内容正文:
专题5 平面向量
1.如图所示,在平行四边形中,已知,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据向量的加法减法可求解.
【详解】根据平面向量加法的平行四边形法则,则在平行四边形中有,
又因为,所以,
所以,
根据平面向量减法的三角形法则,在中有
.
故选:.
2.设向量,,则( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据向量内积的坐标表示计算即可.
【详解】已知向量,,
则.
故选:B.
3.已知向量,若,则实数m的值是( ).
A.1 B. C.4 D.
【答案】D
【分析】利用向量共线的坐标运算列式求解m值.
【详解】若,
则,解得,
故选:D.
4.平面内有两定点A,B,且,动点P满足,则点P的轨迹是( )
A.线段 B.半圆 C.圆 D.椭圆
【答案】C
【分析】以AB的中点为原点,以AB所在的直线为x轴建立直角坐标系,设,由已知,根据向量线性运算的坐标表示,可得,进而得,据此可得结论.
【详解】以AB的中点为原点,以AB所在的直线为x轴建立直角坐标系,
由题可设,,则
,
因为,
所以,
化简,可得,
即点P的轨迹是半径为2的圆.
故选:C
5.已知向量,是非零向量,设甲:向量,共线;乙:关于x的方程有实数根;则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
【答案】C
【分析】根据充分必要条件的定义判断.
【详解】关于x的方程有实数根,则,
故,即,
又,所以,即向量,共线,反之也成立,
因此两者应为充要条件.
故选:C.
6.如图所示的方格纸中有定点O,P,Q,E,F,G,H,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行四边形法则即可求.
【详解】以,为邻边作平行四边形,可知为所作平行四边形的对角线,
故由平行四边形法则可知对应的向量即所求向量.
故选:B
7.已知方向相同,且,则等于( )
A.16 B.256 C.8 D.64
【答案】A
【分析】根据向量的模的计算公式计算即得.
【详解】因
,则.
故选:A.
8.两个非零向量,平行的充要条件是( )
A. B.
C. D.存在非零实数k,使
【答案】D
【分析】由向量平行的条件,结合充要条件的判定,逐个验证选项.
【详解】表示方向上的单位向量,表示方向上的单位向量,两个非零向量,平行的充要条件是或,A选项错误;
非零向量,可能有一个为0,所以,平行不能得到,B选项错误;
两个非零向量,平行,夹角可能是也可能是,所以或,C选项错误;
若两个非零向量,平行,则存在非零实数k,使,反之,两个非零向量,,若存在非零实数k,使,则,平行,D选项正确.
故选:D
9.若向量,,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据向量内积的直角坐标运算公式求解即可.
【详解】因为向量,,
所以,,
,
则,
因为,所以,
即与的夹角为.
故选:D.
10.如图甲所示,古代中国的太极八卦图是以同圆内的圆心为界,画出相等的两个阴阳鱼.其平面图形记为图乙中的正八边形,其中,则以下结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.在方向上的投影向量为
【答案】C
【分析】选择合适的位置建立平面直角坐标系,写出相应点的坐标,逐项验证即可.
【详解】由题意,分别以 所在直线为 轴,建立平面直角坐标系,如图所示:
在正八边形中,
由
过作
因为,所以,
所以
对A选项:,
故A正确,
对B选项:,故B正确,
对C选项:
所以
所以,故C不正确,
对D选项:
所以在方向上的投影向量为:
,故D正确
故选:C.
11.平行四边形的对角线,交于,向量,则 .
【答案】
【分析】根据平面向量的线性运算求解即可.
【详解】由已知可得,
故答案为:
12.如图,已知正方形ABCD的边长为1,,则 ; .
【答案】 2 2
【分析】根据平面向量加法和减法的运算法则,结合正方形的性质、勾股定理进行求解即可.
【详解】因为正方形ABCD的边长为1,所以,
,
,
故答案为:;
13.在平行四边形中,,,,点,分别是,的中点,则 .
【答案】3
【分析】用,表示,后由数量积运算律可得答案.
【详解】由图可得,.
则.
