個(gè)基底,那么點(diǎn)一定共面;③已知向量是空間的一個(gè)基底,則向量,也是空間的一個(gè)基底。其中正確的命題是( )
①② ①③ ②③ ①②③
2.下列命題正確的是( )
若與共線,與共線,則與共線;
向量共面就是它們所在的直線共面;
零向量沒有確定的方向;
若,則存在唯一的實(shí)數(shù)使得;
(第三題)
3.如圖:在平行六面體中, 為與的交點(diǎn)。若,,,則下列向量
2、中與相等的向量是( )
4.已知:且不共面.若∥,求的值.
5.(1)已知兩個(gè)非零向量=(a1,a2,a3),=(b1,b2,b3),它們平行的充要條件是( ?。?
A. :||=:|| B.a1·b1=a2·b2=a3·b3
C.a1b1+a2b2+a3b3=0 D.存在非零實(shí)數(shù)k,使=k
(2)已知向量=(2,4,x),=(2,y,2),若||=6,⊥,則x+y的值是( ?。?
A. -3或1 B.3或-1 C. -3 D.1
(3)下列各組向量共面的是( ?。?
A. =(1,2,3)
3、,=(3,0,2),=(4,2,5)
B. =(1,0,0),=(0,1,0),=(0,0,1)
C. =(1,1,0),=(1,0,1),=(0,1,1)
D. =(1,1,1),=(1,1,0),=(1,0,1)
例6.已知空間三點(diǎn)A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4)。設(shè)=,=,(1)求和的夾角;(2)若向量k+與k-2互相垂直,求k的值.
7.(1)設(shè)向量與的夾角為,,,
則 ?。?
8.(1)已知a、b、c為正數(shù),且a+b+c=1,求證:++≤4。
(2)已知F1=i+2j+3k,F(xiàn)2=-2i+3j-k,F(xiàn)3=3i-4j+5k,若F1,F(xiàn)2,F(xiàn)
4、3共同作用于同一物體上,使物體從點(diǎn)M1(1,-2,1)移到點(diǎn)M2(3,1,2),求物體合力做的功。
9.如圖,直三棱柱中,求證:
10.過△ABC的重心任作一直線分別交AB,AC于點(diǎn)D、E.若,,,則的值為( )
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
13.已知a=(,),b=(,),a與b之間有關(guān)系式|ka+b|=|a-kb|,其中k>0.
(1)用k表示a、b;
(2)求a·b的最小值,并求此時(shí),a與b的夾角的大小.
由已知.
14.. 已知,,,。
(1)求;
(2)設(shè)∠BAC=θ,且已知cos(θ+x)= ,,求sin
5、x
1.有以下命題:①如果向量與任何向量不能構(gòu)成空間向量的一組基底,那么的關(guān)系是不共線;②為空間四點(diǎn),且向量不構(gòu)成空間的一個(gè)基底,那么點(diǎn)一定共面;③已知向量是空間的一個(gè)基底,則向量,也是空間的一個(gè)基底。其中正確的命題是( )
①② ①③ ②③ ①②③
解析:對(duì)于①“如果向量與任何向量不能構(gòu)成空間向量的一組基底,那么的關(guān)系一定共線”;所以①錯(cuò)誤。②③正確。
點(diǎn)評(píng):該題通過給出命題的形式考察了空間向量能成為一組基的條件,為此我們要掌握好空間不共面與不共線的區(qū)別與聯(lián)系
2.下列命題正確的是(
6、 )
若與共線,與共線,則與共線;
向量共面就是它們所在的直線共面;
零向量沒有確定的方向;
若,則存在唯一的實(shí)數(shù)使得;
解析:A中向量為零向量時(shí)要注意,B中向量的共線、共面與直線的共線、共面不一樣,D中需保證不為零向量
答案C。
點(diǎn)評(píng):零向量是一個(gè)特殊的向量,時(shí)刻想著零向量這一特殊情況對(duì)解決問題有很大用處。像零向量與任何向量共線等性質(zhì),要兼顧
題型2:空間向量的基本運(yùn)算
3.如圖:在平行六面體中,為與的交點(diǎn)。若,,,則下列向量中與相等的向量是( )
解析:顯然;
答案為A。
點(diǎn)評(píng):類比平面向量表達(dá)平面位置關(guān)系過程,掌握好空間向量的用途。用
7、向量的方法處理立體幾何問題,使復(fù)雜的線面空間關(guān)系代數(shù)化,本題考查的是基本的向量相等,與向量的加法.考查學(xué)生的空間想象能力
4.已知:且不共面.若∥,求的值.
