《2020屆高考數(shù)學(xué) 總復(fù)習(xí)階段性測(cè)試題五 平面向量 北師大版》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考數(shù)學(xué) 總復(fù)習(xí)階段性測(cè)試題五 平面向量 北師大版(14頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、階段性測(cè)試題五(平面向量)
本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分.
滿(mǎn)分150分.考試時(shí)間120分鐘.
第Ⅰ卷(選擇題 共50分)
一、選擇題(本大題共10個(gè)小題,每小題5分,共50分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的)
1.(2020·臨川模擬)已知向量a,b滿(mǎn)足a·b=0,|a|=1,|b|=2,則|2a-b|=( )
A.0 B.2
C.4 D.8
[答案] B
[解析] |2a-b|2=4a2-4a·b+b2=8,
∴|2a-b|=2.
2.(2020·蕪湖一模)已知向量a=(-2,2),b=(5,k).若|
2、a+b|不超過(guò)5,則k的取值范圍是( )
A.[-4,6] B.[-6,4]
C.[-6,2] D.[-2,6]
[答案] C
[解析] ∵|a+b|=|(3,k+2)|=≤5,∴(k+2)2≤42,∴-6≤k≤2.∴選C.
3.(2020·麗水一模)已知向量a=(-5,6),b=(6,5),則a與b( )
A.垂直 B.不垂直也不平行
C.平行且同向 D.平行且反向
[答案] A
[解析] 已知向量a=(-5,6),b=(6,5),
a·b=-30+30=0,則a與b垂直.
4.(2020·威海一模)如圖,已知=a,=b,=3,用a,b表示,則等于(
3、 )
A.a(chǎn)+b B.a+b
C.a+b D.a+b
[答案] B
[解析]?。剑剑?
=+(-)=+
=a+b.
5.a(chǎn),b為平面向量,已知a=(4,3),2a+b=(3,18),則a,b夾角的余弦值等于( )
A. B.-
C. D.-
[答案] C
[解析] 本題考查了平面向量的坐標(biāo)運(yùn)算和數(shù)量積的坐標(biāo)運(yùn)算,在解決問(wèn)題時(shí)需要先設(shè)出向量坐標(biāo),然后求得參數(shù),該題較為簡(jiǎn)單.
由題可知,設(shè)b=(x,y),則2a+b=(8+x,6+y)=(3,18),所以可以解得x=-5,y=12,故b=(-5,12),
所以cos〈a,b〉==,故選C.
6.(
4、文)(2020·寶雞模擬)已知a、b均為非零向量,命題p:a·b>0,命題q:a與b的夾角為銳角,則p是q成立的( )
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件
[答案] B
[解析] 當(dāng)a與b夾角為0°時(shí),a·b>0;∴p?/ q,
當(dāng)a與b夾角α為銳角時(shí),a·b=|a|·|b|cosα>0,
∴q?p.因此p是q成立的必要不充分條件.
(理)(2020·寶雞模擬)已知a=(1,3),b=(1,1),c=a+λb,若a和c的夾角是銳角,則λ的取值范圍是( )
A. B.
C.{0} D.∪(0,+∞)
[答案]
5、 D
[解析] 由條件得,c=(1+λ,3+λ),從而
?λ∈∪(0,+∞).
7.(文)(2020·九江一模)已知向量m=(1,1),n=(1,t),若m·n=3,則向量m與向量n夾角的余弦值為( )
A. B.
C. D.
[答案] D
[解析] ∵m·n=3,∴1+t=3,∴t=2,
∴n=(1,2),|m|=,|n|=,
∴cos===,故選D.
(理)(2020·九江一模)已知向量a與b的夾角為,|a|=,則a在b方向上的投影為( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] ∵a在b方向上的投影為|a|cos<
6、a,b>
=cos=.故應(yīng)選C.
