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1、
(福建專用)2013年高考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第四章第2課時(shí) 平面向量的基本定理及其坐標(biāo)表示課時(shí)闖關(guān)(含解析)
一、選擇題
1.e1,e2是平面內(nèi)一組基底,那么( )
A.若實(shí)數(shù)λ1,λ2使λ1e1+λ2e2=0,則λ1=λ2=0
B.空間內(nèi)任一向量a可以表示為a=λ1e1+λ2e2(λ1,λ2為實(shí)數(shù))
C.對(duì)實(shí)數(shù)λ1,λ2,λ1e1+λ2e2不一定在該平面內(nèi)
D.對(duì)平面內(nèi)任一向量a,使a=λ1e1+λ2e2的實(shí)數(shù)λ1,λ2有無數(shù)對(duì)
解析:選A.對(duì)于A,∵e1,e2不共線,故λ1=λ2=0正確;
對(duì)于B,空間向量a應(yīng)改為與e1,e2共面的向量才可以;
C中,λ1 e1+
2、λ2e2一定與e1,e2共面;D中,根據(jù)平面向量基本定理,λ1,λ2應(yīng)是唯一一對(duì).
2.在四邊形ABCD中,=,且·=0,則四邊形ABCD是( )
A.矩形 B.菱形
C.直角梯形 D.等腰梯形
解析:選B.∵=,即一組對(duì)邊平行且相等,
·=0,即指對(duì)角線互相垂直,故四邊形為菱形.
3.設(shè)向量a=(4sin α,3),b=(2,3cos α),且a∥b,則銳角α為( )
A. B.
C. D.π
解析:選B.∵a∥b,∴4sin α·3cos α=2×3,∴sin 2α=1,∵α為銳角.∴α=.故選B.
4.在△ABC中,點(diǎn)P在BC上,且=2,點(diǎn)Q是AC
3、的中點(diǎn),若=(4,3),=(1,5),則=( )
A.(-2,7) B.(-6,21)
C.(2,-7) D.(6,-21)
解析:選B.=-=(-3,2),
∴=2=(-6,4).
=+=(-2,7),
∴=3=(-6,21).故選B.
5.已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(k+1,k-2),若A、B、C三點(diǎn)不能構(gòu)成三角形,則實(shí)數(shù)k應(yīng)滿足的條件是( )
A.k≠-2 B.k≠
C.k=1 D.k≠-1
解析:選C.若點(diǎn)A、B、C不能構(gòu)成三角形,則向量,共線,∵=-=(2,-1)-(1,-3)=(1,2),
=-=(k+1,k-2)-(1,-
4、3)=(k,k+1),
∴1×(k+1)-2k=0,解得k=1.
二、填空題
6.梯形ABCD(按順時(shí)針排列)的頂點(diǎn)坐標(biāo)為A(-1,2),B(3,4),D(2,1)且AB∥DC,AB=2CD,則點(diǎn)C的坐標(biāo)為________.
解析:==(4,2)=(2,1),=+=(2,1)+(2,1)=(4,2).
答案:(4,2)
7.已知a是以A(3,-1)為起點(diǎn),且與向量b=(-3,4)平行的單位向量,則向量a的終點(diǎn)坐標(biāo)是________.
解析:設(shè)a的終點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則a=(x-3,y+1),由已知得
解得或
所以終點(diǎn)坐標(biāo)為或.
答案:或
8.(2012·三明調(diào)研)已知向
5、量a=(1,sinθ),b=(1,cosθ),則|a-b|的最大值為________.
解析:|a-b|=|sinθ-cosθ|=≤2.
答案:2
三、解答題
9.已知a=(1,1),b=(x,1),u=a+2b,v=2a-b.
(1)若u=3v,求x;
(2)若u∥v,求x.
解:因?yàn)閡=a+2b=(1,1)+2(x,1)=(1,1)+(2x,2)=(2x+1,3),
v=2a-b=2(1,1)-(x,1)=(2-x,1).
(1)u=3v,
即(2x+1,3)=3(2-x,1),(2x+1,3)=(6-3x,3),
所以2x+1=6-3x,解得x=1.
(2)u∥v
6、?(2x+1,3)=λ(2-x,1)?
?(2x+1)-3(2-x)=0?x=1.
10.已知向量a=(-3,2),b=(2,1),c=(3,-1),t∈R.
(1)求|a+tb|的最小值及相應(yīng)的t值;
(2)若a-tb與c共線,求實(shí)數(shù)t.
解:(1)因?yàn)閍=(-3,2),b=(2,1),c=(3,-1),
所以a+tb=(-3,2)+t(2,1)=(-3+2t,2+t).
所以|a+tb|===≥=,
當(dāng)且僅當(dāng)t=時(shí)取等號(hào),即|a+tb|的最小值為,此時(shí)t=.
