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课时分层评价8 平面向量的正交分解及坐标表示平面向量加、减运算的坐标表示
(时间:40分钟 满分:110分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—9小题,每小题5分,共45分)
1.如图所示,向量的坐标是( )
A.(1,1)
B.(-1,-2)
C.(2,3)
D.(-2,-3)
答案:D
解析:由题图知,M(1,1),N(-1,-2),则=(-1-1,-2-1)=(-2,-3).故选D.
2.设点A在30°角的终边上,||=2(O是坐标原点),则向量的坐标为( )
A.(,) B.(,)
C.(-,-) D.(-,-)
答案:A
解析:因为点A在30°角的终边上,||=2(O是坐标原点),所以点A在第一象限,且到原点的距离为2,根据直角三角形的边角关系得,A点的横坐标x=2cos 30°=,纵坐标y=2sin 30°=,故所求的坐标为(,).故选A.
3.已知平行四边形ABCD中,=(3,7),=(-2,3),对角线为AC,BD,则-=( )
A.(1,10) B.(5,4)
C.(-4,6) D.(-5,2)
答案:C
解析:因为四边形ABCD为平行四边形,所以=+=(1,10),=-=(5,4),所以-=(1,10)-(5,4)=(-4,6).故选C.
4.设=(2,3),=(m,n),=(-1,4),则=( )
A.(1+m,7+n) B.(-1-m,-7-n)
C.(1-m,7-n) D.(-1+m,-7+n)
答案:B
解析:=++=---=-(-1,4)-(m,n)-(2,3)=(-1-m,-7-n).故选B.
5.(多选)在平面直角坐标系中,若点A(2,3),B(-3,4),如图所示,x轴,y轴同方向上的两个单位向量分别为i和j,则下列说法正确的是( )
A.=2i+3j B.=3i+4j
C.=-5i+j D.=5i+j
答案:AC
解析:由题图,=2i+3j,=-3i+4j,故A正确,B不正确;=-=-5i+j,=-=5i-j,故C正确,D不正确.故选AC.
6.(多选)已知平行四边形的三个顶点坐标为(3,-2),(5,2),(-1,4),则第四个顶点的坐标可能是( )
A.(9,-4) B.(1,8)
C.(-3,0) D.(1,-3)
答案:ABC
解析:如图所示,设A(3,-2),B(5,2),C(-1,4),所以当平行四边形以AB,AC为邻边时,第四个顶点为D1,则=+=+(-4,6)=,此时D1;当平行四边形以BA,BC为邻边时,第四个顶点为D3,则=+=+=,此时D3;当平行四边形以CA,CB为邻边时,第四个顶点为D2,则=+=+=,此时D2(9,-4).故第四个顶点的坐标可能是(1,8),(-3,0),(9,-4).故选ABC.
7.已知=(2-x)i+(1-x)j,且的坐标所表示的点在第四象限,则x的取值范围是 .
答案:(1,2)
解析:由题可得=(2-x,1-x),因为的坐标所表示的点在第四象限,所以解得1<x<2.
8.已知2 026个向量的和为零向量,且其中一个向量的坐标为(8,15),则其余2 025个向量的和为 .
答案:(-8,-15)
解析:设其余2 025个向量的和为(x,y),则(8,15)+(x,y)=(0,0),所以(x,y)=(-8,-15).
9.已知向量a=(2m,m),b=(n,-2n),若a+b=(9,-8)(其中m,n∈R),则m-n= .
答案:-3
解析:因为a+b=(2m+n,m-2n)=(9,-8),所以所以m-n=2-5=-3.
10.(13分)在直角坐标系xOy中,已知点A(1,1),B(2,3),C(3,2).
(1)若=+,求点P的坐标;
(2)若++=0,求的坐标.
解:(1)因为=(1,2),=(2,1),
所以=(1,2)+(2,1)=(3,3),
即点P的坐标为(3,3).
(2)设点P的坐标为(x,y),
因为++=0,
又++=(1-x,1-y)+(2-x,3-y)+(3-x,2-y)=(6-3x,6-3y),
所以
所以点P的坐标为(2,2),故=(2,2).
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.已知向量与a=(6,-8)的夹角为π,且||=|a|,若点A的坐标为(-1,2),则点B的坐标为( )
A.(-7,10) B.(7,10)
C.(5,-6) D.(-5,6)
答案:A
解析:由已知得,与a的长度相等,方向相反,所以=-a=(-6,8).又因为点A的坐标为(-1,2),设B(x,y),则=(x+1,y-2)=(-6,8),所以即B(-7,10).故选A.
12.如果点P(1,3)按向量a平移后得到点Q(4,1),则点M(2,1)按向量a平移后得到点N的坐标为( )
A.(1,5) B.(5,1)
C.(5,-1) D.(-1,5)
答案:C
解析:因为a===(4,1)-(1,3)=(3,-2),所以点N的坐标为(3,-2)+(2,1)=(5,-1).故选C.
13.已知点A(2,7),向量绕原点O逆时针旋转后等于,则点B的坐标为 .
答案:(-7,2)
解析:设||=r,∠AOx=α,∠BOx=β,B(x0,y0),则rsin α=7,rcos α=2,β=α+,x0=rcos β=rcos =-rsin α=-7,y0=rsin β=rsin =rcos α=2,即点B的坐标为(-7,2).
14.(15分)如图,已知O是平面直角坐标系的原点,∠OAB=∠ABC=120°,||=||=2||=4,若四边形ABCD为平行四边形,求点D的坐标.
解:作平行四边形ABCD,如图所示:
因为AD∥BC,所以∠BAD=180°-∠ABC=60°,所以∠OAD=∠OAB-∠BAD=60°,由图可知,〈,〉=120°.
因为||=||=4,所以=(4cos 120°,4sin 120°)=(-2,2),易知点A(4,0),则=+=(4,0)+(-2,2)=(2,2).
因此,点D的坐标为(2,2).
15.(5分)设A1,A2,A3,A4,A5是平面上给定的5个不同点,则使++++=0成立的点M的个数为( )
A.0个 B.1个
C.5个 D.10个
答案:B
解析:建立适当的直角坐标系(图略),设M(x,y),A1,A2,A3,A4,A5的坐标依次为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4),(x5,y5),则=(x1-x,y1-y),=(x2-x,y2-y),=(x3-x,y3-y),=(x4-x,y4-y),=(x5-x,y5-y).因为++++=0,则(x1-x,y1-y)+(x2-x,y2-y)+(x3-x,y3-y)+(x4-x,y4-y)+(x5-x,y5-y)=(0,0),于是有(x1+x2+x3+x4+x5-5x,y1+y2+y3+y4+y5-5y)=(0,0),即x1+x2+x3+x4+x5-5x=0,且y1+y2+y3+y4+y5-5y=0,所以x=,
且y=,只有一组解,所以符合条件的点M只有一个.故选B.
16.(17分)已知平行四边形ABCD的四个顶点A,B,C,D的坐标依次为(3,-1),(1,2),(m,1),(3,n),求msin α+ncos α的最大值.
解:因为四边形ABCD为平行四边形,所以=.
又A(3,-1),B(1,2),C(m,1),D(3,n),
所以(3-3,n+1)=(m-1,1-2),即
解得
所以msin α+ncos α=sin α-2cos α=sin (α+φ),其中tan φ=-2,
故msin α+ncos α的最大值为.
学生用书⬇第26页
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