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专题08平面向量的垂直与平行—2020-2021学年高一数学下期期末复习高频考点强化训练(北师大版)
一、单选题
1.已知非零向量,满足,且,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
根据,,利用数量积运算得到,然后利用夹角公式求解.
【详解】
因为,,
所以,
所以.
设与的夹角为,
则.
因为,
所以.
故选:B
2.已知向量不共线,若与共线,则实数k的值为( )
A. B. C.1 D.2
【答案】B
【分析】
由于与共线,所以由平面向量共线定理可得存在唯一实数,使,从而可求出k的值
【详解】
解:因为与共线,所以存在唯一实数,使,
所以,解得,
故选:B
3.设向量,.若与共线,则实数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
根据向量共线的坐标表示,由题中条件列出方程求解,即可得出结果.
【详解】
因为向量,,所以;
若与共线,则,解得.
故选:A.
4.已知向量,,若,则实数的值为( )
A.9 B.17 C.7 D.21
【答案】B
【分析】
根据已知条件进行向量的减法运算,再利用向量垂直的坐标表示,计算即得结果.
【详解】
根据题意得,因为,
所以,得.
故选:B.
5.四边形中,,,,若、不共线,则四边形为( )
A.平行四边形 B.矩形
C.梯形 D.菱形
【答案】C
【分析】
由向量知识可知,可得答案.
【详解】
由已知得,
,
故,由,
所以四边形ABCD是梯形.
故选:C.
6.已知向量,若与共线,则的值为( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】
由题可得不共线,可以作为基底,进而可得结果.
【详解】
易知不共线,可以作为基底,所以由与共线,得,
解得.
故选:A.
7.已知,是表示平面内所有向量的一组基底,则下列四个向量中,不能作为一组基底的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】
根据基底的构成条件:非零向量、不共线,由此进行逐项判断即可.
【详解】
因为,所以与共线,
所以不能作为基底,
故选:B.
8.已知,当时,向量与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】
由得,从而可求,然后根据向量夹角公式可解.
【详解】
解:,,
,即,
,
,
所以向量与的夹角为,
故选:B.
二、填空题
9.设向量,不平行,若向量与平行,则实数的值为___________.
【答案】
【分析】
向量与平行,存在实数使得,再利用平面向量基本定理列方程组即可得出结果.
【详解】
∵向量与平行,
∴存在实数使得,
化为,
∵向量,不平行,∴,解得.
故答案为:.
【点睛】
本题考查了向量共线定理与平面向量基本定理,考查了推理能力与计算能力,若为非零向量,则共线的充要条件是存在实数使得.
10.已知,为平面内两个不共线向量,,,若M,N,P三点共线,则________.
【答案】2
【分析】
根据平面向量共线定理知存在实数k使得,列出等式求解.
【详解】
M,N,P三点共线,存在实数k使得,
,
又,为平面内两个不共线向量,,解得.
故答案为:2
11.已知非零向量,满足,且,则与的夹角为___________.
【答案】
【分析】
由题意,先求出,然后根据向量夹角公式即可求解.
【详解】
解:,,即,
,又,
,
,,即与的夹角为,
故答案为:.
12.已知向量,,且,则______.
【答案】
【分析】
求出的坐标,由向量垂直得数量积为0,列出关于的方程,解出即可.
【详解】
,由,得,则,解得,
故答案为:.
三、解答题
13.已知向量,.
(1)求;
(2)若向量与互相垂直,求的值.
【答案】(1);(2).
【分析】
(1)利用平面向量数量积的坐标运算可求得;
(2)求出两个向量的坐标,利用平面向量垂直的坐标表示可得出关于的等式,进而可求得的值.
【详解】
(1)由已知可得;
(2),,
因为向量与互相垂直,则,
解得.
14.已知向量.
(Ⅰ)若向量与共线,求t的值;
(Ⅱ)若,且与垂直,求实数的值.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)
【分析】
(Ⅰ)利用向量共线的坐标表示即可求解.
(Ⅱ)利用向量垂直的坐标表示即可求解.
【详解】
.
(Ⅰ)若向量与共线,则,
解得.
(Ⅱ)若,则,
所以,
因为与垂直,
所以,
解得.
15.平面内给定三个向量.
(1)求;
(2)求满足的实数m和n;
(3)若,求实数k.
【答案】(1)6;(2);(3).
【分析】
(1)利用向量加法的坐标运算得到,再求模长即可;
(2)先写的坐标,再根据使对应横纵坐标相等列方程组,解方程组即得结果;
(3)利用向量垂直则数量积为零,再利用数量积的坐标运算列关系求出参数即可.
【详解】
解:(1)由