内容正文:
第9章 平面向量全章综合检测卷(提高篇)
【苏教版】
考试时间:120分钟;满分:150分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共19题,单选8题,多选3题,填空3题,解答5题,满分150分,限时120分钟,本卷题型针对性
较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高一下·湖南岳阳·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则 B.零向量没有方向
C.相等向量的长度相等 D.共线向量是在同一条直线上的向量
2.(5分)(24-25高一下·甘肃天水·月考)已知非共线向量、,,,,则下列说法正确的是( )
A.三点共线 B.、、三点共线
C.、、三点共线 D.、、三点共线
3.(5分)(24-25高一下·新疆·期末)已知向量,满足,,则向量与的夹角的余弦值( )
A. B. C. D.
4.(5分)(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
5.(5分)(24-25高一下·新疆·期末)已知向量,,则( )
A. B.
C. D.是向量的单位向量
6.(5分)(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)如图所示,一条河两岸平行,河的宽度为400米,一艘船从河岸的地出发,向河对岸航行.已知船在静水中的航行速度的大小为,水流速度的大小为,船的速度与水流速度的合速度为,那么当航程最短时,下列说法正确的是( )
A.船头方向与水流方向垂直 B.
C. D.该船到达对岸所需时间为3分钟
7.(5分)(24-25高三上·山东济南·期末)已知非零向量,满足,且,则为( )
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
8.(5分)(24-25高一下·重庆·期末)如图,已知正方形的边长为2,若动点在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高一下·福建泉州·期中)设是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
10.(6分)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量,,且向量满足,则( )
A.
B.向量与的夹角为
C.
D.向量在方向上的投影向量的长度为
11.(6分)(24-25高一下·福建厦门·期中)在正方形中,,点E满足,则下列说法不正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.存在t,使得 D.的最小值为2
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高一下·河南驻马店·开学考试)已知向量,,若,则实数x的值为 .
13.(5分)(24-25高一下·上海金山·期末)已知向量、满足,且在上的数量投影为1,则 .
14.(5分)(24-25高一下·陕西西安·月考)直角梯形中,,,,点,为的中点,在边上运动(包含端点),则的取值范围为 .
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高一下·全国·课后作业)如图所示,四边形是平行四边形,四边形是矩形,在以各顶点为起点和终点的非零向量中,写出(不含):
(1)与向量相等的向量;
(2)与向量共线的向量.
16.(15分)(24-25高一下·山西吕梁·月考)如图,在中,为边上的点,且,是的中点, 设,.
(1)试用、表示;
(2)若,,且与的夹角为,求.
17.(15分)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量与的夹角为,且,.
(1)求;
(2)当为何值时?
(3)当为何值时 ,此时它们是同向还是反向?
18.(17分)(24-25高一下·四川成都·期中)一艘船从码头A出发,计划向正北方向直线航行到对岸的B点,AB距离为100公里.船在静水中的航速为50公里/小时,但河流以25公里/小时的速度持续向东流动.
(1)若船头始终指向正北方向,求船到达对岸时实际停靠点与B点的偏离距离;
(2)若船需要准确到达正北方向的B点,求船头应调整的方向(即船头方向与正北方向的夹角),以及到达B点所需时间.
19.(17分)(24-25高一下·山东青岛·期中)如图,在等边三角形中,,线段与交于点.
(1)求;
(2)求;
(3)若为所在平面内一动点,求的最小值.
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第9章 平面向量全章综合检测卷(提高篇)
参考答案与试题解析
第I卷(选择题)
一、单项选择题: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,只有一项是符合要求的。
1.(5分)(24-25高一下·湖南岳阳·期末)下列说法正确的是( )
A.若,则 B.零向量没有方向
C.相等向量的长度相等 D.共线向量是在同一条直线上的向量
【答案】C
【解题思路】根据向量的相关概空可判断AC的真假;根据零向量的概念可判断B的真假,根据共线向量的概念可判断D的真假.
【解答过程】对A,由,不能得到方向相同,所以未必成立,故A错误;
对B:零向量的方向是任意的,故B错误;
对C:根据相等向量的概念,C正确;
对D:共线向量是指方向相同或相反的向量,故D错误.
故选:C.
2.(5分)(24-25高一下·甘肃天水·月考)已知非共线向量、,,,,则下列说法正确的是( )
A.三点共线 B.、、三点共线
C.、、三点共线 D.、、三点共线
【答案】A
【解题思路】利用平面向量共线定理求解.
【解答过程】由题可得,,
对于A,,所以三点共线,故A正确;
对于B,若三点共线,则存在实数,使得,则,无解,所以三点不共线,故B错误;
对于C,若三点共线,则存在实数,使得,则,无解,所以三点不共线,故C错误;
对于D,若三点共线,则存在实数,使得,则,无解,所以三点不共线,故D错误.
故选:A.
3.(5分)(24-25高一下·新疆·期末)已知向量,满足,,则向量与的夹角的余弦值( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解题思路】根据已知及向量数量积的运算律得、、,再应用向量夹角公式求余弦值.
