内容正文:
课时作业(二十二) 平面向量的概念及线性运算
1.(2024·辽宁大连质量检测)下列命题正确
的是 ( )
A.若|a|=0,则a=0
B.若|a|=|b|,则a=b
C.若|a|=|b|,则a∥b
D.若a∥b,则a=b
2.下列命题正确的个数是 ( )
(1)向量就是有向线段;(2)零向量是没有方
向的向量;(3)零向量的方向是任意的;
(4)零向量的长度为0.
A.(1) B.(2)
C.(3) D.(4)
3.如图,四边形 ABCD 是
梯形,AD∥BC,对角线
AC与BD 相交于点O,
则OA
→
+BC
→
+AB
→
+DO
→
等于 ( )
A.CD
→
B.DC
→
C.DA
→
D.DO
→
4.(2024·广西统考质量检测)在矩形ABCD
中,AB=2,BC=1,则|AB
→
+AD
→
+AC
→
|等于
( )
A.2 5 B.2 3
C.3 D.4
5.已知列各式:①AB
→
+BC
→
+CA
→;②OA
→
+OB
→
+BO
→
+CO
→;③AB
→
-AC
→
+BD
→
-CD
→
.其中结
果为零向量的个数为 ( )
A.0 B.1
C.2 D.3
6.在△ABC中,若|AB
→
|=|AC
→
|=|AB
→
-AC
→
|,则
△ABC的形状为 ( )
A.钝角三角形 B.直角三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
7.(2024·泰安高三统考阶段练习)已知向量
e1,e2 是平面内的一组基底,若向量a=2e1
+3e2 与b=λe1-2e2 共线,则λ的值为
( )
A.1 B.-1
C.43 D.-
4
3
8.△ABC中,BD
→
=3DC
→,则AD
→
= ( )
A.14AB
→
+34AC
→
B.34AB
→
+14AC
→
C.13AB
→
+23AC
→
D.23AB
→
+13AC
→
9.△ABC中,D为AC一点且满足CD
→
=34CA
→,若
P为BD 一点,且满足AP
→
=λAB
→
+μAC
→,λ,μ
为正实数,则下列结论正确的是 ( )
A.λμ的最小值为
1
16
B.λμ的最大值为1
C.1λ+
1
4μ
的最大值为16
D.1λ+
1
4μ
的最小值为4
10.设e1,e2 是两个不共线的向量,关于向量
a,b,有①a=2e1,b=-2e1;②a=e1-e2,b
=-2e1+2e2;③a=4e1-
2
5e2
;b=e1-
1
10
e2,④a=e1+e2;b=2e1-2e2.其中a,b共
线的有 .(填序号)
11.已知e1,e2 为平面内向量的一组基底,a=
2e1+λe2,b=e1+(λ+1)e2,若a∥b,则λ=
.
12.设e1,e2 是不共线的两个向量,AB
→
=e1+
ke2,CB
→
=e1+3e2,CD
→
=2e1-e2.若A,B,
D 三点共线,则k的值为 .
13.在△ABC中,BD
→
=13BC
→,E 是线段AD 的
动点,设CE
→
=xCA
→
+yCB
→(x,y∈R),则
2x+3y= .
14.△ABC 是由3个全等的
三角形与中间一个小等边
三角形拼成的一个较大的
等 边 三 角 形,若 AF
→
=
3EF
→,|AF
→
|=3,且AF
→
=
λAB
→
+μAC
→,则λ+μ ( )
A.1519 B.
6
19
C.919 D.
