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1、專題檢測(二) 平面向量
一、選擇題
1.設a=(1,2),b=(1,1),c=a+kb.若b⊥c,則實數k的值等于( )
A.- B.-
C. D.
解析:選A 因為c=a+kb=(1+k,2+k),又b⊥c,所以1×(1+k)+1×(2+k)=0,解得k=-.
2.(2019·洛陽市統(tǒng)考)已知向量a=(1,),|b|=3,且a與b的夾角為,則|2a+b|=( )
A.5 B.
C.7 D.37
解析:選B ∵a=(1,),∴|a|=2,∵|b|=3,a與b的夾角為,∴a·b=3,∴|2a+b|2=4a2+4a·b+b2=16+12+9=37,∴
2、|2a+b|=,故選B.
3.已知在平面直角坐標系中,點A(0,1),向量=(-4,-3),=(-7,-4),則點C的坐標為( )
A.(11,8) B.(3,2)
C.(-11,-6) D.(-3,0)
解析:選C 設C(x,y),∵在平面直角坐標系中,點A(0,1),向量=(-4,-3),=(-7,-4),∴=+=(-11,-7),∴解得x=-11,y=-6,故C(-11,-6).
4.(2019·廣州市綜合檢測一)a,b為平面向量,已知a=(2,4),a-2b=(0,8),則a,b夾角的余弦值等于( )
A.- B.-
C. D.
解析:選B 設b=(x,y)
3、,則有a-2b=(2,4)-(2x,2y)=(2-2x,4-2y)=(0,8),所以解得故b=(1,-2),|b|=,|a|=2,cos〈a,b〉===-,故選B.
5.(2019·廣州市調研測試)已知△ABC的邊BC上有一點D滿足=4,則可表示為( )
A.=+ B.=+
C.=+ D.=+
解析:選D 因為=4,所以=,故=+=-=-(-)=+,故選D.
6.(2019·合肥市第一次質檢)設向量a=(-3,4),向量b與向量a方向相反,且|b|=10,則向量b的坐標為( )
A. B.(-6,8)
C. D.(6,-8)
解析:選D 法一:因為a與b的方向相
4、反,所以可設b=(3t,-4t)(t>0),又|b|=10,則9t2+16t2=100,解得t=2或t=-2(舍去),所以b=(6,-8),故選D.
法二:與a方向相反的單位向量為,令b=t(t>0),由|b|=10,得t=10,所以b=(6,-8),故選D.
7.(2019·東北四市聯(lián)合體模擬一)已知e1,e2是兩個單位向量,且夾角為,則e1+te2與te1+e2數量積的最小值為( )
A.- B.-
C. D.
解析:選A (e1+te2)·(te1+e2)=te+e1·e2+t2e1·e2+te=t+|e1||e2|cos+t2|e1||e2|cos+t=t2+2t+=(
5、t+2)2-≥-,所以e1+te2與te1+e2數量積的最小值為-,故選A.
8.已知a和b是非零向量,m=a+tb(t∈R),若|a|=1,|b|=2,當且僅當t=時,|m|取得最小值,則向量a,b的夾角θ為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 由m=a+tb,及|a|=1,|b|=2,得|m|2=(a+tb)2=4t2+4tcos θ+1=(2t+cos θ)2+sin2θ,由題意得,當t=時,cos θ=-,則向量a,b的夾角θ為,故選C.
9.(2019·長春市質量監(jiān)測二)如圖,正方形ABCD的邊長為2,E為BC邊的中點,F(xiàn)為CD邊上一點,若·=||2,則||=(
6、 )
A.3 B.5
C. D.
解析:選D 法一:以A為坐標原點,AB所在直線為x軸,AD所在直線為y軸,建立平面直角坐標系如圖所示,則A(0,0),E(2,1).設|→|=x,則F(x,2),故=(x,2),=(2,1).∵·=||2,∴(x,2)·(2,1)=2x+2=5,解得x=,
∴||= =,故選D.
法二:連接EF,∵·=||||cos∠EAF=||2,∴||cos∠EAF=||,∴EF⊥AE.∵E是BC的中點,∴BE=CE=1.設DF=x,則CF=2-x.在Rt△AEF中,AE2+EF2=AF2,即22+12+(2-x)2+12=22+x2,解得x=,∴AF==
7、.故選D.
10.(2019·四川瀘州第二次教學質量診斷)在△ABC中,|+|=|-|,AB=3,AC=4,則在方向上的投影是( )
A.4 B.-4
C.3 D.-3
解析:選B ∵|+|=|-|,
∴2+2·+2=2-2·+2,∴·=0,
∴⊥.又AB=3,AC=4,
∴在方向上的投影是
||·cos〈,〉=||·cos(π-∠ACB)=-||·cos∠ACB=-4,故選B.
11.(2019·廣東六校第一次聯(lián)考)如圖,在△ABC中,=,P是BN上一點,若=t+,則實數t的值為( )
A. B.
C. D.
解析:選C 法一:∵=,∴=.設=λ,則=+=
8、+λ=+λ(+)=+λ=λ+(1-λ),又=t+,∴t+=λ+(1-λ),得解得t=λ=,故選C.
法二:∵=,∴=,∴=t+=t+.∵B,P,N三點共線,∴t+=1,∴t=,故選C.
12.(2019·遼寧鞍山一中一模)△ABC中,AB=5,AC=4,=λ+(1+λ) (0<λ<1),且·=16,則·的最小值等于( )
A.- B.-
C.- D.-21
解析:選C 由題意可得點D在邊BC上,且||·||·cos∠DAC=16,所以||cos∠DAC=4=||,則BC⊥AC,所以△ABC是以C為直角的直角三角形,BC=3.如圖建立平面直角坐標系,設A(x,4),則B(x-3,
9、0),則·=x(x-3),0<x<3,則當x=時,·最小,最小值為-.故選C.
二、填空題
13.設向量a,b滿足|a+b|=2|a-b|,|a|=3,則|b|的最大值是________,最小值是________.
解析:由|a+b|=2|a-b|兩邊平方,得a2+2a·b+b2=4(a2-2a·b+b2),化簡得到3a2+3b2=10a·b≤10|a||b|,|b|2-10|b|+9≤0,解得1≤|b|≤9.
答案:9 1
14.(2019·全國卷Ⅲ)已知a,b為單位向量,且a·b=0,若c=2a-b,則cos〈a,c〉=________.
解析:由題意,得cos〈a,c〉=
10、===.
答案:
15.(2019·天津高考)在四邊形ABCD中,AD∥BC,AB=2,AD=5,∠A=30°,點E在線段CB的延長線上,且AE=BE,則·=________.
解析:法一:△AEB為等腰三角形,易得|BE|=2,所以=+=-,則·=(-)·=-2-2+·=-10-12+21=-1.
法二:如圖,如點B為坐標原點,BC所在直線為x軸,垂直BC且過點B的直線為y軸,建立平面直角系標系,則B(0,0),易知E(-2,0),A(-3,),又BD==,所以D(2,),于是=(2,),=(1,-),所以·=(2,)·(1,-)=2-3=-1.
答案:-1
16.(2019·成都第一次診斷性檢測)已知G為△ABC的重心,過點G的直線與邊AB,AC分別相交于點P,Q.若=λ,則當△ABC與△APQ的面積之比為20∶9時,實數λ的值為________.
解析:設=μ,則由=λ,=.可得==,所以λμ=?、?又G為△ABC的重心,所以=(+)==+,結合P,G,Q三點共線,得+=1?、?聯(lián)立①②消去μ,得20λ2-27λ+9=0,解得λ=或.
答案:或
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