解:∥,,且即
又不共面,
點(diǎn)評(píng):空間向量在運(yùn)算時(shí),注意到如何實(shí)施空間向量共線定理。
題型3:空間向量的坐標(biāo)
5.(1)已知兩個(gè)非零向量=(a1,a2,a3),=(b1,b2,b3),它們平行的充要條件是( ?。?
A. :||=:|| B.a1·b1=a2·b2=a3·b3
C.a1b1+a2b2+a3b3=0 D.存在非零實(shí)數(shù)k,使=k
(2)已知向量=(2,4,x),=(2
8、,y,2),若||=6,⊥,則x+y的值是( ?。?
A. -3或1 B.3或-1 C. -3 D.1
(3)下列各組向量共面的是( ?。?
A. =(1,2,3),=(3,0,2),=(4,2,5)
B. =(1,0,0),=(0,1,0),=(0,0,1)
C. =(1,1,0),=(1,0,1),=(0,1,1)
D. =(1,1,1),=(1,1,0),=(1,0,1)
解析:(1)D;點(diǎn)撥:由共線向量定線易知;
(2)A 點(diǎn)撥:由題知或;
(3)A 點(diǎn)撥:由共面向量基本定理可得
點(diǎn)評(píng):空間向量的坐標(biāo)運(yùn)算除了數(shù)量積外就是考察共線、垂直時(shí)參數(shù)
9、的取值情況
6.已知空間三點(diǎn)A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4)。設(shè)=,=,(1)求和的夾角;(2)若向量k+與k-2互相垂直,求k的值.
思維入門指導(dǎo):本題考查向量夾角公式以及垂直條件的應(yīng)用,套用公式即可得到所要求的結(jié)果.
解:∵A(-2,0,2),B(-1,1,2),C(-3,0,4),=,=,
∴=(1,1,0),=(-1,0,2).
(1)cos==-,
∴和的夾角為-。
(2)∵k+=k(1,1,0)+(-1,0,2)=(k-1,k,2),
k-2=(k+2,k,-4),且(k+)⊥(k-2),
∴(k-1,k,2)·(k+2,k,-4)=(k
10、-1)(k+2)+k2-8=2k2+k-10=0。
則k=-或k=2。
點(diǎn)撥:第(2)問在解答時(shí)也可以按運(yùn)算律做。(+)(k-2)=k22-k·-22=2k2+k-10=0,解得k=-,或k=2。
題型4:數(shù)量積
7.(1)設(shè)向量與的夾角為,,,
則 ?。?
.解:設(shè)向量與的夾角為且∴,則=.
(2)設(shè)空間兩個(gè)不同的單位向量=(x1,y1,0),=(x2,y2,0)與向量=(1,1,1)的夾角都等于。(1)求x1+y1和x1y1的值;(2)求<,>的大小(其中0<<,><π。
解析
(2)解:(1)∵||=||=1,∴x+y=1,∴x=y=1.
又∵與的夾角為,∴·=
11、||||cos==.
又∵·=x1+y1,∴x1+y1=。
另外x+y=(x1+y1)2-2x1y1=1,∴2x1y1=()2-1=.∴x1y1=。
(2)cos<,>==x1x2+y1y2,由(1)知,x1+y1=,x1y1=.∴x1,y1是方程x2-x+=0的解.
∴或同理可得或
∵≠,∴或
∴cos<,>=·+·=+=.