又,则.
故答案为:3
14.如图,已知中,为的中点,,交于点,设,.
(1)用表示向量
(2)用表示向量
【答案】
【分析】根据图形进行向量线性运算即可.
【详解】,
为的中点,,可得,
,.
∵,则
∴,
故答案为:;.
15.已知,,则的最大值为 .
【答案】9
【分析】根据向量线性运算得,利用向量数量积运算可得解.
【详解】因为,
所以,
要使的取最大值,则,
则,
所以的最大值为9.
故答案为:9.
16.在下图田字格中,以图中的结点为向量的起点或终点.
(1)写出与相等的向量;
(2)写出与平行的向量;
(3)写出的负向量.
【答案】(1),,,,;
(2),,,,,,,,;
(3),,
【分析】(1)根据相等向量的概念进行寻找,注意方向要相同,大小(长度)要相等, 表示向量的有向线段可以共线也可以平行;
(2)根据平行向量的概念进行寻找,注意方向可以相同或相反,长度可以相同也可以不同, 表示向量的有向线段可以共线也可以平行;
(3)根据负向量的概念寻找,注意方向要相反,长度要相等,表示向量的有向线段可以共线也可以平行.
【详解】(1)如图①标出了与方向相同,大小相等的向量,是与相等的向量,有,,,,;
(2)与平行的向量是指与方向相同或相反的向量,长度可以相等也可以不相等,故有,,,,,,,,,如图②所示;
(3)的负向量是指方向相反,长度相等的向量,故有,,,如图③所示.
17.已知,,和的夹角是,求.
【答案】.
【分析】根据向量内积的定义即可得解.
【详解】.
18.解答下列各题:
(1)设向量,,求;
(2)已知两点和,点P满足,求点P的坐标.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)由向量线性运算的坐标表示求解;
(2)由向量的坐标表示求解.
【详解】(1).
(2)由已知两点和,可得,
设点P的坐标是,则.
由已知,可得,
∴解得∴点P的坐标是.
19.如图,已知向量和向量,用三角形法则作出
【答案】作图见解析
【分析】利用向量的加法法则和减法法则求作即可
【详解】解:作法:作向量,向量,则向量,
如图所示,作向量,则
20.判断下列命题是否正确,并说明理由.
①若,则一定不与共线;
②若,则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点;
③在平行四边形ABCD中,一定有;
④若向量与任一向量平行,则=;
⑤若=,=,则=;
⑥若,,则.
【答案】答案见解析
【分析】根据共线向量的概念判断①,由四点在一条直线上特殊情况判断②,根据平行四边形及向量相等的概念判断③,由零向量的性质判断④,根据相等向量判断⑤,由特殊情况判断⑥.
【详解】①两个向量不相等,可能是长度不同,方向可以相同或相反,所以a与b有共线的可能,故①不正确;
②,A,B,C,D四点可能在同一条直线上,故②不正确;
③在平行四边形ABCD中,,与平行且方向相同,故,③正确;
④零向量的方向是任意的,与任一向量平行,④正确;
⑤=,则||=||且与方向相同;=,则||=||且与方向相同,则与方向相同且模相等,故=,⑤正确;
⑥若=,由于的方向与的方向都是任意的,可能不成立;≠时,成立,故⑥不正确.
21.已知,,.
(1)求的值;
(2)求向量与夹角的余弦值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题中条件,变化,即可求解;
(2)求出及,设与的夹角为θ,利用公式即可.
【详解】(1)由题知,
因为,所以
所以
(2)由题,,
则,
,
所以,
令与的夹角为θ,
则,
即向量与夹角的余弦值是.
1.已知平行四边形的顶点,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】设出,根据,得到方程组,求出,得到答案.
【详解】设,由题意得,即,
即,解得,
故顶点D的坐标为.
故选:A
2.已知,且,则的值是( )
A. B. C.37 D.13
【答案】B
【分析】将平方,再利用向量内积的运算律化简计算即可.
【详解】因为,且,
所以
,
故选:B.
3.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用向量共线的坐标表示,列式计算即可得解.