4 19
19
—042—
课时作业
课时作业(二十三) 平面向量基本定理及坐标表示
1.已知向量e1,e2 不共线,则列向量不可以作
为一组基底的是 ( )
A.e1+e2 和e1-e2
B.4e1-2e2 和6e1-3e2
C.2e1-e2 和e2
D.e1-e2 和2e2+e1
2.在△ABC 中,D 是边AB 一点,且 BD=
2AD,点E 是CD 的中点.设CA=a,CB
→
=
b,则AE
→
= ( )
A.13a+
1
6b B.-
1
3a+
1
6b
C.-23a+
1
6b D.-
2
3a-
1
6b
3.(2024·广西校联考模拟预测)已知i和j
是两个正交单位向量,a=2i+3j,b=i+kj
且|a-b|= 2,则k= ( )
A.2或3 B.2或4
C.3或5 D.3或4
4.平行四边形ABCD 中,AB
→
=(3,7),AD
→
=
(-2,3),则AC
→
的坐标为 ( )
A.(1,5) B.(5,4)
C.(1,10) D.(-2,7)
5.已知 O 为坐标原点,P1P
→
= -2PP2
→,若
P(1,2)、P2(2,-1),则与OP
→
共线的单位向
量为 ( )
A.(3,-4)
B.(3,-4)或(-3,4)
C.35
,-45 或 -35,45
D.35
,-45
6.(2024·常州高三校联考阶段练习)已知a=
(m,-2),b=(3,4),若a∥b,则 a-32b =
( )
A.20 B.15
C.10 D.5
7.已知向量a=(3,1),b=(0,-1),c=
(k,3k),若a-kb与c共线,则k= ( )
A.2或-2 B.2或1
C.-2或0 D.0或2
8.(2024·广东校联考阶段练习)已知a=(1,
3),则与a同向的单位向量的坐标是
( )
A.1
2
,3
2 B. 32,12
C.-12
,- 32 D.- 32,-12
9.(多选)如图所示,设 O
是平行四边形ABCD 的
两条对角线的交点,给
出列向量组,其中可作
为该平面内所有向量的基底的是 ( )
A.AD
→
与BC
→
B.AC
→
与BD
→
C.CA
→
与DC
→
D.OD
→
与OB
→
10.(多选)(2024·江西赣州质量检测)向量
PA
→
=(k,12),PB
→
=(4,5),PC
→
=(10,k),
若A,B,C三点共线,则k的值可能为
( )
A.2 B.-2
C.11 D.-11
11.如图,在△ABC 中,∠C
=90°,且AC=BC=3,点
M 满 足BM
→
=2MA
→,则
CM
→·CB
→
= .
12.在平行四边形ABCD 中,
点E 满 足AC
→
=λAE
→
且DE
→
=14AB
→
-
3
4AD
→,则实数λ= .
13.已知向量a,b满足a+b=(2,3),a-b=
(-2,1),则a-2b= .
14.已知向量a=(x,2),b=(-x,1),且|2a+b|
= 26,则实数x= .
—142—
班级: 姓名:
故g(x)为奇函数,其图象关于原点对称,C正确;
D选项,x∈ -π2
,0 时,2x+π3∈ -2π3,π3 ,
由于y=sinz在z∈ -2π3
,π
3 的最小值为-1,当且仅
当z=-π2
时,等号成立,
故f(x)在区间x∈ -π2
,0 的最小值是-1,D错误.
故选:AC.
11.答案:f(x)=4sin 12x+
5π
4
解析:由图象可知A=4,T=7π2- -
π
2 =4π,
又ω>0,则 ω =2πT =
2π
4π=
1
2
,所 以 f (x)=
4sin 12x+φ ,
又 3π
2
,0 在该曲线,所以4sin3π4+φ =0,
则3π
4+φ=2kπ
,k∈Z,即φ=-
3π
4+2kπ
,k∈Z,
又0<φ<2π,则φ=
5π
4
,故f(x)=4sin 12x+
5π
4 .
故答案为:f(x)=4sin 12x+
5π
4 .
12.答案:2π3
/2
3π
解析:由于f(x)在区间 π12
,π
4 具有单调性,
则π
4-
π
12≤
1
2T
,所以T≥π3
,
由f π4 =f 5π12 可知函数f(x)的一条对称轴为x=
π
4+
5π
12
2 =
π
3
,
又f π4 =-f π12 ,则f(x)有对称中心 π6,0 ,
从而T=4 π3-
π
6 =2π3.
故答案为:2π
3.
