1、单元检测(五)平面向量一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,共60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若e1,e2是夹角为60的两个单位向量,则ae1e2,be12e2的夹角为()A30 B60C90 D1202已知a5b,3a6b,4ab,则()AA,B,D三点共线 BA,B,C三点共线CB,C,D三点共线 DA,C,D三点共线3已知O,A,B是平面上三点,直线AB上有一点C,满足30,则()A. B.C. D.4已知向量a(2,3),b(6,m),且ab,则向量a在ab方向上的投影为()A. BC. D5已知向量a(,1),|b|1,且a(ab),则(ab)(a3b)
2、()A5 B7 C5 D76已知向量|a|2,|b|1,且(a2b)(a3b)4,则a,b()A. B. C. D.7如图,在ABC中,P是BN上的一点,若m,则实数m的值为()A. B. C1 D382020唐山模拟已知在平面直角坐标系xOy中,P1(3,1),P2(1,3),P1,P2,P3三点共线且向量与向量a(1,1)共线,若(1),则()A3 B3C1 D19在ABC中,(cos 32,cos 58),(sin 60sin 118,sin 120sin 208),则ABC的面积为()A. B. C. D.10如图,ABC是边长为3的正三角形,点M是AB的中点,AN2NC,则()A B
3、 C D11已知e1,e2是单位向量,e1e2,若平面向量a满足ae11,ae22,且ax0e1y0e2,则x0y0()A6 B7C8 D912在RtABC中,BCA90,CACB1,P是AB边上的点,若,则的最大值是()A1 B. C. D.二、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在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点若,其中,R,则_.142020北京师范大学附属中学模拟设向量a(3,4),向量b(2,x),向量c(2,y),若ab且ac,则a3b与a2c的夹角大小为_15ABC中,A60,AB3,AC2.若2,(R)且4,则的值为_16已
4、知直角梯形ABCD中,ADBC,ADC90,AD2,BC1,P是腰DC上的动点则|3|的最小值为_三、解答题:本大题共6小题,共70分解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤17(本小题满分10分)2020河南段考已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a(1,2)(1)若|c|2,且ca,求c的坐标;(2)若|b|1,且ab与a2b垂直,求a与b的夹角的余弦值18(本小题满分12分)在矩形ABCD中,点E是BC边上的中点,点F在边CD上(1)若,设,求的值;(2)若AB3,BC4,当2时,求DF的长19.(本小题满分12分)2020甘肃省天水市检测设两个向量a,b满足|a|2,|b|1
5、.(1)若(a2b)(ab)1,求a,b的夹角(2)若a,b的夹角为60,向量2ta7b与atb的夹角为钝角,求实数t的取值范围20(本小题满分12分)如图所示,在ABO中,AD与BC相交于点M,设a,b.试用a和b表示向量.21.(本小题满分12分)2020湖南师大附中月考已知锐角三角形ABC的三个内角A,B,C满足sin Bsin C(sin2Bsin2Csin2A)tan A.(1)求角A的大小;(2)若ABC的外接圆的圆心是O,半径是1,求()的取值范围22(本小题满分12分)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,已知向量a(1,2),点A(8,0),B(n,t),C(ksin ,t)(1
6、)若a,且|,求向量;(2)若向量与向量a共线,常数k0,当f()tsin 取最大值4时,求.单元检测(五)平面向量1答案:B解析:根据题意,设a,b的夹角为,因为e1,e2是夹角为60的两个单位向量,且ae1e2,be12e2,所以ab(e1e2)(e12e2)e2ee1e2,|a|e1e2|,|b|e12e2|,所以cos ,又0180,所以60.故选B.2答案:A解析:a5b,3a6b,4ab,则a5b,A,B,D三点共线故选A.3答案:D解析:解法一由30可得点B是靠近点C的线段AC的三等分点,即,于是(),故选D.解法二322(),所以32,即,故选D.4答案:A解析:因为ab,所以