(2)因?yàn)閍-tb=(-3,2)-t(2,1)=(-3-2t,2-t),
又因?yàn)閍-tb與c共線,c=(3,-
7、1),
所以(-3-2t)×(-1)-(2-t)×3=0,解得t=.
一、選擇題
1.已知向量集合M={a|a=(1,2)+λ(3,4),λ∈R},N={a|a=(-2,-2)+λ(4,5),λ∈R},則M∩N等于( )
A.{(1,1)} B.{(1,1),(-2,-2)}
C.{(-2,-2)} D.?
解析:選C.M={a|a=(1+3λ,2+4λ),λ∈R},N={a|a=(-2+4λ,-2+5λ),λ∈R},
令即
解之得代入M或N中得a=(-2,-2).
所以M∩N={(-2,-2)}.
2.(2012·南平調(diào)研)設(shè)兩個(gè)向量a=(λ+2,λ
8、2-cos2α)和b=(m,+sinα),其中λ,m,α是實(shí)數(shù),若a=2b,則的取值范圍是( )
A.[-6,1] B.[4,8]
C.[-1,1] D.[-1,6]
解析:選A.由a=2b得
所以λ2-m=λ2--1=cos2α+2sinα
=1-sin2α+2sinα=-(sinα-1)2+2.
所以-2≤λ2--1≤2.
因?yàn)棣?-+3≥0恒成立,
由λ2--3≤0,解得-≤λ≤2.
由===2-可得-6≤≤1.
二、填空題
3.已知a=(a1,a2),b=(b1,b2),定義一種向量積:a?b=(a1,a2)?(b1,b2)=(a1b1,a2b2).已知
9、m=,n=,點(diǎn)P(θ,sinθ),點(diǎn)Q在y=f(x)的圖象上運(yùn)動(dòng),滿足=m?+n(其中O為原點(diǎn)),則y=f(x)的最大值和最小正周期分別為________.
解析:設(shè)Q(x,y),由題知(x,y)= +
=,
∴?y=sin,ymax=,T=4π.
答案:,4π
4.給定兩個(gè)長度為1的平面向量和,
它們的夾角為120°.如圖所示,點(diǎn)C在以O(shè)為圓心的圓弧AB上變動(dòng),若=x+y,其中x,y∈R,則x+y的最大值是________.
解析:法一:建立如圖所示的坐標(biāo)系,則A(1,0),B(cos120°,sin120°),即B. 設(shè)∠AOC=α,則=(cosα,sinα)
10、.
∵=x+y=(x,0)+=(cosα,sinα).
∴∴
∴x+y=sinα+cosα=2sin(α+30°).
∵0°≤α≤120°.∴30°≤α+30°≤150°.
∴x+y有最大值2,當(dāng)α=60°時(shí)取最大值.
法二:設(shè)∠AOC=α,則
即
∴x+y=2[cosα+cos(120°-α)]=cosα+sinα=
2sin≤2.
答案:2
三、解答題
5.已知向量u=(x,y),與向量v=(y,2y-x)的對(duì)應(yīng)關(guān)系用v=f(u)表示.
(1)證明:對(duì)任意的向量a、b及常數(shù)m、n,恒有f(ma+nb)=mf(a)+nf(b)成立;
(2)設(shè)a=(1,1)
11、,b=(1,0),求向量f(a)與f(b)的坐標(biāo);
(3)求使f(c)=(p,q)(p、q為常數(shù))的向量c的坐標(biāo).
解:(1)證明:設(shè)a=(a1,a2),b=(b1,b2),
ma+nb=(ma1+nb1,ma2+nb2).
∴f(ma+nb)=(ma2+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1).
∵mf(a)=m(a2,2a2-a1),nf(b)=n(b2,2b2-b1),
∴mf(a)+nf(b)
=(ma2+nb2,2ma2+2nb2-ma1-nb1),
∴f(ma+nb)=mf(a)+nf(b)成立.
(2)f(a)=(1,2×1-1)=(1,1),
f(b)=
12、(0,2×0-1)=(0,-1).
(3)設(shè)c=(x,y),
則f(c)=(y,2y-x)=(p,q).
∴即
∴c=(2p-q,p).
6.△ABC中內(nèi)角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,向量m=(2sinB,-),n=(cos2B,2cos2-1),且m∥n.
(1)求銳角B的大小;
(2)如果b=2,求S△ABC的最大值.
解:(1)∵m∥n,∴2sinB(2cos2-1)=-cos2B,
∴sin2B=-cos2B,即tan2B=-.
又∵B為銳角,∴2B∈(0,π),∴2B=,∴B=.
(2)∵B=,b=2,由余弦定理cosB=,
得a2+c2-ac-4=0.
又a2+c2≥2ac,代入上式,得ac≤4,當(dāng)且僅當(dāng)a=c=2時(shí)等號(hào)成立.
S△ABC=acsinB=ac≤,當(dāng)且僅當(dāng)a=c=2時(shí)等號(hào)成立,
即S△ABC的最大值為.