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階段性測(cè)試題二(第二章綜合測(cè)試題)
本試卷分第Ⅰ卷選擇題和第Ⅱ卷非選擇題兩部分,滿分150分,時(shí)間120分鐘。
第Ⅰ卷(選擇題 共60分)
一、選擇題(本大題共12小題,每小題5分,共60分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,其中有且僅有一個(gè)是正確的.)
1.(2014·山東煙臺(tái)高一期末測(cè)試)已知向量a=(-1,3),b=(1,k),若a⊥b,則實(shí)數(shù)k的值是( )
A.k=3 B.k=-3
C.k= D.k=-
[答案] C
[解析] ∵a⊥b,∴a·b=-1×1+3k=0,∴k=.
2.(
2、2015·山東威海一中高一期末測(cè)試)下列向量與a=(1,2)共線的是( )
A.(2,1) B.(1,2)
C.(-1,-2) D.(2,-1)
[答案] C
[解析] ∵1×(-2)-(-1)×2=0,
∴向量(-1,-2)與a=(1,2)共線.
3.若平面向量b與向量a=(-1,2)的夾角是180°,且|b|=3,則b等于( )
A.(-3,6) B.(3,-6)
C.(6,-3) D.(-6,3)
[答案] B
[解析] 由已知a與b方向相反,可設(shè)b=(-λ,2λ),(λ<0).
又|b|=3=,
解得λ=
3、-3或λ=3(舍去),
∴b=(3,-6).
4.正方形ABCD中,=a、=b、=c,則a-b+c表示的向量等于( )
A. B.
C. D.
[答案] C
[解析] ∵a與c是一對(duì)相反向量,
∴a-b+c=-b=.
5.已知|a|=2,|b|=3,a、b的夾角為,如圖所示,若=5a+2b,=a-3b,且D為BC中點(diǎn),則的長(zhǎng)度為( )
A. B.
C.7 D.8
[答案] A
[解析]?。?+)=3a-b,
||2=·=9a2+b2-3a·b
=72+-3×2×3×
=,∴||=.
6.(2015
4、·廣東中山紀(jì)念中學(xué)高一期末測(cè)試)a=(2,1)、b=(3,4),則向量a在向量b方向上的投影為( )
A.2 B.
C.2 D.10
[答案] C
[解析] 向量a在向量b方向上的投影為|a|cos〈a,b〉=|a|·===2.
7.已知=a+5b,=-2a+8b,=3(a-b),則( )
A.A、B、D三點(diǎn)共線 B.A、B、C三點(diǎn)共線
C.B、C、D三點(diǎn)共線 D.A、C、D三點(diǎn)共線
[答案] A
[解析]?。剑?a+10b=2,
∴A、B、D三點(diǎn)共線.
8.設(shè)向量a=(sin15°,cos15°)、b=(cos15
5、°,sin15°),則向量a+b與a-b的夾角為( )
A.90° B.60°
C.45° D.30°
[答案] A
[解析] ∵(a+b)·(a-b)=a2-b2=0,
∴a+b與a-b的夾角為90°.
9.已知a=(1,2)、b=(2,-3).若向量c滿足(c+a)∥b,c⊥(a+b),則c=( )
A.(,) B.(-,-)
C.(,) D.(-,-)
[答案] D
[解析] 設(shè)c=(x,y),∵c+a=(x+1,y+2),
又(c+a)∥b,∴2(y+2)+3(x+1)=0
6、,①
又c⊥(a+b),∴3x-y=0②
由①②得x=-,y=-,故選D.
10.給定兩個(gè)向量a=(3,4)、b=(2,-1),且(a+xb)⊥(a-b),則x等于( )
A.23 B.
C. D.
[答案] C
[解析] a+xb=(3+2x,4-x),a-b=(1,5),
∵(a+xb)⊥(a-b),∴3+2x+5(4-x)=0,
∴x=.
11.若|a|=|b|=2,|a+b|=,則a與b的夾角θ的余弦值為( )
A.- B.
C. D.以上都不對(duì)
[答案] D
[解析] ∵|a+b|=,∴a2+2a·b+b2=7,
∴4+2×
7、;2×2cosθ+4=7,∴cosθ=-.
12.(2015·廣州高一期末測(cè)試)已知||=1,||=,·=0,點(diǎn)C在AB上,且∠AOC=30°,設(shè)=m+n(m、n∈R),則等于( )
A. B.3
C. D.
[答案] B
[解析] 如圖,
∵·=0,∴⊥.
∴∠AOB=90°,又∵||=1,||=,
∴AB=2,∴∠OAC=60°,
又∵∠AOC=30°,∴∠OCA=90°.∴AC=.
∴=+=+
=+(-)=+.
∴m=,n=,∴=3.
第Ⅱ卷(非選擇題 共90分)
8、
二、填空題(本大題共4個(gè)小題,每空4分,共16分,把正確答案填在題中橫線上)
13.已知向量a=(1,-),則與a反向的單位向量是________.
[答案] (-,)
[解析] 設(shè)所求單位向量為(x,y),由,解得或.
又∵所求單位向量與向量a反向,
∴所求單位向量為(-,).
14.(2015·商洛市高一期末測(cè)試)已知|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,則向量a與b的夾角是________.
[答案]
[解析] 設(shè)向量a與b的夾角為θ,∵a·(b-a)=a·b-a2=2,
∴1×6×cosθ-1=2
9、,
∴cosθ=.