【详解】因为,,,
所以,解得.
故选:A.
4.在直线上取两点A,B,则可以为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用向量坐标的线性运算以及直线的斜率即可求解.
【详解】设,
所以,
因为点A,B在直线上且斜率为1,
所以,即,
所以向量的坐标可以为.
故选:B.
5.已知且与垂直,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量内积的定义求两向量夹角的余弦值,进而求角的度数.
【详解】,
,
,
,
,
.
故选:C.
6.已知为非零的平面向量,则是的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
【答案】B
【分析】利用充分、必要条件的判定方法,结合向量内积的运算法则即可得解.
【详解】因为为非零的平面向量,
当时,取,,则,满足要求,
但此时不成立,即充分性不成立;
当时,显然,即必要性成立;
所以是的必要不充分条件.
故选:B.
7.已知是直线上的一个动点,过点作圆的一条切线,切点为为坐标原点,则的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】由题意可得,,而的最小值为点到直线的距离,据此可求解.
【详解】由切线的性质可得,
所以
.
又因为的最小值为点到直线的距离
且,
所以的最小值为3.
故选:C
8.已知向量=(-2,-1),=(λ,1),若与的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )
A.(-,+∞ ) B.(2,+∞)
C.(-,2)∪(2,+∞) D.(-,0)∪(0,+∞)
【答案】C
【解析】根据和与不共线可算答案.
【详解】∵与的夹角为钝角,∴-2λ-1<0,即λ>-.
又(μ<0),∴λ≠2,∴λ的取值范围是(-,2)∪(2,+∞).
故选:C
9.已知,,,,是的中点,则线段的长度等于( )
A.2 B.3 C. D.4
【答案】C
【分析】利用平面向量的线性运算与内积的运算法则即可得解.
【详解】因为是的中点,所以,
即有,
又因为,,,
所以,
所以.
故选:C.
10.已知向量满足则( )
A.5 B.-5 C.6 D.13
【答案】A
【分析】将条件等式两边平方,两式相减化简即得.
【详解】由两边分别平方可得:①
又由两边分别平方可得:②
由①②得:,即.
故选:A.
11.下列各量中,向量有: .(填写序号)
①浓度;②年龄;③风力;④面积;⑤位移;⑥人造卫星的速度;⑦电量;⑧向心力;⑨盈利;⑩加速度.
【答案】③⑤⑥⑧⑩
【分析】根据向量的概念判断即可.
【详解】解:向量是有大小有方向的量,故符合的有:风力,位移,人造卫星的速度,向心力,加速度.
故答案为:③⑤⑥⑧⑩.
12.若,则的取值范围为 ,当取得最大值时,向量的方向 .
【答案】 [0,4] 相同
【分析】由平面向量的加法法则求解
【详解】由知
当时,两向量方向相同
故答案为:[0,4] 相同
13.判断正误.
(1)的方向与的方向一致.( )
(2)若,则.( )
(3)对于任意实数m和向量,若,则.( )
【答案】 × × ×
【详解】(1)当λ为负数时,则的方向与的方向相反,错误;
(2)当λ为0时,成立,可以不为零向量,错误;
(3)当m=0时,成立,不一定相等,错误.
14.已知,,,则 .
【答案】/
【分析】利用转化法,结合向量内积的运算法则求得,再利用向量夹角的公式即可得解.
【详解】由可得,
则,即,解得,
所以.
故答案为:.
15.已知平行四边形中,点,,,则点D的坐标为 .
【答案】
【分析】设出点D,利用向量的坐标的求法求出两个向量的坐标,再利用向量相等的坐标关系列出方程组,求出点的坐标.
【详解】设点,则在平行四边形中,
因为,,
由平行四边形的性质可知,,
所以,
解得,
所以点的坐标为.
故答案为:.
16.判断下列各小题中的向量与是否共线.
(1)
(2) ,
【答案】(1)共线
(2)共线
【分析】根据平面向量共线定理分别判断即可得出结论.
【详解】(1)解:因为,
所以向量与共线;
(2)解:因为,
所以向量与共线.