13.解析:(1)由图易知小球的振幅A=3,
最小正周期T=27π8-
3π
8 =π,所以ω=2πT=2,∴h(t)
=3sin(2t+φ),
∴代入 π8
,3 可得3=3sin2×π8+φ ,∴π4+φ=π2
+2kπ,k∈Z,即φ=
π
4+2kπ
,k∈Z,又0<φ<
π
2
,∴初相
φ=
π
4
;
(2)∵小球在振动过程中位于最高、最低位置时的速度
为0cm/s,∴小球有100次速度为0cm/s等价于函数h
(t)有100次取得最值,∵函数h(t)在一个周期内取得一
次最大值、一次最小值,100
2 =50
,
∴函 数 h(t)经 过 50个 周 期 时 小 球 有 100次 速 度
为0cm/s,
∴t∈[0,50π]时,小球有100次速度为0cm/s,
又∵当t=π8
时,小球速度为0cm/s,
∴t0的最小值为50+
π
8=
401π
8 .
14.解析:(1)由图形可得A=1,2π3-
π
6=
T
2=
1
2
·2π
ω
,解得
ω=2,
∵y=f(x)过点 π6
,1 ,∴sin2×π6+φ =1,即π3+
φ=
π
2+2kπ
(k∈Z),
∴φ=
π
6+2kπ
(k∈Z).又∵|φ|<
π
2
,∴φ=
π
6.
∴f(x)=sin2x+π6 .
(2)由(1)知f(x)=sin2x+π6 ,
将y=f(x)图象所有点向右平移π6
个单位长度,再将纵
坐标变为原来的2倍,
得到g(x)=2sin2x-π6 +π6 =2sin2x-π6 ,
∵x∈ 0,π2 ,∴2x-π6∈ -π6,5π6 ,
∴sin2x-π6 ∈ -12,1
∴g(x)∈[-1,2]
所以g(x)的值域为[-1,2].
课时作业(二十二)
1.A 模为零的向量是零向量,所以 A项正确;|a|=|b|
时,只说明向a,b的长度相等,无法确定方向,所以B,C
均错;a∥b时,只说明a,b方向相同或相反,没有长度关
系,不能确定相等,所以D错.故选:A.
2.B (1)向量可以用有向线段表示,但不能把两者等同,故
错误;(2)根据对零向量的规定零向量是有方向的,是任
意的,故错误;(3)根据对零向量的规定,零向量的方向是
任意的,故正确;(4)根据对零向量的规定,零向量的大小
为0,所以零向量的长度为0,故正确.故选:B.
3.B OA→+BC→+AB→+DO→=DO→+OA→+AB→+BC→=DC→.故
选:B.
4.A 在矩形ABCD 中,由AB=2,BC=1可得AC= 5,又
因为AB→+AD→=AC→,故AB→+AD→+AC→=2AC→,故|AB→+
AD→+AC→|=2 5.故选:A.
5.C 根据平面向量的加法、减法运算法则,逐一计算即可
求得结果.①中AB→+BC→+CA→=AC→+CA→=AC→-AC→=0;
②中OA→+OB→+BO→+CO→=OA→+CO→=CA→;③AB→-AC→+
BD→-CD→=CB→+BC→=0;即①③结果为零向量,故选:C.
6.D 根据向量的减法法则可得|AB→-AC→|=|CB→|,由三边
相等关系即可得出结果.因为|AB→-AC→|=|CB→|,|AB→|
=|AC→|=|AB→-AC→|,所以|AB→|=|AC→|=|CB→|,所以
△ABC为等边三角形.故选:D.
7.D 因为向量a=2e1+3e2 与b=λe1-2e2 共线,所以存
在唯一实数k,使a=kb,即2e1+3e2=k(λe1-2e2),所以
2e1+3e2=kλe1-2ke2,
因为向量e1,e2是平面内的一组基底,所以
kλ=2
-2k=3 ,
—743—
解得k=-32
,λ=-43
,故选:D.
8.A AD→=AB→+BD→=AB→+34BC
→
=AB→+34
(AC→-AB→)=
1
4AB
→
+34AC
→,故选:A.
9.D AB选项,因为CD→=34CA
→,所以AC→=4AD→,
故AP→=λAB→+μAC
→
=λAB→+4μAD
→,
因为B,P,D 三点共线,设PB→=mBD→,即AB→-AP→=m
AD→-mAB→,
故AP→=(1+m)AB→-mAD→,
令λ=1+m,4μ=-m,故λ+4μ=1,
λ,μ为正实数,由基本不等式得λ+4μ=1≥2 4λμ=4
λμ,解得λμ≤
1
16
,当且仅当λ=12
,μ=
1
8
时,等号成立,
所以λμ 的 最 大 值 为
1
16
,AB错 误;CD选 项,1λ +
1
4μ
=
1
λ+
1
4μ ·(λ+4μ)=1+1+4μλ +λ4μ≥2+2 4μλ ·λ4μ=
4,当且仅当4μλ =
λ
4μ
,即λ=12
,μ=
1
8
时,等号成立,C错
误,D正确.故选:D.
