1、章末综合测试二平面向量本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分满分150分,考试时间120分钟第卷(选择题,共60分)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下列说法正确的是()A数量可以比较大小,向量也可以比较大小B方向不同的向量不能比较大小,但同向的可以比较大小C向量的大小与方向有关D向量的模可以比较大小2下列命题正确的是()A若ab,则a与b的方向相同或相反B若ab,bc,则acC若两个单位向量互相平行,则这两个单位向量相等D若ab,bc,则ac3已知|a|2,|b|3,|ab|,则|ab|等于()A. B. C.
2、D.4已知有向线段,不平行,则()A| B|C| D|5ABC的边BC所在直线上有一点D,满足40,则可表示为()A. B.C.23 D.6已知|a|2,向量a在向量b上的投影为,则a与b的夹角为()A. B. C. D.7在ABC所在的平面上有一点P,满足,则PBC与ABC的面积之比是()A. B. C. D.8已知向量a(1,2),b(,1)若ab与a平行,则()A5 B. C7 D9已知ABC和点M满足0.若存在实数m使得m成立,则m()A2 B3 C4 D510若向量(2,0),(1,1),则()A(3,1) B(4,2) C(5,3) D(4,3)11已知一条两岸平行的河流河水的速度
3、为2 m/s,一艘小船以垂直于河岸方向10 m/s的速度驶向对岸,则小船在静水中的速度大小为()A10 m/s B2 m/s C4 m/s D12 m/s12已知,则ABC()A. B. C. D.第卷(非选择题,共90分)二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分,将答案填在题中的横线上)13已知|a|3,|b|5,则ab模长的最大值是_14已知向量a与b满足|a|2,|b|,a与b的夹角为,a(ab),则实数_.15设x,yR,向量a(x,1),b(2,y),c(2,2),且ac,bc,则|ab|_.16已知非零向量a,b,c满足abc0,向量a,b的夹角为120,且|b|2|a|,
4、则向量a与c的夹角为_三、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(10分)已知非零向量e1,e2不共线(1)如果e1e2,2e18e2,3(e1e2),求证A,B,D三点共线(2)欲使ke1e2和e1ke2共线,试确定实数k的值18(10分)已知|a|1,|b|,(1)若ab且同向,求ab.(2)若向量a,b的夹角为135,求|ab|.19(12分)设向量e1,e2满足|e1|2,|e2|1,e1,e2的夹角为60,若向量2te17e2与向量e1te2的夹角为钝角,求实数t的取值范围20(12分)已知a(cos ,sin ),b(cos ,sin ),且
5、|kab|akb|(k0)(1)用k表示数量积ab;(2)求ab的最小值,并求出此时a与b的夹角21(12分)在重300 N的物体上系两根绳子,这两根绳子在铅垂线的两侧,与铅垂线的夹角分别为30,60(如图所示),求重物平衡时,两根绳子拉力的大小22(14分)如图,在ABO中,AD与BC交于点M,设a,b.(1)用a,b表示.(2)在已知线段AC上取一点E,在线段BD上取一点F,使EF过点M.设p,q.求证:1.章末综合测试二平面向量1解析:向量不能比较大小,但是向量的模是实数,可以比较大小答案:D2解析:由于零向量的方向是任意的,且规定与任意向量平行,故取a0,则对于任意的向量b,都有ab,
6、知A错误;取b0,则对于任意的向量a,c都有ab,bc,知B错误;两个单位向量互相平行,方向可能相反,知C错误;由两个向量相等的概念可知D正确答案:D3解析:易得|ab|219,所以a22abb219,所以2ab19496,于是|ab|.答案:A4解析:由向量加法的几何意义得|a|b|ab|a|b|,等号当且仅当a,b共线的时候取到,所以本题中,|.答案:D5解析:由题意得4()4()430,整理得,故选B.答案:B6解析:记向量a与向量b的夹角为,a在b上的投影为|a|cos 2cos ,a在b上的投影为,cos ,0,.答案:B7解析:由得,则2,所以P,A,C三点共线,所以.答案:C8解
7、析:ab(1,2)(,1)(1,3),由ab与a平行,可得132(1)0,解得.答案:D9解析:设BC的中点为D,则2.由已知条件可得M为ABC的重心,则,故3,即m3.答案:B10解析:由题意及向量加、减法的坐标运算得(3,1),因为(1,1),所以(1,1),所以(4,2)答案:B11解析:设河水的流速为v1,小船在静水中的速度为v2,船的实际速度为v,则|v1|2,|v|10,vv1,v2vv1,vv10,|v2|2(m/s)答案:B12解析:由题意可知,因此cosABCcos,所以ABC.故选A.答案:A13解析:当a,b同向时,向量ab模长取最大值,此时|ab|358.答案:814解
8、析:a(ab),a(ab)0,即a2ab0,即42cos0,解得.答案:15解析:ac2x20x1a(1,1),bc42y0y2b(2,2)ab(3,1)|ab|.答案:16解析:由题意可画出图形,如图所示,在OAB中,因为OAB60,|b|2|a|,所以ABO30,OAOB,即向量a与c的夹角为90.答案:9017解析:(1)因为e1e2,2e18e23e13e25(e1e2)5.所以,共线,且有公共点B,所以A,B,D三点共线(2)因为ke1e2与e1ke2共线,所以存在实数,使ke1e2(e1ke2),则(k)e1(k1)e2,由于e1与e2不共线,只能有所以k1.18解析:(1)若ab
9、且同向则a与b夹角为0,此时ab|a|b|.(2)|ab|1.19解析:由题意,知e4,e1,e1e21,(2te17e2)(e1te2)2te(2t27)e1e27te2t215t7,2t215t70,解得7t.当2te17e2与e1te2共线时,设2te17e2(e1te2)(0)2t27t,当t时,2te17e2与e1te2的夹角为,实数t的取值范围是.20解析:(1)由|kab|akb|,得(kab)23(akb)2,k2a22kabb23a26kab3k2b2,(k23)a28kab(13k2)b20.又a(cos ,sin ),b(cos ,sin ),故|a|b|1,k238ka
10、b13k20,ab.(2)由(1)得ab.由函数的单调性,得f(k)在(0,1上单调递减,在(1,)上单调递增,当k1时,f(k)minf(1)(11).设此时a与b的夹角为,则cos ,60.21解析:如图所示,两根绳子的拉力之和,且|300(N),AOC30,BOC60.在OAC中,ACOBOC60,AOC30,则OAC90,从而|cos 30150(N),|sin 30150(N),|150(N)故与铅垂线成30角的绳子的拉力是150 N,与铅垂线成60角的绳子的拉力是150 N.22解析:(1)因为B,M,C三点共线,所以存在实数m,使得m(1m)m(1m)ma(1m)b.又A,M,D三点共线,所以存在实数n,使得n(1n)na(1n)b.由于a,b不共线,所以,解得,故ab.(2)因为E,M,F三点共线,所以存在实数,使得(1)pa(1)qb.结合(1),易得,消去,得1.