17.已知向量,,,且;
(1)求与的夹角;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用向量垂直的坐标表示及向量的坐标运算,结合向量的模公式及向量的夹角公式即可求解;
(2)根据(1)的结论及向量的数量积的坐标运算,结合向量的模公式即可求解.
【详解】(1)因为向量,,,且,
所以,解得,
所以,,得,
所以,
即与夹角的余弦值为.
又因为,
所以,即与的夹角为.
(2)由(1)知,,,
所以,,
所以,解得.
所以的值为
18.已知,,与的夹角为.
(1)若,求;
(2)若与垂直,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由可得或,按向量数量积定义计算即可;
(2)两向量垂直则数量积为,列出方程即可求得进而求得.
【详解】(1)∵,∴或,
当时,;
当时,.
∴.
(2)∵与垂直,∴,即,
即,∴,
又,∴.
19.已知,求向量,使,并且与的夹角为
【答案】或.
【分析】先求出,再设出的坐标,将模长与与的夹角表示出来,联立方程组即可得解.
【详解】因为,所以.
因为.
设.
所以即.
因为.
整理得.
所以.
解得或
所以或.
20.已知O为坐标原点,
(1)若A、B、C三点共线,求x的值;
(2)若与夹角为钝角,求x的取值范围.
【答案】(1)2
(2)
【分析】(1)根据题意结合运算求解;(2)根据向量夹角与数量积之间的关系运算求解.
【详解】(1),
三点共线,与共线,
则,解得.
(2)由(1)知,
与夹角为钝角,可得,解得,
若与平行,则,解得,
若与不平行,则,
的取值范围是.
21.已知向是,且.
(1)求与;
(2)若,求向量的夹角的大小.
【答案】(1).
(2).
【分析】(1)根据向量垂直与平行的坐标表示求、.
(2)根据向量的内积求夹角.
【详解】(1)因为,
所以,
解得;
因为,
所以,
解得,
所以.
(2)因为,
,
所以,
设向量的夹角为,
所以,且,
所以,
所以向量的夹角为.
1.(2020年湖南对口高考)在平行四边形中,与交于点M,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据平行四边形内向量的加法、数乘等性质进行运算.
【详解】
∵平行四边形中,与交于点M,
∴,
而,
故.
故选:B.
2.(2018年湖南对口高考)已知向量、满足,,,则向量、的夹角为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据向量夹角公式计算角的余弦值,再结合夹角范围求解即可.
【详解】.
∵,∴.
故选:C.
3.(2021年湖南对口高考)已知向量,,则
【答案】
【分析】利用向量的线性运算及模的坐标表示,即可求解.
【详解】由题可得
,
所以.
故答案为:
4.(2020年湖南对口高考)已知向量,,则 .
【答案】8
【分析】根据向量内积坐标公式计算即可.
【详解】.
故答案为:.
5.(2019年湖南对口高考)已知向量,,,且,则 .
【答案】27
【分析】由已知,根据向量线性运算的坐标表示,可求得,据此可求解.
【详解】由,得
,
所以,
故.
故答案为:
6.(2018年湖南对口高考)已知向量,,,且,则 .
【答案】5
【分析】根据向量的线性运算的坐标表示即可求解.
【详解】由,得
,即
,解得,
所以.
故答案为:5.
8
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专题5 平面向量
1.如图所示,在平行四边形中,已知,则( )
A. B.
C. D.
2.设向量,,则( )
A.1 B. C. D.
3.已知向量,若,则实数m的值是( ).
A.1 B. C.4 D.
4.平面内有两定点A,B,且,动点P满足,则点P的轨迹是( )
A.线段 B.半圆 C.圆 D.椭圆
5.已知向量,是非零向量,设甲:向量,共线;乙:关于x的方程有实数根;则( )
A.甲是乙的充分不必要条件 B.甲是乙的必要不充分条件
C.甲是乙的充要条件 D.甲是乙的既不充分也不必要条件
6.如图所示的方格纸中有定点O,P,Q,E,F,G,H,则( )
A. B. C. D.
7.已知方向相同,且,则等于( )
A.16 B.256 C.8 D.64
8.两个非零向量,平行的充要条件是( )
A. B.
C. D.存在非零实数k,使
9.若向量,,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
10.如图甲所示,古代中国的太极八卦图是以同圆内的圆心为界,画出相等的两个阴阳鱼.其平面图形记为图乙中的正八边形,其中,则以下结论错误的是( )
A.
