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人教B版数学必修第二册第六章《 平面向量初步》(单元测试)(基础卷)
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第六章 平面向量初步(基础卷)(时间:120分,满分:150分)一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2023·高一课时练习)如图所示,梯形ABCD为等腰梯形,则两腰上的向量与的关系是( )A.= B. C.> D.<【答案】B【分析】根据向量的大小和方向来判断,另外再根据向量除了相等,是不能比较大小的来判断.【详解】与是等腰梯形的两腰,则它们必不平行,但长度相同,故,又向量不是实数,是不能比较大小的.故选:B.2.(2023·全国·高三专题练习)数学家欧拉于年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,该直线被称为三角形的欧拉线,设点分别为任意的外心、重心、垂心,则下列各式一定正确的是( )A. B.C. D.【答案】D【分析】根据三点共线和长度关系可知AB正误;利用向量的线性运算可表示出,知CD正误.【详解】 依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,,,,A错误,B错误;,C错误;,D正确.故选:D.3.(2023·全国·高三专题练习)在中,若,则的形状为( )A.等边三角形 B.等腰三角形C.直角三角形 D.等腰直角三角形【答案】B【分析】取中点,连接,则,利用向量数量积的运算律变形,得,从而可判断三角形形状.【详解】取中点,连接,则,因为,所以,所以,所以,即,所以的是等腰三角形.故选:B.4.(2023春·广东东莞·高一东莞一中校考期中)在中,为边上的中线,为的中点.则( )A. B. C. D.【答案】A【分析】根据平面向量的线性运算即可求解.【详解】因为中,为边上的中线,为的中点,所以,故选:A.5.(2023春·辽宁鞍山·高一校联考阶段练习)已知,,,且,则的值为( )A.0 B.2 C. D.【答案】A【分析】先求再根据向量平行坐标表示列式,即可得结果.【详解】因为,,所以因为,所以故选:A【点睛】本题考查向量平行坐标表示,考查基本分析求解能力,属基础题.6.(2023春·广东深圳·高一深圳市高级中学校考期中)已知,则λ是“与的夹角为钝角”的条件A.充分不必要 B.必要不充分C.充分必要 D.既不充分也不必要【答案】B【解析】根据向量的夹角为钝角,则,再排除共线时的取值,从而进行等价转化;再结合题意进行选择即可.【详解】∵,∴与的夹角为钝角⇔﹣2λ﹣1<0且﹣2+λ≠0,即λ且λ≠2.∴λ是“与的夹角为钝角”的必要不充分条件.故选:B.【点睛】本题考查命题充分性和必要性的判断,涉及由向量夹角的范围求参数的范围,属综合基础题.7.(2023春·四川绵阳·高一校考阶段练习)在中,D为AC的中点,,则( )A. B. C. D.【答案】D【分析】根据得到,再根据可求出结果.【详解】因为,所以,所以,.故选:D8.(2023秋·江西南昌·高三江西师大附中校考阶段练习)已知平面向量,,若与共线,则实数( )A. B.8 C. D.2【答案】D【分析】利用向量加法和共线的坐标表示求解即可.【详解】由题意可得,因为与共线,所以,即,解得,故选:D二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.(2023·高一课时练习)一物体受到3个力的作用,其中重力的大小为4N,水平拉力的大小为3N,另一力未知,则( )A.当该物体处于平衡状态时,B.当与方向相反,且时,物体所受合力大小为C.当物体所受合力为时,D.当时,【答案】ACD【分析】根据向量的加法法则作图可判断AB;根据题意分析与的合力大小可判断C;由与共线时合力取得最值可判断D.【详解】A选项:由题知,的大小等于重力与水平拉力的合力大小,由图知,故A正确;B选项:如图,物体所受合力应等于向量与的和向量的大小,显然B错误;C选项;当物体所受合力为时,说明与的合力为,所以,C正确;D选项:由上知,重力与水平拉力的合力为,N,易知当与同向时合力最大,最大值为7N,反向时合力最小,最小值为3N,即,故D正确.