∵0≤<,>≤π,∴<,>=。
評(píng)述:本題考查向量數(shù)量積的運(yùn)算法則
題型5:空間向量的應(yīng)用
8.(1)已知a、b、c為正數(shù),且a+b+c=1,求證:++≤4。
(2)已知F1=i+2j+3k,F(xiàn)2=-2i+3j-k,F(xiàn)3=3i-4j+5k,若F1,
12、F2,F(xiàn)3共同作用于同一物體上,使物體從點(diǎn)M1(1,-2,1)移到點(diǎn)M2(3,1,2),求物體合力做的功。
解析:(1)設(shè)=(,,),=(1,1,1),
則||=4,||=.
∵·≤||·||,
∴·=++≤||·||=4.
當(dāng)==時(shí),即a=b=c=時(shí),取“=”號(hào)。
(2)解:W=F·s=(F1+F2+F3)·=14。
點(diǎn)評(píng):若=(x,y,z),=(a,b,c),則由·≤||·||,得(ax+by+cz)2≤(a2+b2+c2)(x2+y2+z2).此式又稱為柯西不等式(n=3)。本題考查||·||≥·的應(yīng)用,解題時(shí)要先根據(jù)題設(shè)條件構(gòu)造向量,,然后結(jié)合數(shù)量積性質(zhì)進(jìn)行運(yùn)算。空間向量
13、的數(shù)量積對(duì)應(yīng)做功問題
9.如圖,直三棱柱中,求證:
證明:
同理
又
設(shè)為中點(diǎn),則
又
點(diǎn)評(píng):從上述例子可以看出,利用空間向量來(lái)解決位置關(guān)系問題,要用到空間多邊形法則,向量的運(yùn)算,數(shù)量積以及平行,相等和垂直的條件
10.過△ABC的重心任作一直線分別交AB,AC于點(diǎn)D、E.若,,,則的值為( )
(A)4 (B)3 (C)2 (D)1
解析:取△ABC為正三角形易得=3.選B.
評(píng)析:本題考查向量的有關(guān)知識(shí),如果按常規(guī)方法就比較難處理,但是用特殊值的思想就比較容易處理,考查學(xué)生靈活處理問題的能力.
11.如圖,設(shè)P、Q為△ABC內(nèi)的兩點(diǎn)
14、,且,
=+,則△ABP的面積與△ABQ的面積之比為
A. B. C. D.
如下圖,設(shè),,則.
由平行四邊形法則,知NP∥AB,所以=,
同理可得.故,選B.
3.是平面內(nèi)不共線兩向量,已知,若三點(diǎn)共線,則的值是
A.2 B. C. D.
A ,又A、B、D三點(diǎn)共線,則.即,∴,故選.
【總結(jié)點(diǎn)評(píng)】本題主要考查共線向量的定義和平面向量基本定理的運(yùn)用. 要求我們熟記公式,掌握常見變形技巧與方法.
12、已知平面向量=(,-1),= ().
(1)求;
15、(2)設(shè),(其中),若,試求函數(shù)關(guān)系式并解不等式.(1);
(2)由得,,
所以;
變形得:,解得.
13.已知a=(,),b=(,),a與b之間有關(guān)系式|ka+b|=|a-kb|,其中k>0.
(1)用k表示a、b;
(2)求a·b的最小值,并求此時(shí),a與b的夾角的大?。?
由已知.
∵ ,∴?。唷。?
∵ k>0, ∴ .
此時(shí) ∴?。 唷。?0°.
14.. 已知,,,。
(1)求;
(2)設(shè)∠BAC=θ,且已知cos(θ+x)= ,,求sinx
解:(1)由已知
∴
∵ ∴CD⊥AB,在Rt△BCD中BC2=BD2+CD2,
又CD2=AC2-AD2, 所以BC2=BD2+AC2-AD2=49, ……4分
所以 ……6分
(2)在△ABC中, ∴ ……8分
而 如果,
則 ∴ ……10分