内容正文:
第10练 平面向量的应用
一.选择题
1.河水的流速为2m/s,一艘小船想沿垂直于河岸方向以10m/s的速度驶向对岸,则小船的静水速度为( )
A.10 m/s B.2m/s C.4m/s D.12 m/s
【解析】根据题意,设河水的流速为V1,则|V1|=2m/s,小船的静水速度为V2,合速度为V,|V|=10,且V⊥V1,
有V=V1+V2,则V2=V﹣V1,
则有|V2|2,
故选:B.
2.一物体受到相互垂直的两个力F1、F2的作用,两力大小都为,则两个力的合力的大小为( )
A. B.0N C. D.
【解析】根据平行四边形定则,两个合力的大小为:
F5N,
故选:C.
3.已知D是△ABC内部(不含边界)一点,若S△ABD:S△BCD:S△CAD=5:4:3,xy,则x+y=( )
A. B. C. D.1
【解析】根据题意,如图:设AD与BC交于点E,设BE=xBC,则有x,
若S△ABD:S△BCD:S△CAD=5:4:3,则有S△BCD:S△ABC,
则DEAE,则有ADAE,即,
故S△ABDS△ABES△ABC,
又由S△ABD:S△BCD:S△CAD=5:4:3,即S△ABD:S△ABC=5:(5+4+3)=5:12,
则有,解可得x,即,
故()(),
又由xy,则x,y,故x+y,
故选:A.
4.已知P是△ABC所在平面内的一动点,且,则点P的轨迹一定通过△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.重心 D.垂心
【解析】根据题意,如图,设BC的中点为D,
则,则λ()=λ()=λ,
即点P在BC边的中线AD上,
则点P的轨迹一定通过△ABC的重心,
故选:C.
5.已知O为三角形ABC所在平面内一点,,则S△OBC:S△ABC=( )
A. B. C. D.
【解析】根据题意,O为三角形ABC所在平面内一点,
若,则O是△ABC的重心,如图:
设直线AO与BC交于点D,则有|AD|=3|OD|,
设O到BC的距离为d,则A到BC的距离为3d,
故S△OBC:S△ABCd×|BC|:3d×|BC|=1:3;
故选:B.
6.平面内△ABC及一点O满足,则点O是△ABC的( )
A.重心 B.垂心 C.内心 D.外心
【解析】平面内△ABC及一点O满足,可得•0,所以O在∠CAB的平分线上,
,可得:•0,所以O在∠ACB的平分线上,
则点O是△ABC的内心.
故选:C.
7.在△ABC内使AP2+BP2+CP2的值最小的点P是△ABC的( )
A.外心 B.内心 C.垂心 D.重心
【解析】令,,设,则,,
于是AP2+BP2+CP2=32()3[()]2()2.
所以当()时,AP2+BP2+CP2最小,
此时(),
则点P为△ABC的重心.
故选:D.
8.如图,扇形的半径为2,圆心角∠BAC=150°,点P在弧上运动,,则x﹣y的取值范围是( )
A. B.[﹣1,2] C.[﹣2,4] D.
【解析】根据题意,以AB为x轴,以A为原点,建立坐标系,
如图:P(2cosθ,2sinθ),0°≤θ≤150°,
则A(0,0),B(2,0),C(,1),
,
则有(2cosθ,2sinθ)=x(2,0)+y(,1)=(xy,y)
变形可得:cosθ=xy,sinθ;
则有x=cosθsinθ,y=2sinθ,
x﹣ycosθ+3sinθ﹣2sinθcosθ+sinθ=2sin(θ+60°),
又由0°≤θ≤150°,则60°≤θ+60°≤210°,
则有﹣1x﹣y=2sin(θ+60°)≤2,
故x﹣y的取值范围是[﹣1,2];
故选:B.
9.已知向量,满足||,||=1,且对任意实数x,不等式|x|≥||恒成立,设与的夹角为θ,则tan2θ=( )
A. B. C.﹣2 D.2
【解析】当,如图所示
()时,对于任意实数x,
或,
斜边大于直角边恒成立,
不等式|x|≥||恒成立,
∵,
向量,满足||,||=1
∴tan,tanθ,
∴tan2θ2.故选:D.
10.若,,均为单位向量,且•,xy(x,y∈R),则x+y的最大值是( )
A.2 B. C. D.1
【解析】∵,,均为单位向量,
且•,xy(x,y∈R),
∴x2+y2﹣xy=1,
设x+y=t,y=t﹣x,得:x2+(t﹣x)2﹣x(t﹣x)﹣1=0,
∴3x2﹣3tx+