专题6.8 平面向量基本定理及坐标表示(重难点题型检测)
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)(2023·北京·高一期末)已知向量,,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
【解题思路】利用向量平行的坐标表示判断即可.
【解答过程】若,则,,,则;
若,则,解得,
“”是“”的充分不必要条件,
故选:A.
2.(3分)(2023·全国·高三专题练习)设点,若点P在直线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
【解题思路】将向量模长关系改写成向量共线的形式,注意分类计算坐标.
【解答过程】,点在直线上,且,或,故或,故点坐标为或,
故选:C.
3.(3分)设向量,若表示向量的有向线段首尾相接能构成四边形,则向量为( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据向量线性运算的坐标表示,结合题意求解即可.
【解答过程】由题可知:,
即.
故选:D.
4.(3分)(2022秋·广东·高三阶段练习)在平行四边形ABCD中,设,,,,则=( )
A. B. C. D.
【解题思路】根据平面向量基本定理,结合平面向量线性运算的性质进行求解即可.
【解答过程】因为,,所以,,
所以.
故选:B.
5.(3分)(2022春·河南焦作·高一期中)在平行四边形中,点满足,点是边的中点,与交于点.设,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】利用平面向量基本定理即可求解.
【解答过程】如图,在平行四边形中,,,,,
因为,所以.
故选:.
6.(3分)(2022秋·江苏南京·高二阶段练习)在矩形中,,动点在矩形所在平面内,且满足.若,则的取值不可能为( )
A. B.1 C.2 D.3
【解题思路】根据已知条件建系计算,结合向量运算和辅助角公式,计算范围即可
【解答过程】根据矩形,,以为坐标原点,以,分别为轴,
则,
又因,
则,
即设
且,
所以可取-1,1,2;又,所以的取值不可能为3.
故选:.
7.(3分)(2022秋·山东潍坊·高三阶段练习)锐角三角形ABC中,D为边BC上一动点(不含端点),点O满足,且满足,则的最小值为( )
A. B. C.3 D.
【解题思路】根据向量线性运算表示出,由此求得,再根据基本不等式求得的最小值.
【解答过程】依题意,
设,则
,
所以,
所以
,
当且仅当时等号成立.
故选:D.
8.(3分)(2022秋·山东·高三阶段练习)若点是所在平面上一点,且是直线上一点, ,则的最小值是( ).
A.2 B.1
C. D.
【解题思路】根据向量的运算确定G的位置,可得B、H、D三点共线,利用三点共线得,再由不等式求最值即可.
【解答过程】设,,
因为,所以,,
所以点G是的重心,
设点D是AC的中点,则,B、G、D共线,如图,
又.
因为B、H、D三点共线,所以,
所以,当且仅当,即,时取等号,即的最小值是.
故选:C.
二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)
9.(4分)(2022秋·福建福州·高三期中)已知向量,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
【解题思路】根据向量平行的坐标表示判断A,根据向量垂直的坐标表示判断B,根据向量的模的坐标表示判断C,D.
【解答过程】对于A,因为,所以,所以,A正确;
对于B,因为,所以,所以,B正确;
对于C,因为,所以,所以,C错误;
对于D,因为,所以,所以或,D错误;
故选:AB.
10.(4分)(2022·全国·高三专题练习)如图,直角三角形ABC中,D,E是边AC上的两个三等分点,G是BE的中点,直线AG分别与BD, BC交于点F,H设,,则( )
A. B. C. D.
【解题思路】以A为坐标原点,分别以,的方向为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,分别写出各点坐标,特别联立方程组解得,再根据选项一一判断即可.
【解答过程】以A为坐标原点,分别以,的方向为x轴,y轴的正方向建立平面直角坐标系,
设,,则,,,,,.
又F为的重心,则,直线AG的方程为,直线BC的方程为,
联立解得,则,,,
,
因为,,
所以,,,.
故选:ACD.
11.(4分)(2022·浙江·模拟预测)已知向量,,,函数的最小正周期是,则( )
A.
B.在上单调递减
C.的图象向左移个单位,图像关于轴对称
D.取最大值时,x的取值集合为
【解题思路】化简,根据最小正周期是可得,从而得到,再根据正弦型函数的单调性、图像平移与对称性,结合对称轴方程逐个判断即可.
【解答过程】因为,,则
,
由,可得,则
选项A:.判断错误;
选项B:由,可得,
由,得在上单调递减.判断正确;
选项C:的图象向左移个单位,可得,图像不关于轴对称.判断错误
选项D:由,可得
则取最大值时,x的取值集合为.判断正确.
故选:BD.
