内容正文:
[满分:150分,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.下列等式正确的是( )
A.-=
B.+=0
C.+-=
D.++=
解析 起点相同的向量相减,则取终点,并指向被减向量,-=;,是一对相反向量,它们的和应该为零向量,+=0,+-=-=才对,故选D.
答案 D
2.已知向量a=(5,2),b=(-4,-3),若c满足3a-2b+c=0,则c=( )
A.(-23,-12) B.(23,12)
C.(7,0) D.(-7,0)
解析 ∵a=(5,2),b=(-4,-3),且c满足3a-2b+c=0,∴c=2b-3a=2(-4,-3)-3(5,2)=(-8-15,-6-6)=(-23,-12).
答案 A
3.已知点D,E,F分别是△ABC各边的中点,则下列等式错误的是( )
A.+=
B.++=0
C.+=
D.+DA=
解析 由题意,根据向量的加法运算法则,可得+=,故A正确;
由++=+=0,故B正确;
根据平行四边形法则,可得+==,故C正确,D错误.
答案 D
4.设a,b是不共线的两个平面向量,已知=a-2b,=3a+kb(k∈R),若A,B,C三点共线,则k=( )
A.2 B.-2
C.6 D.-6
解析 若A,B,C三点共线,则∥,即满足系数成比例,是=,解得k=-6.
答案 D
5.在平面直角坐标系中,O为原点,A(-1,0),B(0,),C(3,0),动点D满足||=1,则|++|的最大值为( )
A.+1 B.-1
C.3 D.4
解析 设D(x,y),
则由||=1,C(3,0)得(x-3)2+y2=1.
又∵++=(x-1,y+),
∴|++|= .
∴|++|的几何意义是点P(1,-)与圆(x-3)2+y2=1上点之间的距离.由|PC|=知,|++|的最大值是1+.故选A.
答案 A
6.在△ABC中,AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AD为BC边上的高,O为AD的中点,若=λ+μ,则λ+μ的值为( )
A. B.
C. D.1
解析 因为AB=2,BC=3,∠ABC=60°,所以BD=AB cos 60°=1,所以=,又O是AD中点,所以==(+)=+×=+,而=λ+μ,所以λ=,μ=,所以λ+μ=.
答案 A
7.设O,A,M,B为平面上四点,=λ+(1-λ),且λ∈(1,2),则( )
A.点M在线段AB上
B.点B在线段AM上
C.点A在线段BM上
D.O,A,B,M四点共线
解析 由题意可知-=λ(-),
即=λ,∴A,M,B三点共线.又λ∈(1,2),
∴||>||,∴点B在线段AM上.
答案 B
8.在∠A=90°的等腰直角三角形ABC中,E为AB的中点,F为BC的中点.若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ=( )
A.- B.-
C.- D.-1
解析 以A为原点建立平面直角坐标系,
设B(2,0),C(0,2),则F(1,1),E(1,0),
所以=(-2,2),λ+μ=λ(1,1)+μ(1,-2)=(λ+μ,λ-2μ),
所以所以λ=-.故选A.
答案 A
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.下列叙述不正确的是( )
A.若a=b,则3a>2b
B.若a∥b,则a与b的方向相同或相反
C.若a∥b(b≠0),b∥c,则a∥c
D.与a同方向的单位向量是
解析 对于A,若a=b=0时,3a=2b,若a=b≠0,3a>2b也不正确,因为向量只有相等,不能比较大小,正确的表示为若a=b≠0,则|3a|>|2b|;
对于B,忽略了零向量,不正确;
对于C,易知是真命题;
对于D,若a=0时,没有相应的单位向量.
答案 ABD
10.如图,在菱形ABCD中,∠DAB=120°,则以下说法正确的是( )
A.与相等的向量只有一个(不含)
B.与的模相等的向量有4个(不含)
C.的模为模的倍
D.与不共线
解析 A项,由相等向量的定义知,与相等的向量只有,故A正确;
B项,因为AB=BC=CD=DA=AC,所以与的模相等的向量除外有9个,故B错误;
C项 ,在Rt△ADO中,∠DAO=60°,则DO=DA,所以BD=DA,故C项正确;
D项,因为四边形ABCD是菱形,所以与共线,故D项错误.