∵0≤θ≤π,∴θ=.
15.若等邊△ABC的邊長(zhǎng)為2,平面內(nèi)一點(diǎn)M滿足=+,則·=________.
[答案]?。?
[解析] 如圖所示,
·=(-)·(-)
=(--)·(--)
=·
=·-2-2+·
=·-2-2
=×(2)2×-×(2)2-×(2)2
=-2.
16.已知平面向量α、β,|α|=1,|β|=2,α⊥(α-2β),則|2α+β|的值是________.
[答案]
[解析] α⊥(α-2β)得α
10、183;(α-2β)=0,∴α2-2α·β=0.
又∵|α|=1,∴α·β=.
又∵|β|=2,∴|2α+β|=
=
==.
三、解答題(本大題共6個(gè)大題,共74分,解答應(yīng)寫出文字說明,證明過程或演算步驟)
17.(本小題滿分12分)(2015·廣州高一期末測(cè)試)已知向量a=(4,3)、b=(-1,2).
(1)求a與b的夾角的余弦值;
(2)若向量a-λb與2a+b平行,求λ的值.
[解析] (1)∵a=(4,3)、b=(-1,2),
∴a·b=4×(-1)+3×2=2,
|a|==5,|b|==.
∴cos
11、〈a,b〉===.
(2)a-λb=(4+λ,3-2λ),
2a+b=(7,8).
∵a-λb與2a+b平行,
∴8(4+λ)-7(3-2λ)=0,
∴λ=-.
18.(本小題滿分12分)已知A(-1,0)、B(0,2)、C(-3,1),且·=5,2=10.
(1)求點(diǎn)D的坐標(biāo);
(2)用、表示.
[解析] (1)設(shè)D(x,y),,則=(1,2),=(x+1,y),
∴·=x+1+2y=5,①
2=(x+1)2+y2=10.②
聯(lián)立①②,解得,或.
∴點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-2,3)或(2,1).
(2)當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-2,3)時(shí),=(1,2),
=
12、(-1,3),=(-2,1).
設(shè)=m+n,則(-2,1)=m(1,2)+n(-1,3).
∴,∴.∴=-+;
當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,1)時(shí),設(shè)AC=p+q,
則(-2,1)=p(1,2)+q(3,1),
∴,∴.
∴=-.
所以,當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(-2,3)時(shí),=-+,
當(dāng)點(diǎn)D的坐標(biāo)為(2,1)時(shí) ,=-.
19.(本小題滿分12分)已知點(diǎn)A(1,0)、B(0,1)、C(2sinθ,cosθ),且||=||,求tanθ的值.
[解析] ∵A(1,0)、B(0,1)、C(2sinθ,cosθ),
∴=(2sinθ-1,cosθ),=(2sinθ,cosθ-1),
又∵||=
13、||,
∴||2=||2,∴(2sinθ-1)2+cos2θ=(2sinθ)2+(cosθ-1)2,
化簡(jiǎn),得2sinθ=cosθ.
若cosθ=0,則sinθ=±1,則上式不成立.
∴cosθ≠0,即tanθ=.
20.(本小題滿分12分)(2015·河南南陽(yáng)高一期末測(cè)試)已知向量a、b滿足|a|=|b|=2,a與b的夾角為120°,求:
(1)|a+b|及|a-b|;
(2)向量a+b與a-b的夾角.
[解析] (1)|a+b|2=a2+2a·b+b2
=4+2×2×2×cos120°+4
14、=4+2×2×2×(-)+4
=4,
∴|a+b|=2.
|a-b|2=a2-2a·b+b2
=4-2×2×2×cos120°+4
=4-2×2×2×(-)+4
=12,
∴|a-b|=2.
(2)(a+b)·(a-b)=a2-b2=4-4=0,
∴(a+b)⊥(a-b),
∴a+b與a-b的夾角為90°.
21. (本小題滿分12分)已知向量=(3,-4)、=(6,-3)、=(5-m,-3-m).
(1)若A、B、C三點(diǎn)共線,求實(shí)數(shù)m的值;
15、
(2)若∠ABC為銳角,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
[解析] (1)∵向量=(3,-4)、=(6,-3)、=(5-m,-3-m),
∴=(3,1),=(2-m,1-m),由三點(diǎn)共線知3(1-m)=2-m,解得m=.
(2)由題設(shè)知=(-3,-1),=(-1-m,-m),
∵∠ABC為銳角,∴·=3+3m+m>0,解得m>-.
又由(1)可知,當(dāng)m=時(shí),A、B、C三點(diǎn)共線,故m∈(-,)∪(,+∞).
22.(本小題滿分14分)已知平面上三個(gè)向量a、b、c,其中a=(1,2).
(1)若|c|=2,且c∥a,求c的坐標(biāo);
(2)若|b|=,且a+2b與2a-b垂直,求a與b的夾角θ.
[解析] (1)不妨設(shè)c=λa=(λ,2λ),
所以|c|2=5λ2.
∵|c|=2.∴λ=±2,
∴c=(2,4)或c=(-2,-4).
(2)∵a=(1,2),∴|a|=.
∵(a+2b)⊥(2a-b),
∴(a+2b)·(2a-b)=0,
∴2a2+3a·b-2b2=0,
∴2×5+3a·b-2×=0,
∴a·b=-,∴cosθ===-1,
又∵θ∈[0,π],∴θ=π.
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