【解答过程】因为,两边平方得,
所以,则,
,
则向量与的夹角的余弦值为.
故选:D.
4.(5分)(24-25高一下·贵州遵义·月考)在中,,过点的直线分别交直线,于点,,设,,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解题思路】利用基底表示向量,再由共线向量定理推论求得结果.
【解答过程】
由,得,
则,
又,,
则,
又共线,因此,即.
故选:C.
5.(5分)(24-25高一下·新疆·期末)已知向量,,则( )
A. B.
C. D.是向量的单位向量
【答案】D
【解题思路】利用向量垂直、共线的坐标表示判断AB;用坐标求出向量的模判断C;求出单位向量判断D.
【解答过程】对于A,,A错误;
对于B,,B错误;
对于C,,则,C错误;
对于D,与向量共线的单位向量为,
因此是向量的单位向量,D正确.
故选:D.
6.(5分)(24-25高一下·黑龙江哈尔滨·月考)如图所示,一条河两岸平行,河的宽度为400米,一艘船从河岸的地出发,向河对岸航行.已知船在静水中的航行速度的大小为,水流速度的大小为,船的速度与水流速度的合速度为,那么当航程最短时,下列说法正确的是( )
A.船头方向与水流方向垂直 B.
C. D.该船到达对岸所需时间为3分钟
【答案】C
【解题思路】先根据航程最短的条件确定船头方向,再利用向量关系求、合速度以及渡河时间.
【解答过程】当航程最短时,船的实际航线应垂直河岸,此时船在静水中的速度应斜向上游,船头方向与水流方向不垂直,所以A选项错误.
设船在静水中的速度与水流速度的夹角为,因为船的实际航线垂直河岸,所以、与合速度构成直角三角形,根据三角函数关系可得.
已知,,则,即,根据诱导公式,可得,所以,即,B选项错误.
由、与合速度构成直角三角形,根据勾股定理可得.
将,代入,可得,C选项正确.
河宽米千米,合速度,可得.
将换算为分钟,所以分钟分钟,D选项错误.
故选:C.
7.(5分)(24-25高三上·山东济南·期末)已知非零向量,满足,且,则为( )
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
【答案】D
【解题思路】由左右互除得出,再由,得出,即可得出答案.
【解答过程】,
,
,
,
为等腰三角形,
又,
,
,又,所以,
为等边三角形,
故选:D.
8.(5分)(24-25高一下·重庆·期末)如图,已知正方形的边长为2,若动点在以为直径的半圆上(正方形内部,含边界),则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解题思路】取中点,连接,求出的取值范围,再根据 结合数量积的运算律求解即可.
【解答过程】取中点,连接,
因为是边长为2的正方形,动点在以为直径的半圆上,
所以当在点或点时,取得最大值,
当在弧中点时,取得最小值,
的取值范围为,
又因为,,,
所以
,
因为的取值范围为,
所以的取值范围为,的取值范围为,
故选:B.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分,在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目的要求,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.(6分)(24-25高一下·福建泉州·期中)设是平面内所有向量的一组基底,则下面四组向量中,不能作为基底的是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】CD
【解题思路】由共线定理和基底定义逐一分析即可得解.
【解答过程】对于A,假设,则使得,
则因为不共线得且,则无解,故不共线,这组向量可作为一组基底,故A不正确;
对于B,假设,则使得,
则因为不共线得且,则无解,故不共线,这组向量可作为一组基底,故B不正确;
对于C,因为,所以,这组向量不能作为基底,故C正确.
对于D,因为,所以,这组向量不能作为基底,故D正确.
故选:CD.
10.(6分)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量,,且向量满足,则( )
A.
B.向量与的夹角为
C.
D.向量在方向上的投影向量的长度为
【答案】AB
【解题思路】由得,,AB选项,使用模长公式和夹角公式进行求解;C选项,利用两向量平行满足的条件进行判断;D选项,利用投影向量的概念求解.
【解答过程】向量,,则,
∵向量满足,∴,解得或,
又因为,所以,所以,
对于A,,故A正确;
对于B,,
,,
向量与的夹角为,则,
因为,所以,故B正确;
对于C,,由于,所以不平行,故C错误;
对于D,向量在方向上的投影向量的长度为,故D错误.
故选:AB.
11.(6分)(24-25高一下·福建厦门·期中)在正方形中,,点E满足,则下列说法不正确的是( )
A.当时, B.当时,
C.存在t,使得 D.的最小值为2
【答案】BC
【解题思路】根据给定的正方形及其边长建立平面直角坐标系,利用向量的坐标表示逐项分析计算判断即可.
【解答过程】由题可以A为原点,AB、AD分别为和轴建立如图所示的平面直角坐标系,
则由题意,故,
对于A,当时,则由可知,
所以,又,
故,故A正确;
对于B,当时,则由可知,
所以,,
所以,
故B错误;
对于C,由可得,故,,
则,
故不存在t,使得,故C错误;
对于D,由C得,
故,
又,故当时,取得最小值为,故D正确.
