内容正文:
6.4.1第一课时平面向量的应用【课时分层练】
2020-2021学年高一数学同步备课系列【中档题】
学一、单选题
1.一艘船从某河的一岸驶向另一岸,船速为、水速为,已知船可垂直到达对岸,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
画出示意图,根据平行四边形法则以及垂直关系确定船速与水速的大小.
【详解】
如图,设,由图知,又,,即.
故选:B
【点睛】
本题考查向量中的速度问题,难度较易.抓住平行四变形法则中的垂直关系,利用直角三角形来判断边长大小.
2.已知,,三点,则的形状是( )
A.锐角三角形 B.直角三角形 C.钝角三角形 D.正三角形
【答案】B
【分析】
由可判断出答案.
【详解】
因为, 所以
为直角三角形
故选:B
3.已知点P是边长为2的菱形内的一点(包含边界),且,的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
如图建系,可求得A,B,C,D的坐标,设,则可得的表达式,根据x的范围,即可求得答案.
【详解】
如图,建立平面直角坐标系,则.
设,则,故,
即的取值范围是.
故选:A
4.如图,在中,,,,为边的中点,且,则向量的模为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】B
【分析】
由条件可得,然后用、表示出,然后可算出答案.
【详解】
因为,,,所以.
因为,
所以
故选:B
5.已知是的边上的任一点,且满足,则的最小值是( ).
A.16 B.9 C.8 D.4
【答案】B
【分析】
由在的边上得,再用基本不等式.
【详解】
是的边上的点,,
,
当且仅当,即时等号成立.
故选:B
【点睛】
本题的关键是向量表示三点共线:若,则是三点共线的充要条件.
6.已知中,,则的形状为( )
A.正三角形 B.直角三角形 C.等腰三角形 D.等腰直角三角形
【答案】B
【分析】
根据向量的运算法则可得,可得,即,得到答案.
【详解】
根据向量的运算法则可得,所以,
所以,所以为直角三角形,故选B.
【点睛】
本题主要考查了向量的线性运算,以及三角形形状的判定问题,其中解答中熟记向量的线性运算法则,合理化简、运算得出是解答的关键,着重考查了推理与运算能力,属于基础题.
7.在四边形中,,,则四边形的面积为( )
A. B. C. D.2
【答案】A
【分析】
由题意分析可知,四边形为菱形且,然后求解四边形的面积.
【详解】
因为,所以四边形为平行四边形,
又,则平分,则四边形为菱形.
且,由,则,
所以四边形的面积为.
故选:A.
【点睛】
本题考查向量的综合运用,较简单,解答时注意为上的单位向量.
二、多选题
8.已知,,且与夹角为,则的取值可以是( )
A.17 B.-17 C.-1 D.1
【答案】AC
【分析】
根据向量的数量积公式的推论得夹角公式求解即可.
【详解】
解:因为,
且,,与夹角为.
所以,解得或.
故选:AC
【点睛】
本题考查向量的数量积公式求参数,属于基础题.
三、填空题
9.一条两岸平行的河流,水速为,小船的速度为,为使所走路程最短,小船应朝____________的方向行驶.
【答案】与水速成角
【分析】
使小船所走路程最短,应与岸垂直,结合图形和解三角形的知识,即可求解.
【详解】
如图所示,为使小船所走路程最短,应与岸垂直,
又,,,
所以.所以小船应朝与水速成角的方向行驶.
故答案为:与水速成角.
【点睛】
本题主要考查了向量在物理中的应用,其中解答中理解向量的在实际中的应用,熟练应用向量的加法法则是解答的关键,着重考查了分析问题和解答问题的能力,属于基础题.
10.两人在平坦地面上拖一雪橇,两人的拉力各为500N和300N,两拉力的夹角是,则合力为________N.
【答案】
【分析】
根据向量的模的计算公式,以及力的合成,结合题中条件,即可得出结果.
【详解】
由题意可得:
合力.
故答案为
【点睛】
本题主要考查平面向量数量积的应用,熟记向量模的计算公式即可,属于基础题型.
11.是边长为2的等边三角形,O为的外心,则______.
【答案】4
【分析】
取BC边的中点D,连接AD,由平面几何知识得,又由,代入由向量的数量积的定义可得答案.
【详解】
取BC边的中点D,连接AD,
因为O为边长为2的等边三角形的外心,所以,
又因为,所以,
所以,
故答案为:4.
【点睛】
本题考查平面几何图形中的向量数量积运算,关键在于将向量进行线性表示,转化为已知向量的数量积,属于基础题.
12.已知平面上四个互异的点A、B、C、D满足:,则 的形状是 .
【答案】等腰三角形;
【详解】
试题分析:,,
由,即,由四边形垂直平分可得的是等腰三角形.
考点:向量数量积
四、解答题