故选:ACD10.(2023春·全国·高一专题练习)设,是两个非零向量,则下列描述错误的有( )A.若,则存在实数,使得.B.若,则.C.若,则,反向.D.若,则,一定同向【答案】ACD【分析】根据向量加法的意义判断选项A,C;根据平面向量加法的平行四边形法则可判断选项B;根据平面向量平行的性质可判断选项D.【详解】对于选项A:当,由向量加法的意义知,方向相反且,则存在实数,使得,故选项A错误;对于选项B:当,则以,为邻边的平行四边形为矩形,且和是这个矩形的两条对角线长,则,故选项B正确;对于选项C:当,由向量加法的意义知,方向相同,故选项C错误;对于选项D:当时,则,同向或反向,故选项D错误;综上所述:选项ACD错误,故选:ACD.11.(2023春·湖南常德·高一校考阶段练习)已知,,,,,那么( )A.B.若,则,C.若A是BD中点,则B,C两点重合D.若点B,C,D共线,则【答案】AC【分析】根据向量运算、向量平行(共线)等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】A选项,,A选项正确.B选项,若,则,故可取,B选项错误.C选项,若是的中点,则,即,所以,所以两点重合,C选项正确.D选项,由于三点共线,所以,,,则或,所以D选项错误.故选:AC12.(2023秋·江西上饶·高三校考阶段练习)如图所示,在中,点D在边BC上,且,点E在边AD上,且,则( )A. B.C. D.【答案】BD【分析】根据向量的加减的几何意义和三角形法则即可求出.【详解】解:,点在边上,,故选:.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)13.(2023秋·辽宁抚顺·高一抚顺一中校考期末)在平行四边形中,分别为上的点,且,连接,与交于点,若,则的值为 .【答案】【分析】根据给定条件,利用向量的加法,结合共线向量定理的推论求解作答.【详解】在中,不共线,因为,则有,又三点共线,于是得,解得,所以的值为.故答案为:14.(2023·全国·高一专题练习)已知点P是△ABC的中位线EF上任意一点,且EF∥BC,实数x,y满足+x+y=0,设△ABC,△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为S,S1,S2,S3,记=λ1,=λ2,=λ3,则λ2λ3取最大值时,3x+y的值为 .【答案】2【分析】根据题意可得λ1=,则λ2+λ3=,利用基本不等式计算可知当P为EF的中点时λ2λ3取最大值时,延长AP交BC于M,则,结合题意的条件即可求出x、y.【详解】由题意可知λ1+λ2+λ3=1.因为P是△ABC的中位线EF上任意一点,且EFBC,所以λ1=,所以λ2+λ3=,所以λ2λ3≤,当且仅当λ2=λ3=时,等号成立,所以λ2λ3取最大值时,P为EF的中点.延长AP交BC于M,则M为BC的中点,所以PA=PM,所以,又因为,所以x=y=,所以3x+y=2.故答案为:2.15.(2023·全国·高三专题练习)如图,四边形为平行四边形,,若,则的值为 .【答案】1【分析】选取为基底将向量进行分解,然后与条件对照后得到的值.【详解】选取为基底,则,又,将以上两式比较系数可得.故答案为:1.16.(2023春·山西运城·高一校考阶段练习)已知向量,,,若A,B,D三点共线,则 .【答案】0【分析】利用向量坐标线性运算可得,再由向量共线定理有且,列方程求参数m.【详解】由,又A,B,D三点共线,所以且,则,可得.故答案为:0四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(2023春·湖南岳阳·高一统考期末)(1)已知平面向量、,其中,若,且,求向量的坐标表示;(2)已知平面向量、满足,,与的夹角为,且(+)(),求的值.【答案】(1)或;(2)【分析】(1)设,根据题意可得出关于实数、的方程组,可求得这两个未知数的值,由此可得出平面向量的坐标;(2)利用向量数量积为零表示向量垂直,化简并代入求值,可解得的值.【详解】(1)设,由,可得,由题意可得,解得或.因此,或;(2),化简得,即,解得18.(2023春·广西桂林·高一校考期中)已知,向量,.(1)如图,若四边形OACB为平行四边形,求点C的坐标;(2)若点P为线段AB的靠近点B的三等分点,求点P的坐标.