20 单元测试卷

 

时间:90分钟 满分150

班级________  姓名________  分数________

一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50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.

1.已知A(1,2)B(3,4)C(2,2)D(3,5),则向量→(AB)在向量→(CD)上的投影为(  )

A.5(10)   B.5(10)

C.5(10)  D.5(10)

答案:B

解析:→(AB)(2,2)→(CD)(1,3)|→(CD)|→(AB)·→(CD)=-264,向量→(AB)在向量→(CD)上的投影为|(CD)10(4)5(10),故选B.

2.已知向量a(2,1)a·b10|ab|5,则|b|(  )

A5  B25

C.  D.

答案:A

解析:因为|ab|5,所以a22a·bb250,即52×10b250,所以|b|5.

3.已知向量a(1,1)b(1,-1)c(1,-2),则c(  )

A.-2(1)a2(3)b  B.-2(1)a2(3)b

C.2(3)a2(1)b      D.-2(3)a2(1)b

答案:D

4.若非零向量ab满足|ab||b|,则(  )

A|2b||a2b|  B|2b||a2b|

C|2a||2ab|  D|2a||2ab|

答案:A

5.已知平面上不共线的四点OABC.→(OA)4→(OB)3→(OC)0,则|(CB)(  )

A.3(1)    B.2(1)

C2  D3

答案:D

解析:∵→(OA)4→(OB)3→(OC)0

∴(→(OA)→(OB))3→(OB)3→(OC)0,即→(OA)→(OB)3(→(OB)→(OC))

∴→(BA)3→(CB)

∴|(CB)3.

6.在ABC中,若|→(AB)|1|→(AC)||→(AB)→(AC)||→(BC)|,则|(BC)(  )

A.-2(3)  B.-2(1)

C.2(1)      D.2(3)

答案:B

解析:由向量的平行四边形法则,知当|→(AB)→(AC)||→(BC)|时,A90°.|→(AB)|1|→(AC)|,故B60°C30°|→(BC)|2,所以|(BC)|(BC)=-2(1).

7.已知a(3,4)b(1,2m)c(m,-4),满足c⊥(ab),则m(  )

A.-3(8)  B.3(8)

C.3(4)      D.-3(4)

答案:A

解析:ab(2,42m)c⊥(ab)⇒c·(ab)(m,-4)·(2,42m)2m4(42m)0,解得m=-3(8).

8.已知平面向量a(1)|ab|1,则|b|的取值范围是(  )

A[0,1]  B[1,3]

C[2,4]  D[3,4]

答案:B

解析:由于1,所以向量b对应的点在以(1)为圆心,1为半径的圆上,由于圆心到原点的距离为2,所以的取值范围是[1,3]

9.已知向量→(OA)(2,2)→(OB)(4,1),在x轴上的一点P使→(AP)·→(BP)取得最小值,则点P的坐标为(  )

A(3,0)  B(3,0)

C(2,0)  D(4,0)

答案:A

解析:P(x,0),则→(AP)(x2,-2)→(BP)(x4,-1)

∴→(AP)·→(BP)(x2)(x4)(2)×(1)x26x10(x3)21

x3时,→(AP)·→(BP)取得最小值,此时P(3,0)

10.已知O是三角形ABC所在平面内一点,且满足→(BA)·→(OA)|→(BC)|2→(AB)·→(OB)|→(AC)|2,则O(  )

A.在过点C且垂直于AB的直线上

B.在C平分线所在的直线上

C.在AB边中线所在的直线上

D.是ABC的外心

答案:A

解析:由题意有→(AB)·→(OB)→(AB)·→(OA)→(CA)2→(CB)20.

→(AB)·→(OB)→(AB)·→(OA)(→(CA)→(CB))·(→(CA)→(CB))

→(AB)·(→(OA)→(OB)→(CO)→(OA)→(CO)→(OB))=-2→(AB)·→(OC)0

所以→(OC)⊥→(AB).

二、填空题:本大题共5小题,每小题5分,共25分.把答案填在题中横线上.