10.答案:①②③
解析:①a=-b,共线;②a=-12b
,共线;③a=4b,共
线;④a和b 无法表示成a=λb,所以不共线.故答案为:
①②③
11.答案:-2
解析:由a∥b得,λλ+1=2
,解得λ=-2.
故答案为:-2.
12.答案:-4
解析:因为A,B,D 三点共线,故AB→∥BD→,
则∃λ∈R,使得AB→=λBD→,
又BD→=CD→-CB→=2e1-e2-(e1+3e2)=e1-4e2,
故e1+ke2=λ(e1-4e2),则
λ=1
-4λ=k ,解得k=-4,
故答案为:-4
13.答案:2
解析:如图所示,由题意知CE→=xCA→+32yCD
→,
因为A,E,D 三点共线,所以x+32y=1
,
所以2x+3y=2.
故答案为:2.
14.A 由题设AF→=AB→+BF→=AB→+23BD
→
=AB→+23
(BC→
+CD→)=AB→+23
(BC→+23CE
→)
=AB→+23BC
→
+49
(CA→+AE→)=AB→+23BC
→
+49CA
→
+
8
27AF
→
=AB→+23 AC
→
-AB→ -49AC
→
+827AF
→
=13AB
→
+29AC
→
+827AF
→,
所以19
27AF
→
=13AB
→
+29AC
→,即AF→=919AB
→
+619AC
→,
又AF→=λAB→+μAC
→,故λ+μ=
15
19.
故选:A
课时作业(二十三)
1.B A选项,设e1+e2=a(e1-e2),则
a=1
a=-1 ,无解,故
e1+e2和e1-e2是不共线的向量,可作为一组基底,A错
误;B选项,∵4e1-2e2=
2
3 6e1-3e2
,∴4e-2e2和6e1
-3e2共线,不能作为一组基底,故B正确;C选项,设2e1
-e2=be2,则
2=0
b=-1 ,无解,故2e2-e2 和e2 不共线,故
可作为一组基底,C错误;D选项,设e1-e2=c(2e2+e1),
则
2c=-1
c=1 ,无解,e1-e2和2e2+e1不共线,可作为一组
基底,D错误.故选:B
2.C 如图,
AE→=12AC
→
+12AD
→
=-12CA
→
+16AB
→
=- 12CA
→
+
1
6
(CB→-CA→)=-23a+
1
6b
,故选:C.
3.B 因为i和j是正交单位向量,a=2i+3j=(2,3),b=i
+kj=(1,k),可 得a-b=(1,3-k),所 以|a-b|=
1+(3-k)2= 2,解得k=2或k=4.故选:B.
4.C 根据向量加法的平行四边形法则AC→=AB→+AD→=
(3,7)+(-2,3)=(1,10),故选C.
5.C 由P1P
→
=-2PP2
→
得P1P
→
+2PP2
→
=0,即P1P2
→
+PP2
→
=0,P1P2
→
=P2P
→,
OP2
→
-OP1
→
=OP→-OP2
→,
OP→=2OP2
→
-OP1
→
=2(2,-1)-(1,2)=(3,-4),
|OP→|= 32+(-4)2=5,
—843—
与OP→同向的单位向量为 OP
→
|OP→|
= 35
,-45 ,反向的单位
向量为 -35
,4
5 .故选:C.
6.C 因为a∥b,所以:4m-(-2)×3=0⇒m=-32.
所
以:a-32b= -
3
2
,-2 -32(3,4)=(-6,-8)
所以:a-32b =|
(-6,-8)|=10.
故选:C.
7.D 由a=(3,1),b=(0,-1),则a-kb=(3,1+k),
因为a-kb与c共线,所以k(1+k)-3k=0,即k2-2k=
0,解得k=0或k=2.