8.設(shè)向量a=(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ),其中0<α<β<π,若|2a+b|=|a-2b|,則β-α等于( )
A. B.-
C. D.-
[答案] A
[解析] 由|2a+b|=|a-2b|知
3|a|2-3|b|2+8a·b=0.
而|a|=1,|b|=1,故a·b=0,
即cos(α-β)=0,由于0<α<β<π,
故-π<α-β<0,故β-α=,選A.
9.(文)(2020·泉州一模)已知向量m,n滿(mǎn)足m=(2,0),n=(,).在△ABC中,=2m+2n,=2m-6n,D為BC邊的中點(diǎn),則|
7、|等于( )
A.2 B.4
C.6 D.8
[答案] A
[解析] 由D為BC邊的中點(diǎn)得,
||=|+|.
又∵(+)=(4m-4n)
=2m-2n=(1,-)
∴||=2,故選A.
(理)(2020·泉州一模)若△ABC的三個(gè)內(nèi)角A,B,C成等差數(shù)列,且(+)·=0,則△ABC一定是( )
A.等腰直角三角形 B.非等腰直角三角形
C.等邊三角形 D.鈍角三角形
[答案] C
[解析] ∵(+)·=0,
∴(+)(-)=0,
∴2-2=0,即||=||
又A,B,C成等差數(shù)列,∴B=60°.
從而C=A=60°.故△ABC為等邊三角形.
8、
10.(文)(2020·遼寧理)若a,b,c均為單位向量,且a·b=0,(a-c)·(b-c)≤0,則|a+b-c|的最大值為( )
A.-1 B.1
C. D.2
[答案] B
[解析] 本小題考查內(nèi)容為向量數(shù)量積及向量模的計(jì)算.
|a+b-c|2=|a|2+|b|2+|c|2+2a·b-2a·c-2b·c
=3-2(a·c+b·c)
(a-c)·(b-c)=a·b-a·c-b·c+|c|2
=1-(a·c+b·c)≤0,
∴|a+b-c|2≤1,∴|a+b-c|max=1.
(理)(2020·四川文)在集合{1,2,3,4,5}中任取一個(gè)偶數(shù)a和一個(gè)奇數(shù)b
9、構(gòu)成以原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量α=(a,b).從所有得到的以原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量中任取兩個(gè)向量為鄰邊作平行四邊形,記所有作成的平行四邊形的個(gè)數(shù)為n,其中面積等于2的平行四邊形的個(gè)數(shù)為m,則=( )
A. B.
C. D.
[答案] B
[解析] 向量a的坐標(biāo)有(2,1),(2,3),(2,5),(4,1),(4,3),(4,5).共6種情況,以原點(diǎn)為起點(diǎn)的向量中任取兩個(gè)向量為鄰邊作平行四邊形共有C=15個(gè).
以a,b為鄰邊所作平行四邊形的面積為
S=|a||b|sin=|a||b|
=|a||b|=.
分別以a=(2,1),b=(4,1);a=(2,1),b=(4,3)
10、;a=(4,5),b=(2,3)為鄰邊的平行四邊形面積為2,故m=3,所以==.
[點(diǎn)評(píng)] 本題綜合考查了平面向量的數(shù)量積、排列組合知識(shí)及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,綜合性較強(qiáng),難度較大.
第Ⅱ卷(非選擇題 共100分)
二、填空題(本大題共5個(gè)小題,每小題5分,共25分,把正確答案填在題中橫線(xiàn)上)
11.(2020·沈陽(yáng)調(diào)研)若向量a=(1,1),b=(-1,2),則a·b等于________.
[答案] 1
[解析] ∵a=(1,1),b=(-1,2),∴a·b=1×(-1)+1×2=-1+2=1.
12.已知e1,e2是夾角為的兩個(gè)單位向量,a=e1-2e2,b=ke1+e2
11、.若a·b=0,則實(shí)數(shù)k的值為_(kāi)_______.
[答案]
[解析] a·b=(e1-2e2)·(ke1+e2)=ke+(1-2k)e1·e2-2e=k-2+(1-2k)cos=2k-.