【答案】(1)(2)【分析】(1)根据题意可得,结合向量的坐标运算求解;(2)根据题意可得,结合向量的坐标运算求解.【详解】(1)设点C的坐标为,因为,,,可得,则,若四边形OACB为平行四边形,可得,则,解得,故点C的坐标为.(2)设点P的坐标为,由(1)可知:,则,若点P为线段AB的靠近点B的三等分点,则,则,解得,故点P的坐标为.19.(2023春·上海黄浦·高一上海市敬业中学校考阶段练习)如图,在△中,为中线上一点,且,过点的直线与边,分别交于点,.(1)用向量,表示;(2)设向量,,求的值.【答案】(1);(2).【分析】(1)根据,结合向量的线性运算,再用,表达即可;(2)用,表达,结合三点共线即可求得.【详解】(1)∵为中线上一点,且,∴;(2)∵,,,∴,又,,三点共线,∴,解得,故的值为.20.(2023·全国·高一随堂练习)如图,在平行四边形ABCD中,点E是AB的中点,点F,G分别是AD,BC的三等分点.设,.(1)用,表示,.(2)如果,EF,EG有什么位置关系?用向量方法证明你的结论.【答案】(1);(2),证明见解析【分析】(1)根据向量加减法法则和向量数乘即可求解;(2)证明即可判断EF⊥EG.【详解】(1);.(2).证明如下:由(1)知,,,.,.21.(2023春·北京东城·高一北京市第一六六中学校考阶段练习)如图,在中,.设.(1)用表示;(2)若为内部一点,且.求证:三点共线.【答案】(1),(2)证明见解析【分析】(1)由图中线段的位置及数量关系,用表示出,即可得结果;(2)用表示,得到,根据向量共线的结论即证结论.【详解】(1)由题图,,.(2)由,又,所以,故三点共线.22.(2023春·全国·高一阶段练习)如图所示,在△ABC中,D,F分别是BC,AC的中点,. (1)用表示;(2)求证:B,E,F三点共线.【答案】(1),,,,(2)证明见解析【分析】(1)根据平面向量的线性运算结合图像计算即可得解;(2)利用平面向量共线定理证明,即可得证.【详解】(1)解:在△ABC中,D,F分别是BC,AC的中点,则,故,,,;(2)证明:因为,,所以,所以,又因有公共点,所以B,E,F三点共线.
第六章 平面向量初步(基础卷)(时间:120分,满分:150分)一、单选题(本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.(2023·高一课时练习)如图所示,梯形ABCD为等腰梯形,则两腰上的向量与的关系是( )A.= B. C.> D.<【答案】B【分析】根据向量的大小和方向来判断,另外再根据向量除了相等,是不能比较大小的来判断.【详解】与是等腰梯形的两腰,则它们必不平行,但长度相同,故,又向量不是实数,是不能比较大小的.故选:B.2.(2023·全国·高三专题练习)数学家欧拉于年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,该直线被称为三角形的欧拉线,设点分别为任意的外心、重心、垂心,则下列各式一定正确的是( )A. B.C. D.【答案】D【分析】根据三点共线和长度关系可知AB正误;利用向量的线性运算可表示出,知CD正误.【详解】 依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,,,,A错误,B错误;,C错误;,D正确.故选:D.3.(2023·全国·高三专题练习)在中,若,则的形状为( )A.等边三角形 B.等腰三角形C.直角三角形 D.等腰直角三角形【答案】B【分析】取中点,连接,则,利用向量数量积的运算律变形,得,从而可判断三角形形状.【详解】取中点,连接,则,因为,所以,所以,所以,即,所以的是等腰三角形.故选:B.4.(2023春·广东东莞·高一东莞一中校考期中)在中,为边上的中线,为的中点.则( )A. B. C. D.【答案】A【分析】根据平面向量的线性运算即可求解.【详解】因为中,为边上的中线,为的中点,所以,故选:A.5.(2023春·辽宁鞍山·高一校联考阶段练习)已知,,,且,则的值为( )A.0 B.2 C. D.【答案】A【分析】先求再根据向量平行坐标表示列式,即可得结果.【详解】因为,,所以因为,所以故选:A【点睛】本题考查向量平行坐标表示,考查基本分析求解能力,属基础题.6.