故选:D
8.A 由题|a|=2,则与a同向的单位向量是 a|a|
,对应坐标
是 1
2
,3
2 .故选:A.
9.BC A项中AD→与BC→共线,D项中OD→与OB→共线,B,C项
中两向量不共线,故选:BC.
10.BC 由已知可得BA→=PA→-PB→=(k,12)-(4,5)=(k
-4,7),CA→=PA→-PC→=(k,12)-(10,k)=(k-10,12
-k).
因为A,B,C三点共线,所以BA→∥CA→,
所以(k-4)(12-k)-7(k-10)=0,整理得k2-9k-22
=0,
解得k=-2或11.故选:BC.
11.答案:3
解析:先利用基底法求出CM→=13CB
→
+23CA
→,再利用数
量积的运算法则即可得解.
因为∠C=90°,所以CB→·CA→=0,
因为BM→=2MA→,AC=BC=3,
所以CM→=CA→+AM→=CA→+13AB
→
=CA→+13 CB
→
-CA→ =
1
3CB
→
+23CA
→,
则CM→·CB→= 13CB
→
+23CA
→ ·CB→=13|CB→|2=3.
故答案为:3.
12.答案:4
解析:根据平面向量的线性运算结合平面向量基本定理
分析可得结果.由题意可得:DE→=AE→-AD→=1λAC
→
-
AD=1λ
(AB→+AD→)-AD→,
=1λAB
→
+ 1λ-1 AD→=14AB→-34AD→,∴λ=4.
故答案为:4.
13.答案:(-4,0)
解析:首先计算出a,b,再进行线性运算即可.
因为a+b=(2,3),a-b=(-2,1),
两式相加得2a=(0,4),即a=(0,2),b=a+b-a=(2,1)
所以a-2b=(-4,0),
故答案为:(-4,0).
14.答案:±1
解析:由题意,得2a+b=(x,5),所以|2a+b|= x2+52
= 26,解得x±1.
故答案为:±1.
课时作业(二十四)
1.C 因为a·b=1,|a|=2,a,b的夹角为π3
,
所以a·b=|a||b|cos<a,b>=2|b|cosπ3=1
,
解得|b|=1,
|a - 2b| = (a-2b)2 = a2-4a·b+4b2 =
4-4×1+4×12=2,
故选:C.
2.D 因为|b|=2|a|=2,且a⊥(a+b),所以a·(a+b)=
0,即a2+a·b=0,
所以a·b=-a2=-1,
设a与b的夹角为θ,则cosθ= a
·b
|a|·|b|=
-1
2×1=-
1
2
,
因为0∈[0,π],
所以θ=2π3
,即a与b的夹角为2π3.
故选:D.
3.A 因为a=(1,2),b=(-2,-1),所以a-b=(3,3),则
a-b在a 的投影向量的模为cos<a-b,a>·|a-b|=
(a-b)·a
|a| =
9
5
=9 55
,
则a-b在a 的投影向量为9 55
· a
|a|=
9
5
,18
5 .
故选:A.
4.C 由 题 意 得:a ·b<0 且 a 与 b 不 共 线,即
12x+3(x-5)<0
x(x-5)≠3×12 ,解得:x<1且x≠4,
所以实数x的范围是(-∞,-4)∪(-4,1),
故选:C.
5.A 因向量a=(4,3-m),b=(1,m)的夹角为锐角,则
a·b>0⇒m2-3m-4<0⇒-1<m<4,
且a,b不共线,即3-m≠4m⇒m≠35.
综上可知,-1<m<35
或3
5<m<4.
故选:A.
6.AC 对于A:若a∥b,则1×(3-x)=x×2x⇒2x2+x-
3=0,
解得x=-32
或x=1,A正确;
对于B:a+b=(2x+1,3),若(a+b)⊥a,则a·b=0,即
(2x+1)×1+3×x=0,解得x=-15
,所以B错误;对于
C:当x=3时a=(1,3),b=(6,0),
所以向量b 在 向 量a 方 向 的 投 影 向 量 为a
·b
|a|
· a
|a|=
1×6
12+32
a=610a=
3
5
,9
5 ,C正确;对于 D:当x=-32
时,a= 1,-32 ,b= -3,92 ,
此时a与b的方向相反,此时a与b 夹角为π,D错误,故
选:AC.
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