1、章末综合测评(一)平面向量(满分:150分时间:120分钟)一、选择题(本大题共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下列命题中,正确命题的个数是()单位向量都共线;长度相等的向量都相等;共线的单位向量必相等;与非零向量a共线的单位向量是A3 B2 C1 D0D根据单位向量的定义,可知明显是错误的,对于,与非零向量a共线的单位向量是或,故也是错误的2已知向量a(2,1),b(1,k),a(2ab)0,则k()A12 B6 C6 D12D2ab(4,2)(1,k)(5,2k),由a(2ab)0,得(2,1)(5,2k)0,所以102k0,解得k123如
2、图,在ABC中,ADAB,|1,则()A2 B C DD设|x,则|x,()|cosADBx14 已知O是ABC所在平面内一点,D为BC边中点,且20,则()A2 BC3 D2B因为D为BC的中点,所以2所以220,所以,所以5已知向量a(1,2),b(2,3)若向量c满足(ca)b,c(ab),则c()A BC DD设c(x,y),则ca(1x,2y),ab(3,1),由已知可得解得即c6一质点受到平面上的三个力F1,F2,F3的作用而处于平衡状态已知F1与F2的夹角为60,且F1,F2的大小分别为2 N和4 N,则F3的大小为()A6 N B2 N C2 N D2ND由向量的平行四边形法则
3、及力的平衡,得|F3|2|F1F2|2|F1|2|F2|22|F1|F2|cos 60224222428,所以|F3|2 N7如图,已知点 C 为OAB边AB上一点,且AC2CB,若存在实数m,n,使得mn,则mn的值为()A B0 C DA,所以mn故选A8已知A(1,3),B,且A,B,C三点共线,则点C的坐标可以是()A(9,1) B(9,1)C(9,1) D(9,1)C设点C的坐标是(x,y),因为A,B,C三点共线,所以因为(1,3),(x,y)(1,3)(x1,y3),所以7(y3)(x1)0,整理得x2y7,经检验可知点(9,1)符合要求二、选择题(本大题共4小题,每小题5分,共
4、20分在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,部分选对得3分,有选错的得0分)9已知向量a,b是两个非零向量,在下列四个条件中,一定能使a,b共线的是()A2a3b4e且a2b2eB存在相异实数,使ab0Cxayb0(其中实数x,y满足xy0)D已知梯形ABCD,其中a,bAB对于A,向量a,b是两个非零向量,2a3b4e且a2b2e,ae,be ,此时能使a,b共线,故A正确;对于B,存在相异实数,使ab0,要使非零向量a,b是共线向量,由向量共线定理即可证明,故B正确;对于C,xayb0(其中实数x,y满足xy0)如果xy0则不能使a,b共线,故C不正确;对于D,已知
5、梯形ABCD中,a ,b,如果AB,CD是梯形的上下底,则正确,否则错误;故选AB10如图所示,两射线OA与OB交于O,则下列选项中向量的终点落在阴影区域内(不含边界)的有()A2 BC DAB依题意,在题图中的阴影区域内任取点E,连接OE交AB于点F(图略),则有x(1x)x(1x),其中0x1,注意到x(1x)1;注意到1231,1,1,1,故选AB11如图所示,四边形ABCD为梯形,其中ABCD,AB2CD,M,N分别为AB,CD的中点,则下列结论正确的是()A BC DABD,A正确;,B正确;,C错误;,D正确故选ABD12 ABC是边长为3的等边三角形,已知向量a,b满足3a,3a
6、b,则下列结论中正确的有()Aa为单位向量 BbCabDABD对于A,3a,a,则1,A正确;对于B,3abb,b,b,B正确;对于C,ab32cos0,所以a与b不垂直,C错误;对于D,220,所以,D正确故选ABD三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分把答案填在题中横线上)13已知向量a(4,3),b(6,m),且ab,则m_8向量a(4,3),b(6,m),ab,则ab0,463m0,m814已知点A(2,5),B(3,2),则向量_,与向量同向的单位向量为_(本题第一空2分,第二空3分)(1,7)由向量的坐标定义,可知,(32,25)(1,7)|5与向量同向的单位向量为:15