故选:BC.
第II卷(非选择题)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
12.(5分)(24-25高一下·河南驻马店·开学考试)已知向量,,若,则实数x的值为 .
【答案】
【解题思路】由垂直向量数量积以及数量积的运算律,建立方程,可得答案.
【解答过程】由,则,解得.
故答案为:.
13.(5分)(24-25高一下·上海金山·期末)已知向量、满足,且在上的数量投影为1,则 .
【答案】
【解题思路】根据数量投影的计算公式得到,故,得到答案.
【解答过程】在上的数量投影为1,
则,即,
故,即,
所以,
又,所以.
故答案为:.
14.(5分)(24-25高一下·陕西西安·月考)直角梯形中,,,,点,为的中点,在边上运动(包含端点),则的取值范围为 .
【答案】
【解题思路】建立平面直角坐标系,再利用向量的数量积的坐标运算即可求解.
【解答过程】
建立平面直角坐标系如图,则,,,,
点,为的中点,,,
,,,
在边上运动(包含端点),设,
,,
,
,,
的取值范围为.
故答案为:.
四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出必要的文字说明、证明过程及验算步骤。
15.(13分)(24-25高一下·全国·课后作业)如图所示,四边形是平行四边形,四边形是矩形,在以各顶点为起点和终点的非零向量中,写出(不含):
(1)与向量相等的向量;
(2)与向量共线的向量.
【答案】(1),
(2),,,,,,.
【解题思路】(1)根据向量相等的概念直接求解;(2)根据共线向量的概念直接求解即可.
【解答过程】(1)因为四边形是平行四边形,四边形是矩形,
所以,又,所以 ,
与向量相等的向量有,.
(2)与共线的向量有,,,,,,.
16.(15分)(24-25高一下·山西吕梁·月考)如图,在中,为边上的点,且,是的中点, 设,.
(1)试用、表示;
(2)若,,且与的夹角为,求.
【答案】(1)
(2)
【解题思路】(1)由题意得出,结合平面向量的减法可得出关于、的表达式;
(2)利用平面向量的基本定理得出关于、的表达式,利用平面向量数量积的运算性质可求得的值.
【解答过程】(1)在中,为边上的点,且,则,
所以,解得.
(2)因为为的中点,所以,
所以
.
17.(15分)(24-25高一下·广东清远·期中)已知向量与的夹角为,且,.
(1)求;
(2)当为何值时?
(3)当为何值时 ,此时它们是同向还是反向?
【答案】(1)
(2)
(3),反向
【解题思路】(1)利用,把向量模的运算转化为数量积运算即得结果;
(2)利用向量垂直的充要条件数量积为0,转化为数量积运算,最后解方程即得结果;
(3)利用向量共线的充要条件得,根据平面向量基本定理,可得解.
【解答过程】(1)由已知得,
因为 .
所以
(2)若,即,
所以,即,解得,
即当时,.
(3)若 ,即,
根据平面向量基本定理可得,解得,
此时与反向.
18.(17分)(24-25高一下·四川成都·期中)一艘船从码头A出发,计划向正北方向直线航行到对岸的B点,AB距离为100公里.船在静水中的航速为50公里/小时,但河流以25公里/小时的速度持续向东流动.
(1)若船头始终指向正北方向,求船到达对岸时实际停靠点与B点的偏离距离;
(2)若船需要准确到达正北方向的B点,求船头应调整的方向(即船头方向与正北方向的夹角),以及到达B点所需时间.
【答案】(1)50公里;
(2),小时.
【解题思路】(1)求出船的实际航行方向与正北方向的夹角正切即可求得答案.
(2)利用船实际航行速度与水流速度垂直,结合向量数量积求出夹角及航行时间.
【解答过程】(1)设船在静水中的速度为,水流速度为,船实际航行速度为,则,
由船头始终指向正北方向,得,而,向量的夹角为,
于是,
所以船到达对岸时实际停靠点与B点的偏离距离为(公里).
(2)由(1)知,,,,
由船需要准确到达正北方向的B点,得,
则,解得,
而,于是,,
,,
所以船头应调整的方向,到达B点所需时间为小时.
19.(17分)(24-25高一下·山东青岛·期中)如图,在等边三角形中,,线段与交于点.
(1)求;
(2)求;
(3)若为所在平面内一动点,求的最小值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【解题思路】(1)建立平面直角坐标系,求出点的坐标,进而,利用数量积的坐标运算求解即可;
(2)将转化为,利用平面向量夹角的坐标运算公式求解即可;
(3)设,求得的坐标,利用数量积的坐标运算得 ,然后利用平方非负求解即可.
【解答过程】(1)以D为坐标原点,建立如图平面直角坐标系,
由,可得,
由可得,所以,
则;
(2)由图可得 ;
(3)设,则,
所以
,
当时取“=”号,
所以得最小值为.
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