内容正文:
测试卷(五) 平面向量及其应用
A卷 基础达标
一、
1.B 2.B 3.C 4.C 5.A 6.B 7.D 8.A
二、
9.BCD 10.AD 11.BD
三、
12.-2 13. 14.-
四、
15.解析 由=1,所以cos A==,又0<A<π,所以A=.
16.解析 (1)a与d共线,b与e共线;
(2)a与d是相反向量;
(3)图中无方向相同的向量,所以向量a,b,c,d,e中无相同的向量;
(4)由图可知|a|=|c|=|d|=,|b|=,|e|=2,所以模相等的向量为|a|=|c|=|d|.
17.解析 (1)∵=λ,λ=3,
∴==3,
∴S△ABC=4S△ACD=4×=×AB×AC×sin∠BAC=×3×AC×sin ,
∴AC=2.
(2)在△ABC中,由正弦定理=,得BC==,当∠ACB=时,线段BC的长度最小,
此时AC=ABcos∠BAC=,
BC=ABsin∠BAC=,
∵△ACD的面积为,
∴AC·CD=,得CD=.
当点D在线段BC上时,λ=2;当点D在线段BC的延长线上时,λ=-4.综上得λ=2或-4.
18.解析 (1)证明 由=a+b,=3a+5b,=-a-3b,得=-=2a+4b,=-=-2a-4b,则=-,即∥,又,有公共点A,所以A,B,C三点共线.
(2)依题意,|c+ta|==
=
=,
令f(t)=t2+(2+2cos α)t+4+2cos α,函数f(t)是开口向上的二次函数,则当t=-(1+cos α)时,f(t)=,即(-1-cos α)2-2(1+cos α)2+4+2cos α=,
整理得3cos2α=3-=,则cos α=,
所以锐角α=.
19.解析 (1)在△BDC中,cos∠BDC===-,
则cos∠ADC=-cos∠BDC=,
在△ADC中,AC2=AD2+CD2-2AD·CD·cos∠ADC=1+4-2×1×2×=4,
所以AC=2.
(2)设AC=x,BC=y,在△ADC和△BDC中,由正弦定理得,=,=,
又sin∠ADC=sin∠BDC,得=,
即=.
在△BDC中,cos∠BCD=,
由∠BAC=2∠BCD,
有sin∠BAC=2sin∠BCDcos∠BCD,
所以=2×,
整理得4y2=x(y2+3),①
又由cos∠ADC=-cos∠BDC,
∴=-,
整理得x2+y2=10,②
联立①②得,x3-4x2-13x+40=0,
即(x-5)(x2+x-8)=0.,
解得x=5或x=,
又2-1<x<2+1,
即1<x<3,故x=,
所以AC=.
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测试卷(五) 平面向量及其应用
A卷 基础达标
(本卷满分150分,考试时间120分钟)
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2024·江苏南通高一期末)已知向量a=(-2,4),b=(1,x),若a∥b,则|b|=( )
A. B. C.2 D.4
2.(2024·福建龙岩高一期中)在△ABC中,内角A,B,C所对的边分别是a,b,c,若b=2,A=,C=,则c=( )
A.1 B.2 C. D.
3.(2024·四川绵阳高一期中)在△ABC中,已知A=120°,AB=5,BC=7,则AC为( )
A.4 B.5 C.3 D.6
4.在△ABC中,若BC=2,AC=2,A=,则B=( )
A. B. C. D.
5.已知a,b满足|a|+|b|=a·b=2,|a+b|=,则a与b夹角的余弦值为( )
A. B. C. D.
6.已知向量a=(-1,3),b=,若a⊥b,则a+b与a的夹角为( )
A. B. C. D.
7.在△ABC中,(+)·=0,·=,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等边三角形
C.三边均不相等的三角形 D.等腰非等边三角形
8.已知==(1,),且+=,则||=( )
A.2 B.2 C.2 D.4
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9.(2024·山东泰安高一期末)四边形ABCD是边长为1的正方形,M为边CD的中点,则下列结论正确的是( )
A.=2 B.+= C.-= D.·=1
10.在△ABC中,根据下列条件解三角形,其中有唯一解的是( )
A.a=9,b=10,c=15 B.b=6,c=5,B=45°
C.a=3,b=2,B=120° D.b=6,c=6,C=60°
11.向量a=(2,t),b=(-1,3),若a与b的夹角为钝角,则t的值可以是( )
A.-6 B.-4 C. D.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知向量a=,b=(t,t+5)(t∈R),a⊥b,则t=________.
13.在△ABC中,A=2B,2a=3b,则cos B=________.
14.已知向量,, 满足++=0,且||=||=||=1,则·的值为________.
四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)已知△ABC的边长满足等式=1,求A.
16.(15分)在如图所示的向量a,b,c,d,e中(小正方形的边长为1),是否存在下列要求的向量?若存在,分别写出这些向量.
(1)共线向量?(2)相反向量?(3)相同的向量?(4)模相等的向量?
17.(15分)已知△ABC中,∠BAC=,AB=3,=λ,且△ACD的面积为.
(1)若λ=3,求AC的长;
(2)当线段BC的长度最小时,求λ的值.
18.(17分)(2024·山东青岛高一期中)已知{a,b}是平面内的一个基底,且|a|=1,|b|=,a与b的夹角为锐角α,=a+b,=3a+5b,=-a-3b.
(1)求证A,B,C三点共线;
(2)设c=a+b,若|c+ta|,t∈R的最小值是,求锐角α的值.
19.(17分)在△ABC中,AB=2,D为AB的中点,CD=2.
(1)若BC=,求AC的长;
(2)若∠BAC=2∠BCD,求AC的长.
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