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章末质量检测卷(二)(时间:120分钟 满分:150分)一、选择题(本题共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.(2018·海淀期末)下列说法正确的是( )A.方向相同的向量叫做相等向量B.共线向量是在同一条直线上的向量C.零向量的长度等于0D.∥就是所在的直线平行于所在的直线解析:选C 长度相等且方向相同的向量叫做相等向量,故A不正确;方向相同或相反的非零向量叫做共线向量,但共线向量不一定在同一条直线上,故B不正确;显然C正确;当∥时,所在的直线与所在的直线可能重合,故D不正确.故选C.2.(2019·高三摸底)已知a,b是两个非零向量,且|a+b|=|a|+|b|,则下列说法正确的是( )A.a+b=0B.a=bC.a与b反向共线D.存在正实数λ,使得a=λb解析:选D 由已知得,向量a与b为同向向量,即存在正实数λ,使得a=λb,故选D.3.(2019·泉州调研)若向量a,b不共线,则下列各组向量中,可以作为一组基底的是( )A.a-2b与-a+2b B.3a-5b与6a-10bC.a-2b与5a+7bD.2a-3b与a-b解析:选C 不共线的两个向量可以作为一组基底.因为a-2b与5a+7b不共线,故a-2b与5a+7b可以作为一组基底.故选C.4.(2019·福州期末)已知a=(1,2),b=(-1,1),c=2a-b,则|c|=( )
A.B.3C.D.解析:选B ∵a=(1,2),b=(-1,1),∴c=2a-b=(3,3),∴|c|==3,故选B.5.(2019·天津六校期中联考)已知向量a=(1,2),a-b=(4,5),c=(x,3),若(2a+b)∥c,则x=( )A.-1B.-2C.-3D.-4解析:选C ∵a=(1,2),a-b=(4,5),∴b=a-(a-b)=(1,2)-(4,5)=(-3,-3),∴2a+b=2(1,2)+(-3,-3)=(-1,1).又∵c=(x,3),(2a+b)∥c,∴-1×3-x=0,∴x=-3.故选C.6.在平面直角坐标系xOy中,已知A(1,0),B(0,1),C为坐标平面内第一象限内一点,且∠AOC=,||=2,若=λ+μ,则λ+μ=( )A.2B.C.2D.4解析:选A 因为||=2,∠AOC=,所以C(,),又=λ+μ,所以(,)=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=,λ+μ=2.故选A.7.(2018·茂名二模)已知a=(2sin13°,2sin77°),|a-b|=1,a与a-b的夹角为,则a·b=( )A.2B.3C.4D.5解析:选B ∵a=(2sin13°,2sin77°)=(2sin13°,2cos13°),∴|a|=2.又∵|a-b|=1,a与a-b的夹角为,∴a·(a-b)=|a||a-b|cos,∴a2-a·b=2×1×=1,∴a·b=3.故选B.8.(2019·南充一诊)已知向量a,b是互相垂直的单位向量,且c·b
=-1,则(3a-b+5c)·b=( )A.-1B.1C.6D.-6解析:选D 因为向量a,b是互相垂直的单位向量,且c·b=-1,所以(3a-b+5c)·b=0-b2+5c·b=-1+5×(-1)=-6.故选D.9.(2018·福建月考)如图,e1,e2为互相垂直的两个单位向量,则|a+b|=( )A.20B.C.2D.解析:选C 由题意,知a=-e1-e2,b=-e1-e2,所以a+b=-2e1-4e2,所以|a+b|====2,故选C.10.(2019·月考)已知圆O是△ABC的外接圆,其半径为1,且+=2,AB=1,则·=( )A.B.3C.D.2解析:选B 因为+=2,所以点O是BC的中点,即BC是圆O的直径,又AB=1,圆的半径为1,所以∠ACB=30°,且AC=,则·=||·||cos∠ACB=3.故选B.11.已知△ABC是边长为1的等边三角形,则(-2)·(3+4)=( )A.-B.-
C.-6-D.-6+解析:选B (-2)·(3+4)=3·-62+4·-8·=3||·||·cos120°-6||2+4||·||cos120°-8||·||·cos120°=3×1×1×-6×12+4×1×1×-8×1×1×=--6-2+4=-,故选B.12.(2019·福建基地校质量检测)已知非零向量与满足·=0,且·=,则△ABC为( )A.三边均不相等的三角形B.直角三角形C.等腰非等边三角形D.等边三角形解析:选D 由·=0,得BC垂直于角A的平分线,则△ABC为等腰三角形,AB,AC为腰.由·=,得A=60°.所以△ABC为等边三角形,故选D.二、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分)13.已知点A(0,1),B(3,2),向量=(-4,-3),则向量=________.解析:设C(x,y),则=(x,y-1)=(-4,-3),所以解得从而=(-4,-2)-(3,2)=(-7,-4).答案:(-7,-4)14.已知向量a=(1,m),b=(4,m),若有(2|a|-|b|)(a+b)=0,则实数m=________.解析:因为a+b=(5,2m)≠0,所以由(2|a|-|b|)(a+b)=0得2|a|-|b