答案 AC
11.已知向量a,b是两个非零向量,在下列条件中,一定能使a,b共线的是( )
A.2a-3b=4e且a+2b=-2e
B.存在相异实数λ,μ,使λa-μb=0
C.xa+yb=0(其中实数x,y满足x+y=0)
D.已知梯形ABCD,其中=a,=b
解析 对于A,因为向量a,b是两个非零向量,2a-3b=4e且a+2b=-2e,所以a=e,b=-e,此时能使a,b共线,故A正确;对于B,存在相异实数λ,μ,使λa-μb=0,要使非零向量a,b是共线向量,由共线向量基本定理知成立,故B正确;对于C,xa+yb=0(其中实数x,y满足x+y=0),如果x=y=0则不能使a,b共线,故C不正确;对于D,已知梯形ABCD中,=a,=b,若AB,CD是梯形的上、下底,则正确;否则错误.
答案 AB
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.若a=(k,1),b=(3,2),则a∥b,则|2a+b|= .
解析 因为a=(k,1),b=(3,2),a∥b,所以2k-3=0,解得k=,所以2a+b=(6,4),所以|2a+b|==2.
答案 2
13.已知=a,=b,且|a|=|b|=4,∠AOB=,则|a-b|= .
解析 由|a|=|b|=4,可知||=||,从而△OAB是正三角形,故|a-b|=||=||=4.
答案 4
14.已知点P是△ABC所在平面内的一点,设F为AB的中点,若=+,且=λ,则λ= ,= .
解析 如图,F为AB的中点,设D为AF的中点,E为AC的中点,因为=+,
所以可得=(+)+(+),
整理得++2=0.又+=2,
所以=-,所以λ=-1,S△APC=SAPF,
又S△APF=S△APB,所以=.
答案 -1
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.
15.(13分)平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1),回答下列问题:
(1)求3a+b-2c;
(2)求满足a=mb+nc的实数m,n;
(3)若(a+kc)∥(2b-a),求实数k.
解析 (1)3a+b-2c=3(3,2)+(-1,2)-2(4,1)
=(9,6)+(-1,2)-(8,2)
=(9-1-8,6+2-2)=(0,6).
(2)∵a=mb+nc,∴(3,2)=m(-1,2)+n(4,1)=(-m+4n,2m+n),
∴解之得
(3)∵(a+kc)∥(2b-a),
又a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),
∴2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,
∴k=-.
16.(15分)如图,平行四边形ABCD中,已知=3,BF=4,设=a,=b.
(1)用向量a和b表示向量,;
(2)若=x,=y,求实数x和y的值.
解析 (1)=-=-=a-b,=+=+=a+b;
(2)因为=+=-
=y-x=y-x
=a+b=b,
所以a+b=0,
因为a与b不共线,
从而解得
17.(15分)如图,在△AOB中,D是边OB的中点,C是OA上靠近O的三等分点,AD与BC交于M点,设=a,=b.
(1)用a,b表示;
(2)过点M的直线与边OA,OB分别交于E,F.设=p,=q,求+的值.
解析 (1)设=xa+yb,则=-=(x-1)+y=(x-1)a+yb,=-=-a+b,因为A,M,D三点共线,所以,共线,从而(x-1)=-y ①,
又C,M,B三点共线,所以,共线,
同理可得(y-1)=-x ②,
联立①②,解得故=a+b.
(2)因为=-=a+b-pa=a+b.
=-=qb-pa.因为,共线,
所以q=-p,整理得+=5.
18.(17分)如图所示,点M是AB边上的中点,E是CM的中点,AE的延长线交BC于点F,MH∥AF,且MH交BC于点H.求证:HF=BH=FC.
证明 设=a,=b,
则=a+b,
=++
=-+2+2
=-a-b+2a+2b=a+b,
=+=+
=-++
=-b++-
=-b+a+2-
=-b+a+2b-b=a+b.
综上,==.
故HF=BH=FC.
19.(17分)平面内一组基底{,}及任一向量,=x+y,若点C在直线AB上或在平行于AB的直线上,我们把直线AB以及与直线AB平行的直线称为“等和线”,此时x+y为定值,请证明该结论.
证明 如图,D为直线AB上的点,若=λ,
那么=x+y=λ=λ,
从而有+=1,即x+y=λ,
另一方面,过C点作直线l∥AB,在l上任作一点C′,
连接OC′∩AB=D′,则=λ,
以{,}为基底时,
=x+y=λ=λ,
所以+=1,即x+y=λ,
综上x+y=λ,为定值.
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