11.若向量→(OA)(1,-3)|→(OB)||→(OA)|→(OA)·→(OB)0,则|→(AB)|________.

答案:2

解析:因为|→(AB)|2|→(OB)→(OA)|2|→(OB)|2|→(OA)|22→(OA)·→(OB)1010020,所以|→(AB)|2.

12.已知向量ab满足|a|1|b|ab(1),则向量ab与向量ab的夹角是________

答案:3(2π)

解析:因为|ab|2|ab|22|a|22|b|2,所以|ab|22|a|22|b|2|ab|22644,故|ab|2,因为cosabab〉=|a-b|·|a+b|((a-b)·(a+b))4(1-3)=-2(1),故所求夹角是3(2π).

13.已知在ABC中,向量→(AB)→(BC)的夹角为6(5π)|→(AC)|2,则|→(AB)|的取值范围是________

答案:(0,4]

解析:∵|→(AC)||→(AB)→(BC)|6(5π)∴|→(AB)|2|→(BC)|2|→(AB)||→(BC)|4,把|→(BC)|看作未知量,得到一个一元二次方程|→(BC)|2|→(AB)||→(BC)|(|AB|24)0,这个方程的判别式Δ(|→(AB)|)24(|→(AB)|24)16|→(AB)|2≥04≤|→(AB)|≤4,根据实际意义,知0<|→(AB)|≤4.

14.已经ABC为等边三角形,AB2,设点PQ满足→(AP)λ→(AB)→(AQ)(1λ)→(AC)λR,若→(BQ)·→(CP)=-2(3),则λ__________.

答案:2(1)

解析:→(AB)·→(AC)→(AB)·→(AC)cos3(π)2→(BQ)→(AQ)→(AB)(1λ)→(AC)→(AB)

同理→(CP)λ→(AB)→(AC),则→(BQ)·→(CP)(1λ)λ→(AC)·→(AB)(1λ)→(AC)2λ→(AB)2→(AB)·→(AC)

2λ(1λ)4(1λ)4λ2=-2λ22λ2=-2(3),解得λ2(1).

15.如图,在正方形ABCD中,已知AB2MBC的中点,若N为正方形内(含边界)任意一点,则→(AM)·→(AN)的最大值为__________

答案:6

解析:ABAD所在的直线为坐标轴建立坐标系,则M(2,1)A(0,0),设N(xy),则0x≤2,0≤y≤2,因此→(AM)·→(AN)2xy,因此,当x2y2时,有最大值6.

三、解答题:本大题共6小题,共75分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.

16(12)已知ABC三点的坐标分别为(21)(2,-1)(0,1),且→(CP)3→(CA)→(CQ)2→(CB),求点PQ和向量→(PQ)的坐标.

解:因为ABC三点的坐标分别为(2,1)(2,-1)(0,1),所以→(CA)(2,0)→(CB)(2,-2),所以→(CP)3→(CA)(6,0)→(CQ)2→(CB)(4,-4),设P(xy),则有→(CP)(xy1),所以y-1=0,(x=-6,)解得y=1,(x=-6,)P点的坐标为(6,1),同理可得Q(4,-3),因此向量→(PQ)(10,-4)

17(12)已知|a|4|b|8ab的夹角是120°.

(1)a·b|ab|的值;

(2)k为何值时,(a2b)⊥(kab)?

解:(1)a·b|a||b|cos120°=-16

|ab|

4.

(2)由题意,知(a2b)·(kab)ka2(2k1)a·b2b20

16k16(2k1)2×640,解得k=-7.

18.(12)如图,在OAB中,P为线段AB上一点,且→(OP)x→(OA)y→(OB).

(1)→(AP)→(PB),求xy的值;

(2)→(AP)3→(PB)|→(OA)|4|→(OB)|2,且→(OA)→(OB)的夹角为60°,求→(OP)·→(AB)的值.

解析:(1)→(AP)→(PB),则→(OP)2(1)→(OA)2(1)→(OB)

xy2(1).