|=0,所以|b|=2|a|,所以=2,解得m=±2.答案:±215.(2019·北京四中期中)如图,在△ABC中,∠ABC=120°,BA=4,BC=2,D是AC边上一点,且=-,则·=________.解析:根据题意得·=·(-)=·-×16+×4-·=-·-=-×4×2×cos120°-=-4.答案:-416.在直角梯形ABCD中,∠A=90°,∠B=30°,AB=2,BC=2,点E在线段CD上,若=+μ,则μ的取值范围是________.解析:由题意可求得AD=1,CD=,所以=2.∵点E在线段CD上,∴=λ(0≤λ≤1).∵=+,又=+μ=+2μ=+,∴=1,即μ=.∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤,即μ的取值范围是.答案:三、解答题(本题共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e1,e2是两个非零不共线向量,a=2e1-e2,b=ke1+e2,若
a与b是共线向量,求实数k的值.解:∵a与b是共线向量,∴存在实数λ使a=λb(λ≠0),∴2e1-e2=λ(ke1+e2),∴(2-λk)e1+(-1-λ)e2=0.又e1,e2不共线,∴2-λk=0,-1-λ=0,∴k=-2.故实数k的值为-2.18.(12分)如图,已知点D为△ABC中AC边上一点,且=,设=a,=b.(1)在图中画出向量分别在a,b方向上的分向量;(2)试用a,b表示向量.解:(1)如图,过点D作DE∥BC,交AB于点E,作DF∥AB,交BC于点F,向量在a方向上的分向量是;在b方向上的分向量是.(2)因为=,所以=,所以=,所以=+=+=+(+)=a+(-a+b)=a+b.
19.(12分)已知a,b都是非零向量,且a+3b与7a-5b垂直,a-4b与7a-2b垂直,求a与b的夹角θ.解:∵a+3b与7a-5b垂直,∴(a+3b)·(7a-5b)=0,即7a2+16a·b-15b2=0.①∵a-4b与7a-2b垂直,∴(a-4b)·(7a-2b)=0,即7a2-30a·b+8b2=0.②①-②,整理得2a·b=b2.③将③代入①,得a2=b2,∴|a|=|b|,∴cosθ===.∵0°≤θ≤180°,∴θ=60°.20.(12分)(2019·湖南期中)已知a,b,c是同一平面内的三个向量,其中a=(1,2).(1)若|b|=2,且a∥b,求b的坐标;(2)若|c|=,且2a+c与4a-3c垂直,求a与c的夹角θ.解:(1)设b=(x,y),因为a∥b,所以y=2x.①又|b|=2,所以x2+y2=20.②由①②联立,解得b=(2,4)或b=(-2,-4).(2)由(2a+c)⊥(4a-3c),得(2a+c)·(4a-3c)=8a2-3c2-2a·c=0,由|a|=,|c|=,解得a·c=5,所以cosθ==,θ∈[0,π]所以a与c的夹角θ=.21.(12分)如图,已知O为坐标原点,向量=(3cosx,3sinx),=(3cosx,sinx),=(,0),x∈.
(1)求证:(-)⊥;(2)若△ABC是等腰三角形,求x的值.解:(1)证明:∵-=(0,2sinx),∴(-)·=0×+2sinx×0=0,∴(-)⊥.(2)若△ABC是等腰三角形,则AB=BC,∴(2sinx)2=(3cosx-)2+sin2x,即2cos2x-cosx=0,解得cosx=0或cosx=,∵x∈,∴cosx=,∴x=.22.(12分)(2018·湖北襄阳四中期中)已知a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),且|ka+b|=|a-kb|(k>0).(1)用k表示a·b;(2)求a·b的最小值,并求出此时a与b的夹角θ.解:(1)由|ka+b|=|a-kb|,得(ka+b)2=3(a-kb)2,∴k2a2+2ka·b+b2=3a2-6ka·b+3k2b2.∴(k2-3)a2+8ka·b+(1-3k2)b2=0.∵|a|==1,|b|==1,∴k2-3+8ka·b+1-3k2=0,∴a·b==.
(2)由(1)知a·b==.由函数的单调性,可知f(k)=在(0,1]上单调递减,在[1,+∞)上单调递增,∴当k=1时,f(k)min=f(1)=×(1+1)=,此时a与b的夹角θ的余弦值cosθ==,θ∈[0,π]∴a与b的夹角θ=.
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