12.(4分)(2022秋·福建三明·高三期中)如下图所示,B是AC的中点,,P是平行四边形BCDE内含边界的一点,且,以下结论中正确的是( )
A.当P是线段CE的中点时,,
B.当时,
C.若为定值时,则在平面直角坐标系中,点P的轨迹是一条线段
D.的最大值为
【解题思路】结合平面向量的线性运算、三点共线等知识对选项进行分析,从而确定正确选项.
【解答过程】依题意,,
A选项,当是线段的中点时,
,A选项错误.
B选项,若
设分别是的中点,连接并延长,交的延长线于,
则,且,所以,
则点的轨迹是,,
所以,B选项错误.
C选项,,,
令、的中点为,
由于,即,
所以三点共线.
设分别是的中点,连接,交于,则,
是的中点,是的中点,则点的轨迹是,点的轨迹是,所以C选项正确.
D选项,,
由于平行四边形在的左上方,三点共线,所以,,
故当取得最大值,取得最小值时,取得最大值,D选项正确.
故选:CD.
三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)
13.(4分)(2023·高一课时练习)设,,,若,则 .
【解题思路】应用向量线性关系的坐标表示列方程组求参数x、y,即可得结果.
【解答过程】由题设,
所以,即,故.
故答案为:.
14.(4分)(2023·高一课时练习)已知,,,,又,则的坐标为 .
【解题思路】设,根据已知条件可求出,进而得到,即可求出.
【解答过程】设,则.
则由可得,即,即.
又,所以有,即.
所以有,解得,所以,所以.
由可得,,
所以,.
故答案为:.
15.(4分)(2022春·广东广州·高一阶段练习)在矩形中,,,为的中点,若,,则 .
【解题思路】建立如下图的平面直角坐标系,求出各点坐标,由平面向量线性运算的坐标表示可得的坐标,由,列方程组,解方程组可得和的值即可求解.
【解答过程】建立如下图的平面直角坐标系,
由已知得,,,,
由得,
设,则,
可得,解得,所以,,
又因为,
所以,解得,,则.
故答案为:.
16.(4分)(2022·全国·高三专题练习)如图,在中,O为线段BC上一点,且,G为线段AO的中点,过点G的直线分别交直线AB,AC于D,E两点,,,则的最小值为 .
【解题思路】利用共线定理求出、的关系式,再用基本不等式即可求解.
【解答过程】因为,所以,
即,
又因为G为线段AO的中点,
所以,
因为,,
所以,
因为D、G、E三点共线,
所以,即,
所以
,
当且仅当,
即时取等号.
故答案为:.
四.解答题(共6小题,满分44分)
17.(6分)(2022春·广东韶关·高一阶段练习)已知向量,,.
(1)求;
(2)求满足的实数,;
【解题思路】(1)直接利用向量的坐标运算法则求解即可.
(2)利用平面向量坐标运算和向量相等列出方程组即可求解.
【解答过程】(1)
解: ,,,
.
(2)
解:因为,
所以,
所以,解得.
即、.
18.(6分)(2022春·重庆铜梁·高一阶段练习)已知向量,,.
(1)求满足的实数m,n;
(2)若,求实数k.
【解题思路】(1)利用向量加法的坐标运算即可求解;
(2)利用向量共线的坐标表示即可求解.
【解答过程】(1)∵,∴.
∴解得
(2∵.
∴,∴.
19.(8分)(2022秋·山东济宁·高三阶段练习)如图所示,已知在△OCB中,A是CB的中点,D是将分成2∶1的一个内分点,DC和OA交于点E,设,.
(1)用和表示向量,;
(2)若,求实数λ的值.
【解题思路】(1)根据向量的加减运算,即可求得答案;
(2)用和表示出,结合与共线,即可求得答案.
【解答过程】(1)
依题意,A是BC的中点,
∴ ,即;
.
(2)
设 ( ),
则
∵与共线,
∴存在实数k,使,即,
则 ,解得.
20.(8分)(2022·高二课时练习)已知平行四边形中,,,,点是线段的中点.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
【解题思路】(1)以A点为坐标原点,AB所在直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,分别求出,再根据数量积的坐标运算即可得解;
(2)根据平面向量线性运算的坐标表示球的,由,得,从而可得出答案.
【解答过程】(1)解:以A点为坐标原点,AB所在直线为x轴建立如图所示的平面直角坐标系,
则,
则,
所以;
(2)解:,,
因为,
所以,解得.
21.(8分)(2022春·湖北襄阳·高一期中)在平面直角坐标系中,设向量,,.
(1)若,求的值;
(2)设,,且,求的值.
【解题思路】(1)利用向量的模长公式.
(2)利用向量平行的坐标形式求解.
【解答过程】(1)因为,,,
所以,且.
因为,所以,即,
所以,即.
(2)因为,所以.依题意,.
因为,所以.
化简得,,所以.
因为,所以.
所以,即.