(2023春·广东深圳·高一深圳市高级中学校考期中)已知,则λ是“与的夹角为钝角”的条件A.充分不必要 B.必要不充分C.充分必要 D.既不充分也不必要【答案】B【解析】根据向量的夹角为钝角,则,再排除共线时的取值,从而进行等价转化;再结合题意进行选择即可.【详解】∵,∴与的夹角为钝角⇔﹣2λ﹣1<0且﹣2+λ≠0,即λ且λ≠2.∴λ是“与的夹角为钝角”的必要不充分条件.故选:B.【点睛】本题考查命题充分性和必要性的判断,涉及由向量夹角的范围求参数的范围,属综合基础题.7.(2023春·四川绵阳·高一校考阶段练习)在中,D为AC的中点,,则( )A. B. C. D.【答案】D【分析】根据得到,再根据可求出结果.【详解】因为,所以,所以,.故选:D8.(2023秋·江西南昌·高三江西师大附中校考阶段练习)已知平面向量,,若与共线,则实数( )A. B.8 C. D.2【答案】D【分析】利用向量加法和共线的坐标表示求解即可.【详解】由题意可得,因为与共线,所以,即,解得,故选:D二、多选题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得2分,有选错的得0分) 9.(2023·高一课时练习)一物体受到3个力的作用,其中重力的大小为4N,水平拉力的大小为3N,另一力未知,则( )A.当该物体处于平衡状态时,B.当与方向相反,且时,物体所受合力大小为C.当物体所受合力为时,D.当时,【答案】ACD【分析】根据向量的加法法则作图可判断AB;根据题意分析与的合力大小可判断C;由与共线时合力取得最值可判断D.【详解】A选项:由题知,的大小等于重力与水平拉力的合力大小,由图知,故A正确;B选项:如图,物体所受合力应等于向量与的和向量的大小,显然B错误;C选项;当物体所受合力为时,说明与的合力为,所以,C正确;D选项:由上知,重力与水平拉力的合力为,N,易知当与同向时合力最大,最大值为7N,反向时合力最小,最小值为3N,即,故D正确.故选:ACD10.(2023春·全国·高一专题练习)设,是两个非零向量,则下列描述错误的有( )A.若,则存在实数,使得.B.若,则.C.若,则,反向.D.若,则,一定同向【答案】ACD【分析】根据向量加法的意义判断选项A,C;根据平面向量加法的平行四边形法则可判断选项B;根据平面向量平行的性质可判断选项D.【详解】对于选项A:当,由向量加法的意义知,方向相反且,则存在实数,使得,故选项A错误;对于选项B:当,则以,为邻边的平行四边形为矩形,且和是这个矩形的两条对角线长,则,故选项B正确;对于选项C:当,由向量加法的意义知,方向相同,故选项C错误;对于选项D:当时,则,同向或反向,故选项D错误;综上所述:选项ACD错误,故选:ACD.11.(2023春·湖南常德·高一校考阶段练习)已知,,,,,那么( )A.B.若,则,C.若A是BD中点,则B,C两点重合D.若点B,C,D共线,则【答案】AC【分析】根据向量运算、向量平行(共线)等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.【详解】A选项,,A选项正确.B选项,若,则,故可取,B选项错误.C选项,若是的中点,则,即,所以,所以两点重合,C选项正确.D选项,由于三点共线,所以,,,则或,所以D选项错误.故选:AC12.(2023秋·江西上饶·高三校考阶段练习)如图所示,在中,点D在边BC上,且,点E在边AD上,且,则( )A. B.C. D.【答案】BD【分析】根据向量的加减的几何意义和三角形法则即可求出.【详解】解:,点在边上,,故选:.三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,把答案填在题中的横线上)13.(2023秋·辽宁抚顺·高一抚顺一中校考期末)在平行四边形中,分别为上的点,且,连接,与交于点,若,则的值为 .【答案】【分析】根据给定条件,利用向量的加法,结合共线向量定理的推论求解作答.【详解】在中,不共线,因为,则有,又三点共线,于是得,解得,所以的值为.故答案为:14.(2023·全国·高一专题练习)已知点P是△ABC的中位线EF上任意一点,且EF∥BC,实数x,y满足+x+y=0,设△ABC,△PBC,△PCA,△PAB的面积分别为S,S1,S2,S3,记=λ1,=λ2,=λ3,则λ2λ3取最大值时,3x+y的值为 .