7、ab123m0,解得m4,所以b(6,4),所以ab(8,1),所以向量a在ab方向上的投影为.故选A.5答案:D解析:|a|2,由a(ab)可得a(ab)a2ab0,所以aba24.所以(ab)(a3b)a22ab3b2424317.故选D.6答案:A解析:(a2b)(a3b)a26b2ab(2)2612ab4,解得ab2.所以cosa,b,又因为a,b0,所以a,b.故选A.7答案:A解析:因为,所以.设,则()(1)(1),又m,所以解得故实数m的值为.故选A.8答案:D解析:设(x,y),则由a知xy0,于是(x,x)若(1),则有(x,x)(3,1)(1)(1,3)(41,32),即
8、所以41320,解得1,故选D.9答案:A解析:由已知可得|1,|,所以cos 32cos 28sin 32sin 28(cos 32cos 28sin 32sin 28)cos(3228)cos 60.所以cos,.所以,故B,.故ABC的面积S|sin B1sin.故选A.10答案:D解析:解法一由题意得,因为|3,A60,所以|cos A33,所以2266.故选D.解法二由题意可得,CMAB,则()0|cos,又易知|2,|,150,所以.故选D.解法三因为ABC是边长为3的正三角形,且M是AB的中点,故以点M为坐标原点,AB所在直线为x轴,MC所在直线为y轴,建立如图所示的平面直角坐标
9、系,则M(0,0),A,B,C.设N(x,y),由AN2NC可得,x,y,所以N,所以(2,),又,所以.故选D.11答案:D解析:解法一由题意知,ae1(x0e1y0e2)e1x0y01,ae2(x0e1y0e2)e2x0y02,相加得(x0y0)3,则x0y09.故选D.解法二令e1(1,0),e2,a(x,y),易求得所以a,故由ax0e1y0e2可得解得故x0y09.故选D.解法三由ae11,ae22可得ae1ae23,则a(e1e2)3,(x0e1y0e2)(e1e2)3,可得x0y0(x0y0)3,所以x0y09.故选D.12答案:A解析:以C为坐标原点,CA,CB所在直线分别为x
10、轴,y轴建立平面直角坐标系,则C(0,0),A(1,0),B(0,1),向量(1,1)因为点P在线段AB上,所以(,),(1,),(1,1),0,1因为,所以(1,)(1,1)(,)(1,1),化简得22410,解得.因为0,1,所以1,所以的最大值是1.故选A.13答案:解析:选择,作为平面向量的一组基底,则,又,于是得解得所以.14答案:解析:根据题意,由ab,得3x2(4),解得x,由ac,得32(4)y0,解得y,则b,c.设a3b与a2c的夹角为,a3b(3,4),a2c(7,1),cos .又00),则(m1),(m1)(m1),又0,()(m1)(m1)229(m1)82,解得m
11、.DF的长为1.19解析:(1)由(a2b)(ab)1得a2ab2b21,又a24,b21,所以ab1.所以cosa,b,又因为0a,b180,所以a,b的夹角为120.(2)由已知得ab21cos 601,所以(2ta7b)(atb)2ta2(2t27)ab7tb22t215t7,因为向量2ta7b与atb的夹角为钝角,所以2t215t70,解得7t.设2ta7b(atb)(0),所以解得2t27,当t时,此时向量2ta7b与atb的夹角为180,不符合题意所以向量2ta7b与atb的夹角为钝角时,t的取值范围是.20解析:设manb,则manba(m1)anb,ab.又A,M,D三点共线,
12、与共线存在实数t,使得t,即(m1)anbt.(m1)anbtatb.消去t得m12n,即m2n1.又manbaanb,baab.又C,M,B三点共线,与共线存在实数t1,使得t1,anbt1,消去t1得4mn1.由得m,n,ab.21解析:(1)由正弦定理得,即sin A.又A是锐角,A.(2)()(2)22cosAOBcosAOC2cos 2Ccos 2B2coscos 2B2cos 2Bsin 2B2cos2.ABC是锐角三角形,B,2B,则2B,1cos(2B)故()的取值范围是.22解析:(1)由题意知(n8,t),a,a(n8,t)(1,2)8n2t0.又|,|2(|)2,即(n8)2t2564.由得或(24,8)或(8,8)(2)由题意知(ksin 8,t),向量与向量a共线,t2ksin 16,f()tsin (2ksin 16)sin 2k2.当k4时,01,易知sin 时,f()取得最大值,且最大值为,由4,得k8,此时sin ,(4,8),(8,0)(4,8)32;当0k1,易知sin 1时,f()取得最大值,且最大值为2k16,由2k164,得k6(舍去)综上所述,32.