22.(8分)(2022春·全国·高一期末)如图,已知四边形为平形四边形,,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若点P是线段CM上的一动点,(其中),求的最小值.
【解题思路】(1)根据平面向量线性运算法则及平面向量基本定理计算可得;
(2)首先用向量,表示出、,再根据平面向量共线定理的推论及平面向量基本定理得到,最后代入利用二次函数的性质计算可得;
【解答过程】(1)
解:依题意,,,
所以,所以;
(2)
解:因为,
,
因为在线段上,即、、三点共线,
所以存在实数,,使得
,
又,所以,
所以
因为,所以当时取得最小值.专题6.8 平面向量基本定理及坐标表示(重难点题型检测)
【人教A版2019】
考试时间:60分钟;满分:100分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共22题,单选8题,多选4题,填空4题,解答6题,满分100分,限时60分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本节内容的具体情况!
一.选择题(共8小题,满分24分,每小题3分)
1.(3分)(2023·北京·高一期末)已知向量,,则“”是“”的( )
A.充分而不必要条件 B.必要而不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
2.(3分)(2023·全国·高三专题练习)设点,若点P在直线上,且,则点的坐标为( )
A. B. C.或 D.或
3.(3分)设向量,若表示向量的有向线段首尾相接能构成四边形,则向量为( )
A. B. C. D.
4.(3分)(2022秋·广东·高三阶段练习)在平行四边形ABCD中,设,,,,则=( )
A. B. C. D.
5.(3分)(2022春·河南焦作·高一期中)在平行四边形中,点满足,点是边的中点,与交于点.设,则( )
A. B. C. D.
6.(3分)(2022秋·江苏南京·高二阶段练习)在矩形中,,动点在矩形所在平面内,且满足.若,则的取值不可能为( )
A. B.1 C.2 D.3
7.(3分)(2022秋·山东潍坊·高三阶段练习)锐角三角形ABC中,D为边BC上一动点(不含端点),点O满足,且满足,则的最小值为( )
A. B. C.3 D.
8.(3分)(2022秋·山东·高三阶段练习)若点是所在平面上一点,且是直线上一点, ,则的最小值是( ).
A.2 B.1
C. D.
二.多选题(共4小题,满分16分,每小题4分)
9.(4分)(2022秋·福建福州·高三期中)已知向量,则下列结论正确的是( )
A.若,则 B.若,则
C.若,则 D.若,则
10.(4分)(2022·全国·高三专题练习)如图,直角三角形ABC中,D,E是边AC上的两个三等分点,G是BE的中点,直线AG分别与BD, BC交于点F,H设,,则( )
A. B. C. D.
11.(4分)(2022·浙江·模拟预测)已知向量,,,函数的最小正周期是,则( )
A.
B.在上单调递减
C.的图象向左移个单位,图像关于轴对称
D.取最大值时,x的取值集合为
12.(4分)(2022秋·福建三明·高三期中)如下图所示,B是AC的中点,,P是平行四边形BCDE内含边界的一点,且,以下结论中正确的是( )
A.当P是线段CE的中点时,,
B.当时,
C.若为定值时,则在平面直角坐标系中,点P的轨迹是一条线段
D.的最大值为
三.填空题(共4小题,满分16分,每小题4分)
13.(4分)(2023·高一课时练习)设,,,若,则 .
14.(4分)(2023·高一课时练习)已知,,,,又,则的坐标为 .
15.(4分)(2022春·广东广州·高一阶段练习)在矩形中,,,为的中点,若,,则 .
16.(4分)(2022·全国·高三专题练习)如图,在中,O为线段BC上一点,且,G为线段AO的中点,过点G的直线分别交直线AB,AC于D,E两点,,,则的最小值为 .
四.解答题(共6小题,满分44分)
17.(6分)(2022春·广东韶关·高一阶段练习)已知向量,,.
(1)求;
(2)求满足的实数,;
18.(6分)(2022春·重庆铜梁·高一阶段练习)已知向量,,.
(1)求满足的实数m,n;
(2)若,求实数k.
19.(8分)(2022秋·山东济宁·高三阶段练习)如图所示,已知在△OCB中,A是CB的中点,D是将分成2∶1的一个内分点,DC和OA交于点E,设,.
(1)用和表示向量,;
(2)若,求实数λ的值.
20.(8分)(2022·高二课时练习)已知平行四边形中,,,,点是线段的中点.
(1)求的值;
(2)若,且,求的值.
21.(8分)(2022春·湖北襄阳·高一期中)在平面直角坐标系中,设向量,,.
(1)若,求的值;
(2)设,,且,求的值.
22.(8分)(2022春·全国·高一期末)如图,已知四边形为平形四边形,,,设,.
(1)用向量,表示;
(2)若点P是线段CM上的一动点,(其中),求的最小值.