【答案】2【分析】根据题意可得λ1=,则λ2+λ3=,利用基本不等式计算可知当P为EF的中点时λ2λ3取最大值时,延长AP交BC于M,则,结合题意的条件即可求出x、y.【详解】由题意可知λ1+λ2+λ3=1.因为P是△ABC的中位线EF上任意一点,且EFBC,所以λ1=,所以λ2+λ3=,所以λ2λ3≤,当且仅当λ2=λ3=时,等号成立,所以λ2λ3取最大值时,P为EF的中点.延长AP交BC于M,则M为BC的中点,所以PA=PM,所以,又因为,所以x=y=,所以3x+y=2.故答案为:2.15.(2023·全国·高三专题练习)如图,四边形为平行四边形,,若,则的值为 .【答案】1【分析】选取为基底将向量进行分解,然后与条件对照后得到的值.【详解】选取为基底,则,又,将以上两式比较系数可得.故答案为:1.16.(2023春·山西运城·高一校考阶段练习)已知向量,,,若A,B,D三点共线,则 .【答案】0【分析】利用向量坐标线性运算可得,再由向量共线定理有且,列方程求参数m.【详解】由,又A,B,D三点共线,所以且,则,可得.故答案为:0四、解答题(本大题共6小题,共70分,解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)17.(2023春·湖南岳阳·高一统考期末)(1)已知平面向量、,其中,若,且,求向量的坐标表示;(2)已知平面向量、满足,,与的夹角为,且(+)(),求的值.【答案】(1)或;(2)【分析】(1)设,根据题意可得出关于实数、的方程组,可求得这两个未知数的值,由此可得出平面向量的坐标;(2)利用向量数量积为零表示向量垂直,化简并代入求值,可解得的值.【详解】(1)设,由,可得,由题意可得,解得或.因此,或;(2),化简得,即,解得18.(2023春·广西桂林·高一校考期中)已知,向量,.(1)如图,若四边形OACB为平行四边形,求点C的坐标;(2)若点P为线段AB的靠近点B的三等分点,求点P的坐标.【答案】(1)(2)【分析】(1)根据题意可得,结合向量的坐标运算求解;(2)根据题意可得,结合向量的坐标运算求解.【详解】(1)设点C的坐标为,因为,,,可得,则,若四边形OACB为平行四边形,可得,则,解得,故点C的坐标为.(2)设点P的坐标为,由(1)可知:,则,若点P为线段AB的靠近点B的三等分点,则,则,解得,故点P的坐标为.19.(2023春·上海黄浦·高一上海市敬业中学校考阶段练习)如图,在△中,为中线上一点,且,过点的直线与边,分别交于点,.(1)用向量,表示;(2)设向量,,求的值.【答案】(1);(2).【分析】(1)根据,结合向量的线性运算,再用,表达即可;(2)用,表达,结合三点共线即可求得.【详解】(1)∵为中线上一点,且,∴;(2)∵,,,∴,又,,三点共线,∴,解得,故的值为.20.(2023·全国·高一随堂练习)如图,在平行四边形ABCD中,点E是AB的中点,点F,G分别是AD,BC的三等分点.设,.(1)用,表示,.(2)如果,EF,EG有什么位置关系?用向量方法证明你的结论.【答案】(1);(2),证明见解析【分析】(1)根据向量加减法法则和向量数乘即可求解;(2)证明即可判断EF⊥EG.【详解】(1);.(2).证明如下:由(1)知,,,.,.21.(2023春·北京东城·高一北京市第一六六中学校考阶段练习)如图,在中,.设.(1)用表示;(2)若为内部一点,且.求证:三点共线.【答案】(1),(2)证明见解析【分析】(1)由图中线段的位置及数量关系,用表示出,即可得结果;(2)用表示,得到,根据向量共线的结论即证结论.【详解】(1)由题图,,.(2)由,又,所以,故三点共线.22.(2023春·全国·高一阶段练习)如图所示,在△ABC中,D,F分别是BC,AC的中点,. (1)用表示;(2)求证:B,E,F三点共线.【答案】(1),,,,(2)证明见解析【分析】(1)根据平面向量的线性运算结合图像计算即可得解;(2)利用平面向量共线定理证明,即可得证.【详解】(1)解:在△ABC中,D,F分别是BC,AC的中点,则,故,,,;(2)证明:因为,,所以,所以,又因有公共点,所以B,E,F三点共线.
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