高考数学复习向量练习试题
第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题 (本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的,请将正确答案代号填在下面的答题框内.)
1.在边长为1的等边△ABC中,若=a,
=b,
=c,则a·b+b·c+c·a等于
A.
B .-
C.3
D.0
2.已知 =(x+
,y),
=(x -
,y),且
+
=6,则2x-3y-12的最大值为
A.12+6
B.12-6
C.6
D.12
3.下列五个命题:
(1)所有的单位向量相等;
(2)长度不等且方向相反的两个向量不一定是共线向量;
(3)若a、b满足a>b且a、b同向,则a>b;
(4)由于零向量的方向不确定,故0与任何向量不平行;
(5)对于任何向量a、b,必有 a +b≤ a +b.
其中正确命题的序号为
A.(1),(2),(3) B.(5) C.(3),(5) A.(1),(5)
4.已知向量a与b的夹角为,如果向量2 a +k b与3
a -2b共线,则实数的k的值为
A.
B.-
C.
D.-
5.设四边形ABCD中,有=
,且
=
,则这个四边形是
A.平行四边形 B.矩形 C.等腰梯形 D.菱形
6.在△ABC中G为边BC中线AH上一点,若AH=2,则·(
+
)的
A.最大值为-2 B.最大值为2
C.最小值为-2 D.最小值为2
7.已知P1(2,-1),P2(0,5),且点P在的延长线上,
=2
,则点P的坐标为
A.(-2,11) B.(,3) C.(
,3) D.(2,-7)
8.已知△ABC三顶点A,B,C的坐标分别为(a1,a2),(b1,b2),(c1,c2),在边BC、CA、AB上分别取D、E、F使之满足:∶
=
∶
=
∶
=m∶n,则
A.△DEF与△ABC的重心重合 B.△DEF与△ABC的外心重合
C.△DEF与△ABC的内心重合 D.△DEF与△ABC的垂心重合
第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、填空题 (本大题共4小题,每小题3分,共12分.把答案填在下面的横线上.)
9.已知点M是△ABC的重心,则+
+
=
.
10.已知点A(1,-2),若向量与a ={2,3}同向,
=2
,则点B的坐标为
.
11.已知△ABC中,a=x,b=2,B=45°,若该三角形有两个解,则x的取值范围是 .
12.已知a =(cosα,sinα),b=(cosβ,sinβ)(0<α<β<π),且λa+μb=μa-λb(λμ≠0),则β-α= .
三、解答题 (本大题4小题,共48分.解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤.)
13. (本小题满分12分)
设e1,e2是两个垂直的单位向量,且a= -(2 e1 + e2),b= e1-λe2.
(1)若a∥b,求λ的值;(2)若a⊥b,求λ的值.
14.(本小题满分12分)
如图,在△OAB中,点C是以A为中心的点B的对称点,点D是将
分成2∶1的一个内分点,DC和OA交于点E,设
=a,
=b.
(1)用a和b表示向量、
;
(2)若=λ
,求实数λ的值.
15.(本小题满分12分)
(1)已知a=4,b=3,(2a-3b)·(2a+b)=61,求a与b的夹角θ;
(2) =(2,5),
=(3,1),
=(6,3),在
上是否存在点M,使
⊥
,若存在,求出点M的坐标,若不存在,请说明理由.
16.(本小题满分14分)
已知点H(-3,0),点P在y轴上,点Q在x轴的正半轴上,点M在直线PQ上,且满足·
=0,
= -
.
(Ⅰ)当点P在y轴上移动时,求点M的轨迹C;
(Ⅱ)过点T(-1,0)作直线l与轨迹C交于A、B两点,若在x轴上存在一点E(x0,0),使得△ABE是等边三角形,求x0的值.
参考答案
1.B 依题意,得a·b+b·c +c·a=3a2·cos120°= -,选B.
2.A 显然有P(x,y),A(-,0),B(
,0).由
+
=6知,动点P的轨迹为以A(-
,0),B(
,0)为焦点,长轴长为6的椭圆,其方程为
+
=1,令x=
3cosθ,y=2sinθ,则2x-3y-12=6cos(θ+
)-12,当cos(θ+
)=-1时2x-3y-12取最大值为12+6
.
3.B 单位向量可能方向不同,所以不一定相等,(1)不正确;只要方向相同或相反的向
量都是共线向量,(2)不正确;向量是不能比较大小的,(3)不正确;按人教版课本规定零向量与任意向量是平行向量,(4)不正确;(5)中为向量模的不等式,正确,故选B.
4.B 2a+k b与3a-2b共线,存在实数t,使2a+k b=
t(3a-2b),∵a与b的夹角为,则a与b不共线.
∴2=3t,k=
-2t,解得k= -,选B.