∵a·b=0,∴2k-=0,即k=.
13.(文)(2020·湖南文)設(shè)向量a,b滿(mǎn)足|a|=2,b=(2,1),且a與b的方向相反,則a的坐標(biāo)為_(kāi)_______.
[答案] (-4,-2)
[解析] 考查向量坐標(biāo)數(shù)乘運(yùn)算等.
由a與b方向相反可設(shè)a=λ(2,1),λ<0,
所以由|a|=2=|λ|,知λ=-2,
所以a=(-4,-2).
(理)(2020·湖南理)在邊長(zhǎng)為1的正三角形A
12、BC中,設(shè)=2,=3,則·=________.
[答案] -
[解析] 本小題考查內(nèi)容為向量的加減法與向量數(shù)量積的計(jì)算.
如圖,令=a,=b,=(a+b),=+=(b-a)+=b-a,
∴·=·
=a·b-+-a·b
=--a·b
=--×=-.
14.(2020·黃山模擬)設(shè)向量 a,b的夾角為θ,a=(2,1),a+3b=(5,4),則sinθ=________.
[答案]
[解析] 設(shè)b=(x,y),
∵a=(2,1),a+3b=(5,4),
∴即∴b=(1,1),
∴cosθ===.
又∵θ∈[0,π],∴sinθ==.
15.(2020·濟(jì)南調(diào)研
13、)在直角坐標(biāo)系xOy中,i,j分別是與x軸,y軸平行的單位向量,若直角三角形ABC中,=i+j,=2i+mj,則實(shí)數(shù)m=________.
[答案] 0或-2
[解析] 本題考查了向量的運(yùn)算.
由已知可得=-=i+(m-1)j.
當(dāng)A=90°時(shí),·=(i+j)·(2i+mj)
=2+m=0,m=-2.
當(dāng)B=90°時(shí),·=-(i+j)·[i+(m-1)·j]
=-(1+m-1)=-m=0,m=0.
當(dāng)C=90°時(shí),·=-(2i+mj)·[-i-(m-1)j]=2+m(m-1)=m2-m+2=0,
此時(shí)m不存在.故m=0或-2.
三、解答題(本大題共6個(gè)小題,共75分,解答應(yīng)
14、寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟)
16.(本小題滿(mǎn)分12分)(2020·鄭州模擬)已知向量a=(3,-2),b=(-2,1),c=(7,-4),是否能以a,b為平面內(nèi)所有向量的一組基底?若能,試將向量c用這一組基底表示出來(lái);若不能,請(qǐng)說(shuō)明理由.
[解析] ∵a=(3,-2),b=(-2,1).
∴a·b=3×1-(-2)×(-2)=-1≠0.
∴a與b不共線(xiàn),故一定能以a,b作為平面內(nèi)的所有向量的一組基底.
設(shè)c=λa+ub即
(7,-4)=(3λ,-2λ)+(-2u,u)
=(3λ-2u,-2λ+u),
∴,解得.
∴c=a-2b.
17.(本小題滿(mǎn)分12分)(2020
15、·徐州模擬)已知平面內(nèi)A、B、C三點(diǎn)在一條直線(xiàn)上,=(-2,m),=(n,1),=(5,-1),且⊥,求實(shí)數(shù)m,n的值.
[解析] 由于C、A、B三點(diǎn)在一條直線(xiàn)上,則∥,
又=-=(7,-1-m),
=-=(n+2,1-m),
∴7(1-m)-(-1-m)(n+2)=0.
整理得mn+n-5m+9=0,
又⊥,
∴-2n+m=0.
聯(lián)立方程組解得或.
18.(本小題滿(mǎn)分12分)(2020·鹽城一模)已知向量a=(sinθ,),b=(1,cosθ),θ∈(-,).
(1)若a⊥b,求θ;
(2)求|a+b|的最大值.