(2)→(AP)3→(PB),则→(OP)4(1)→(OA)4(3)→(OB)

→(OP)·→(AB)→(OB)·(→(OB)→(OA))

=-4(1)→(OA)22(1)→(OA)·→(OB)4(3)→(OB)2

=-4(1)×422(1)×4×2×cos60°4(3)×22

=-3.

19(12)ABC内接于以O为圆心,1为半径的圆,且3→(OA)4→(OB)5→(OC)0.

(1)求数量积→(OA)·→(OB)→(OB)·→(OC)→(OC)·→(OA)

(2)ABC的面积.

解析:(1)∵3→(OA)4→(OB)5→(OC)0.

∴3→(OA)4→(OB)05→(OC),即(3→(OA)4→(OB))2(05→(OC))2.

可得9→(OA)224→(OA)·→(OB)16→(OB)225→(OC)2.

∵|OA||OB||OC|1.∴→(OA)2→(OB)2→(OC)21∴→(OA)·→(OB)0.

同理→(OB)·→(OC)=-5(4)→(OC)·→(OA)=-5(3).

(2)SABCSOABSOBCSOAC2(1)|→(OA)|·|→(OB)|·sin∠AOB2(1)|→(OB)|·|→(OC)|sin∠BOC2(1)|→(OC)|·|→(OA)|·sin∠AOC.

|OA||OB||OC|1.

SABC2(1)(sin∠AOBsin∠BOCsin∠AOC)

(1)→(OA)·→(OB)|→(OA)|·|→(OB)|·cos∠AOBcos∠AOB0,得sinAOB1.

→(OB)·→(OC)|→(OB)|·|→(OC)|·cos∠BOCcos∠BOC=-5(4)

∴sin∠BOC5(3),同理sin∠AOC5(4).∴SABC5(6).

20(13)以某市人民广场的中心为原点建立平面直角坐标系,x轴的正方向指向东,y轴的正方向指向北.一个单位长度表示实际路程100 m,一人步行从广场入口处A(2,0)出发,始终沿一个方向匀速前进,6 min时路过少年宫C,10 min后到达科技馆B(3,5)

(1)求此人的位移(说明此人行走的距离和方向)及此人行走的速度v(用坐标表示)

(2)求少年宫C点相对于广场中心所在的位置.(参考数据:tan18°263(1))

解析:(1)依题意知→(AB)(3,5)(2,0)(5,5)

|→(AB)|5xAB135°.

此人沿北偏西45°方向走了500 m.

t6(1) h时,此人所走的实际距离s|→(AB)|×100500(m)

∴|v|t(s)3000 m/h

vx|v|cos135°=-3000(m/h)vy|v|sin135°3000(m/h)

又一个单位长度表示实际路程100 m

v(30,30)

(2)∵→(AC)10(6)→(AB)5(3)→(AB)

→(OC)→(OA)→(AC)(2,0)5(3)(5,5)(1,3)

∴|→(OC)|,又tan∠COy3(1)∴∠COy18°26′.

即少年宫C位于距离广场中心100 m,且在北偏西18°26处.

21(14)在平面直角坐标系中,已知三点A(4,0)B(t,2)C(6t)tRO为坐标原点.

(1)ABC是直角三角形,求t的值;

(2)若四边形ABCD是平行四边形,求|→(OD)|的最小值.

解析:(1)由题意得→(AB)(t4,2)→(AC)(2t)→(BC)(6tt2)

A90°,则→(AB)·→(AC)0,即2(t4)2t0t2

B90°,则→(AB)·→(BC)0,即(t4)(6t)2(t2)0

t6±2

C90°,则→(AC)·→(BC)0,即2(6t)t(t2)0,无解,

满足条件的t的值为26±2.

(2)若四边形ABCD是平行四边形,则→(AD)→(BC),设点D的坐标为(xy)

(x4y)(6tt2)∴y=t-2(x=10-t),即D(10tt2)

∴|→(OD)|

t6时,|→(OD)|取得最小值4.

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