点评:本题考查向量的夹角的概念、夹角的求法、向量共线的条件.利用方程思想是求参数的主要方法.
5.C∵=
,∴
∥
且
≠
,即四边形ABCD为梯形,又
=
,∴四边形ABCD为等腰梯形.
6.C·(
+
)=
·(
+
+
+
)=2
·
= -2
·
≥-2(
)2= -2,故选C.
7.A由定比分点公式可求得P(-2,11),选A.
8.A由题意有=
,即点D分有向线段
所成的比为λ=
,设点D的坐标为(x,y),则由定比分点坐标公式有
∴D(,
).
同理可求E(,
),F(
,
).
设△DEF的重心坐标为(x′,y′),则由重心坐标公式有:
=
(
+
+
)=
(a1+b1+c1),
同理可求y′=(a2+b2+c2),这也是△ABC的重心坐标.
故△DEF的重心与△ABC的重心重合.
点评:由重心坐标公式,只要求出△DEF的各个顶点坐标即可.三角形的五心中,有四个心在高考中经常出现,需要特别加以关注.一是重心,即各边的中线交点,其重心坐标公式为:x=,y=
,(其中(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)是三角形的三个顶点的坐标)重心分对应的中线所成的比为1∶2的关系.二是外心,即外接圆圆心,也就是中垂线的交点,外心到三个顶点的距离相等.三是内心,即内切圆圆心,也就是角平分线的交点,内心到三边的距离相等.四是垂心,即三角形的三条高的交点.
9.解:设D为AB的中点,则+
=2
,又M为△ABC的重心,则
= -2
,所以
+
+
=0.
10.解:设B(x,y),则=(x-1,y+2),
与同a同向,∴3(x-1)=2(y+2),又AB=
=2
,解得x=5,y=4或x= -3,y=
-8,而当x=
-3,y= -8
时,
与a反向,故B为(5,4).
11.(2,2) 如图,当A ′C=2时,
三角形有且只有一解,此时BC=2,∴x<2
.
又∵三角形有两解,∴x>2,综合得x∈(2,2).
12.解:∵λ a+μ b=(λcosα+μcosβ,λsinα+μsinβ)=,
同理μa-λb=,由λa+μb=μa-λb得cos(β-α)=0.
∵0<α<β<π,∴β-α=.
13.解:(1)∵a∥b,∴a=mb,即-2e1- e2=m e1 -mλe2
∴ 解得:m=
-2,λ= -
.
(2)∵a⊥b,∴a·b=0,(-2e1- e2)·(e1-λe2)=0
即 -2 e12+2λe1·e2- e2·e1+λe22=0,-2 +λ=0,∴λ=2.
点评:本题考查两个向量垂直、平行的充要条件、向量的数量积的意义.
14.解:(1)依题意,A为BC中点,则2
=
+
.
=2
-
=2a-b ∴
=
-
=
-
=2 a-b-
b=2 a-
b.
(2)若=λ
,则
=
-
=λ a-(2a-b)=(λ-2)a+b.
∵
与
共线,∴存在实数k,使
=k
.
∴(λ-2)a+b=k(2a-b) ∴解得λ=
.
15.(1)∵ (2a-3b)·(2a+b)=61,∴4a2-4a·b-3b2=61.
又a=4,b=3,∴4×16-4a·b-3×9=61,
∴a·b= -6,∴cosθ= = -
,∴θ=120°.
(2)设存在点M,且=λ
=(6λ,3λ)(0<λ≤1),∴
=(2-6λ,5-3λ),
=(3-6λ,1-3λ).
∴45λ2-48λ+11=0,解得:λ=或λ=
,∴
=(2,1)或
=(
,
)满足题意.∴存在M(2,1)或M(
,
)满足题意.
16.解(Ⅰ)设点M的坐标为(x,y),则= -
,得P(0,-
),Q(
,0),由
·
=0,
得(3,-)·(x,
)=0,所以y2=4x,由点Q在x轴的正半轴上,得x>0,所以,动点M的轨迹C是以(0,0)为顶点,以(1,0)为焦点的抛物线,除去原点.
(Ⅱ)设直线l:y=k(x+1),其中k≠0代入y2=4x,
得k2x2+2(k2-2)x+k2=0,(1)
设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1,x2是方程(1)的两个实数根,由韦达定理得
x1+x2=
-,
所以,线段AB的中点N坐标为(,
),
线段AB的垂直平分线方程为y -= -
(x -
),
令y=0,x0=+1,所以,点E的坐标为(
+1,0).
因为△ABE为正三角形,所以,点E(+1,0)到直线AB的距离等于
AB,而AB=
=
·
,NE=
,∴
=
,解得k=±
,所以,x0=
.