[解析] (1)因?yàn)閍⊥b,所以sinθ+cosθ=0
16、.
得tanθ=-.
又θ∈(-,),所以θ=-.
(2)因?yàn)閨a+b|2=(sinθ+1)2+(cosθ+)2
=5+4sin(θ+).
所以當(dāng)θ=時(shí),|a+b|2的最大值為5+4=9.
故|a+b|的最大值為3.
19.(本小題滿(mǎn)分12分)(2020·洛陽(yáng)模擬)已知向量a=(,),b=(2,cos2x).
(1)若x∈(0,],試判斷a與b能否平行?
(2)若x∈(0,],求函數(shù)f(x)=a·b的最小值.
[解析] (1)若a與b平行,則有·cos2x=·2,因?yàn)閤∈(0,],sinx≠0,所以得cos2x=-2,這與|cos2x|≤1相矛盾,故a與b不能平行.
(2
17、)由于f(x)=a·b=-=
==2sinx+,
又因?yàn)閤∈(0,],所以sinx∈(0,],
于是2sinx+≥2=2,
當(dāng)2sinx=,即sinx=時(shí)取等號(hào).
故函數(shù)f(x)的最小值等于2.
20.(本小題滿(mǎn)分13分)已知向量=,=,定義函數(shù)f(x)=·.
(1)求函數(shù)f(x)的表達(dá)式,并指出其最大值和最小值;
(2)在銳角△ABC中,角A,B,C的對(duì)邊分別為a,b,c,且f(A)=1,bc=8,求△ABC的面積S.
[解析] (1)f(x)=·=(-2sinx,-1)·(-cosx,cos2x)=sin2x-cos2x
=sin,
∴f(x)的最大值和最小值分別是和
18、-.
(2)∵f(A)=1,
∴sin=.
∴2A-=或2A-=.
∴A=或A=.
又∵△ABC為銳角三角形,
∴A=,
∵bc=8,
∴△ABC的面積S=bcsinA
=×8×=2.
21.(本小題滿(mǎn)分14分)(2020·西安模擬)已知O為坐標(biāo)原點(diǎn),向量=(sinα,1),=(cosα,0),=(-sinα,2),點(diǎn)P滿(mǎn)足=.
(1)記函數(shù)f(α)=·,α∈(-,),討論函數(shù)f(α)的單調(diào)性,并求其值域;
(2)若O,P,C三點(diǎn)共線(xiàn),求|+|的值.
[解析] (1)=(cosα-sinα,-1),設(shè)=(x,y),
則=(x-cosα,y).
由=得x=2cosα
19、-sinα,y=-1,
故=(2cosα-sinα,-1).
=(sinα-cosα,1),=(2sinα,-1).
f(α)=·=(sinα-cosα,1)·(2sinα,-1)
=2sin2α-2sinαcosα-1=-(sin2α+cos2α)
=-sin(2α+),
又α∈(-,),故0<2α+<,
當(dāng)0<2α+≤,即-<α≤時(shí),f(α)單調(diào)遞減;
當(dāng)<2α+<,即<α<時(shí),f(α)單調(diào)遞增,
故函數(shù)f(α)的單調(diào)遞增區(qū)間為(,),
單調(diào)遞減區(qū)間為(-,],
因?yàn)閟in(2α+)∈(-,1],
故函數(shù)f(α)的值域?yàn)閇-,1).
(2)=(2cosα-sinα,-1),=(-sinα,2),
由O,P,C三點(diǎn)共線(xiàn)可得
(-1)×(-sinα)=2×(2cosα-sinα),得tanα=.
sin2α===.
∴|+|=
==.
[點(diǎn)評(píng)] 本題是三角函數(shù)與平面向量的綜合問(wèn)題,這類(lèi)試題的難度一般不大,但解題時(shí)要細(xì)心,要正確利用平面向量的相關(guān)知識(shí),特別是平面向量中的共線(xiàn)、垂直關(guān)系.
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