7、已知正方形ABCD的边长为2,E为CD的中点,则_2法一:()2222222法二:以A为原点建立平面直角坐标系如图所示则A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2),E(1,2)(1,2),(2,2)从而(1,2)(2,2)1(2)22216已知向量a(2,1),b(x,2),c(3,y),若ab,(ab)(bc),M(x,y),N(y,x),则向量的模为_8ab,2(2)(1)x0,解得x4,b(4,2),ab(6,3),bc(1,2y)(ab)(bc),(ab)(bc)0,即63(2y)0,解得y4,(yx,xy)(8,8),|8四、解答题(本大题共6小题,共70分解答应写出文字
8、说明、证明过程或演算步骤)17(本小题满分10分)在平面直角坐标系xOy中,已知平面向量a(2,3),b(2,4),c(1,1)(1)求证:(ab)(ac)垂直;(2)若ab与c是共线向量,求实数的值解(1)证明:因为a(2,3),b(2,4),c(1,1),所以ab(4,1),ac(1,4)从而(ab)(ac)41(1)40,且(ab)与(ac)均为非零向量,所以(ab)(ac)垂直(2)因为a(2,3),b(2,4),所以ab(22,34),又c(1,1),且ab与c是共线向量,所以(22)(1)(34)10,解得18(本小题满分12分)在平面直角坐标系xOy中,已知点A(1,2),B(2
9、,3),C(2,1)(1)求以线段AB,AC为邻边的平行四边形的两条对角线的长;(2)设实数t满足(t)0,求t的值解(1)由题设,知(3,5),(1,1),则(2,6),(4,4)所以|2,|4故所求的两条对角线长分别为4,2(2)由题设,知(2,1),t(32t,5t)由(t)0,得(32t,5t)(2,1)0,从而5t11,所以t19(本小题满分12分)如图,在OAB中,已知P为线段AB上的一点,xy(1)若,求x,y的值;(2)若3,|4,|2,且与的夹角为60时,求的值解(1),即2,即x,y(2)3,33,即43,x,y()224242920(本小题满分12分)设两个向量e1,e2
10、满足|e1|2,|e2|1,e1,e2的夹角为60,若向量2te17e2与e1te2的夹角为钝角,求实数t的取值范围解由向量2te17e2与e1te2的夹角为钝角,得0,即(2te17e2)(e1te2)0整理得:2te(2t27)e1e27te0(*)|e1|2,|e2|1,e1,e260e1e221cos 601(*)式化简得:2t215t70解得7t当向量2te17e2与e1te2夹角为180时,设2te17e2(e1te2)(0)对比系数得,所求实数t的取值范围是21(本小题满分12分)在ABC中,已知A(2,4),B(1,2),C(4,3),ADBC于点D(1)求点D的坐标;(2)求
11、证:AD2BDDC解(1)设D点坐标为(x,y),则(x2,y4),(5,5),(x1,y2)因为ADBC,所以0,即5(x2)5(y4)0所以xy6又因为B,D,C三点共线,所以,所以5(x1)5(y2)0,所以xy1联立,解得所以点D的坐标为(2)证明:因为,所以|2,|,|,从而|故|2|,即AD2BDDC22(本小题满分12分)已知A(1,0),B(0,2),C(3,1),5,210(1)求D点坐标;(2)若D点在第二象限,用,表示;(3)若(m,2),3与垂直,求的坐标解(1)设D(x,y),(1,2),(x1,y)由题得即或D点坐标为(2,3)或(2,1)(2)D点在第二象限,由(1)知D(2,3)(1,3)(2,1),设mn,则(2,1)m(1,2)n(1,3),(3)33(1,2)(2,1)(1,7),(m,2),(3)0,m140,m14(14,2)