B.
C.
D.在方向上的投影向量为
11.平行四边形的对角线,交于,向量,则 .
12.如图,已知正方形ABCD的边长为1,,则 ; .
13.在平行四边形中,,,,点,分别是,的中点,则 .
14.如图,已知中,为的中点,,交于点,设,.
(1)用表示向量
(2)用表示向量
15.已知,,则的最大值为 .
16.在下图田字格中,以图中的结点为向量的起点或终点.
(1)写出与相等的向量;
(2)写出与平行的向量;
(3)写出的负向量.
17.已知,,和的夹角是,求.
18.解答下列各题:
(1)设向量,,求;
(2)已知两点和,点P满足,求点P的坐标.
19.如图,已知向量和向量,用三角形法则作出
20.判断下列命题是否正确,并说明理由.
①若,则一定不与共线;
②若,则A,B,C,D四点是平行四边形的四个顶点;
③在平行四边形ABCD中,一定有;
④若向量与任一向量平行,则=;
⑤若=,=,则=;
⑥若,,则.
21.已知,,.
(1)求的值;
(2)求向量与夹角的余弦值.
1.已知平行四边形的顶点,则顶点D的坐标为( )
A. B. C. D.
2.已知,且,则的值是( )
A. B. C.37 D.13
3.已知向量,,若,则( )
A. B. C. D.
4.在直线上取两点A,B,则可以为( )
A. B. C. D.
5.已知且与垂直,则与的夹角为( )
A. B. C. D.
6.已知为非零的平面向量,则是的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分也不必要
7.已知是直线上的一个动点,过点作圆的一条切线,切点为为坐标原点,则的最小值为( )
A. B.2 C.3 D.4
8.已知向量=(-2,-1),=(λ,1),若与的夹角为钝角,则λ的取值范围是( )
A.(-,+∞ ) B.(2,+∞)
C.(-,2)∪(2,+∞) D.(-,0)∪(0,+∞)
9.已知,,,,是的中点,则线段的长度等于( )
A.2 B.3 C. D.4
10.已知向量满足则( )
A.5 B.-5 C.6 D.13
11.下列各量中,向量有: .(填写序号)
①浓度;②年龄;③风力;④面积;⑤位移;⑥人造卫星的速度;⑦电量;⑧向心力;⑨盈利;⑩加速度.
12.若,则的取值范围为 ,当取得最大值时,向量的方向 .
13.判断正误.
(1)的方向与的方向一致.( )
(2)若,则.( )
(3)对于任意实数m和向量,若,则.( )
14.已知,,,则 .
15.已知平行四边形中,点,,,则点D的坐标为 .
16.判断下列各小题中的向量与是否共线.
(1)
(2) ,
17.已知向量,,,且;
(1)求与的夹角;
(2)若,求的值.
18.已知,,与的夹角为.
(1)若,求;
(2)若与垂直,求.
19.已知,求向量,使,并且与的夹角为
20.已知O为坐标原点,
(1)若A、B、C三点共线,求x的值;
(2)若与夹角为钝角,求x的取值范围.
21.已知向是,且.
(1)求与;
(2)若,求向量的夹角的大小.
1.(2020年湖南对口高考)在平行四边形中,与交于点M,,,则( )
A. B. C. D.
2.(2018年湖南对口高考)已知向量、满足,,,则向量、的夹角为( )
A. B. C. D.
3.(2021年湖南对口高考)已知向量,,则
4.(2020年湖南对口高考)已知向量,,则 .
5.(2019年湖南对口高考)已知向量,,,且,则 .
6.(2018年湖南对口高考)已知向量,,,且,则 .
3
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