一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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.如图,在⊙O中,向量,,是( )
A.有相同起点的向量
B.共线向量
C.模相等的向量
D.相等的向量
解析:由图可知,,是模相等的向量,其模均等于圆的半径,故选C.
答案:C
2.若A(2,-1),B(4,2),C(1,5),则+2等于( )
A.5 B.(-1,5)
C.(6,1) D.(-4,9)
解析:=(2,3),=(-3,3),∴+2=(2,3)+2(-3,3)=(-4,9).
答案:D
3.设向量a,b均为单位向量,且|a+b|=1,则a与b的夹角θ为( )
A. B.
C. D.
解析:因为|a+b|=1,所以|a|2+2a·b+|b|2=1,所以cos θ=-.又θ∈[0,π],所以θ=.
答案:C
4.若A(x,-1),B(1,3),C(2,5)三点共线,则x的值为( )
A.-3 B.-1
C.1 D.3
解析:∥,(1-x,4)∥(1,2),2(1-x)=4,x=-1,故选B.
答案:B
5.已知向量a,b满足a+b=(1,3),a-b=(3,-3),则a,b的坐标分别为( )
A.(4,0),(-2,6) B.(-2,6),(4,0)
C.(2,0),(-1,3) D.(-1,3),(2,0)
解析:由题意知,解得
答案:C
6.若a=(5,x),|a|=13,则x=( )
A.±5 B.±10
C.±12 D.±13
解析:由题意得|a|==13,
所以52+x2=132,解得x=±12.
答案:C
7.如图,设A、B两点在河的两岸,一测量者在A的同侧,选定一点C,测出AC的距离为50 m,
∠ACB=45°,∠CAB=105°,则A,B两点的距离为( )
A.50 m
B.50 m
C.25 m
D. m
解析:由正弦定理得
AB===50(m).
答案:A
8.已知平面内四边形ABCD和点O,若=a,=b,=c,=d,且a+c=b+d,则四边形ABCD为( )
A.菱形 B.梯形
C.矩形 D.平行四边形
解析:由题意知a-b=d-c,
∴=,
∴四边形ABCD为平行四边形,故选D.
答案:D
9.某人在无风条件下骑自行车的速度为v1,风速为v2(|v1|>|v2|),则逆风行驶的速度的大小为( )
A.v1-v2 B.v1+v2
C.|v1|-|v2| D.
解析:题目要求的是速度的大小,即向量的大小,而不是求速度,速度是向量,速度的大小是实数,故逆风行驶的速度大小为|v1|-|v2|.
答案:C
10.已知O为坐标原点,点A的坐标为(2,1),向量=(-1,1),则(+)·(-)等于( )
A.-4 B.-2
C.0 D.2
解析:因为O为坐标原点,点A的坐标为(2,1),
向量=(-1,1),
所以=+
=(2,1)+(-1,1)=(1,2),
所以(+)·(-)
=2-2=(22+12)-(12+22)
=5-5=0.故选C.
答案:C
11.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,若=,(b+c+a)(b+c-a)=3bc,则△ABC的形状为( )
A.直角三角形 B.等腰非等边三角形
C.等边三角形 D.钝角三角形
解析:∵=,∴=,∴b=c.
又(b+c+a)(b+c-a)=3bc,∴b2+c2-a2=bc,
∴cos A===.
∵A∈(0,π),∴A=,∴△ABC是等边三角形.
答案:C
12.在△ABC中,若||=1,||=,|+|=||,则=( )
A.- B.-
C. D.
解析:由向量的平行四边形法则,知当|+|=||时,∠A=90°.又||=1,||=,故∠B=60°,∠C=30°,||=2,所以==-.
答案:B
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.请把正确答案填在题中横线上)
13.已知A,B,C是不共线的三点,向量m与向量是平行向量,与是共线向量,则m=________.
解析:∵A,B,C不共线,∴与不共线.
又m与,都共线,∴m=0.
答案:0
14.若向量=(1,-3),||=||,·=0,则||=________.
解析:方法一:设=(x,y),由||=||知=,又·=x-3y=0,所以x=3,y=1或x=-3,y=-1.当x=3,y=1时,||=2;当x=-3,y=-1时,||=2.故||=2.
方法二:由几何意义知,||就是以,为邻边的正方形的对角线长,又||=,所以||=×=2.
答案:2
15.给出以下命题:
①若a≠0,则对任一非零向量b都有a·b≠0;
②若a·b=0,则a与b中至少有一个为0;
③a与b是两个单位向量,则a2=b2.
其中正确命题的序号是________.
解析:上述三个命题中只有③正确,因为|a|=|b|=1,所以a2=|a|2=1,b2=|b|2=1,故a2=b2.当非零向量a,b垂直时,有a·b=0,显然①②错误.
答案:③
16.用两条成120°角的等长绳子悬挂一个灯具,已知灯具重量为10 N,则每根绳子的拉力大小为________N.
解析:如图,由题意得,∠AOC=∠COB=60°,||=10,则||=||=10,即每根绳子的拉力大小为10 N.
答案:10
三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答时应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤)
17.(10分)如图所示,已知=a,=b,=c,=d,=e,=f,试用a,b,c,d,e,f表示:
(1)-;
(2)+;
(3)-.
解析:(1)因为=b,=d,
所以-==-=d-b.
(2)因为=a,=b,=c,=f,
所以+=(-)+(-)=b+f-a-c.
(3)-=+==-=c-e.
18.(12分)已知|a|=2,|b|=3,a与b的夹角为60°,c=5a+3b,d=3a+kb,当实数k为何值时,
(1)c∥d;(2)c⊥d.
解析:由题意得a·b=|a||b|cos 60°=2×3×=3.
(1)当c∥d,c=λd,则5a+3b=λ(3a+kb).
∴3λ=5,且kλ=3,∴k=.
(2)当c⊥d时,c·d=0,则(5a+3b)·(3a+kb)=0.
∴15a2+3kb2+(9+5k)a·b=0,
∴k=-.
19.(12分)已知向量a=(1,3),b=(m,2),c=(3,4),且(a-3b)⊥c.
(1)求实数m的值;
(2)求向量a与b的夹角θ.
解析:(1)因为a=(1,3),b=(m,2),c=(3,4),
所以a-3b=(1,3)-(3m,6)=(1-3m,-3).
因为(a-3b)⊥c,
所以(a-3b)·c=(1-3m,-3)·(3,4)
=3(1-3m)+(-3)×4
=-9m-9=0,
解得m=-1.
(2)由(1)知a=(1,3),b=(-1,2),
所以a·b=5,
所以cos θ===.
因为θ∈[0,π],所以θ=.
20.(12分)已知向量a=(1,3),b=(2,-2).
(1)设c=2a+b,求(b-a)·c;
(2)求向量a在b方向上的投影.
解析:(1)由a=(1,3),b=(2,-2),可得c=(2,6)+(2,-2)=(4,4),b-a=(1,-5),则(b-a)·c=4-20=-16.
(2)向量a在b方向上的投影为==-.
21.(12分)已知O,A,B是平面上不共线的三点,直线AB上有一点C,满足2+=0,
(1)用,表示;
(2)若点D是OB的中点,证明四边形OCAD是梯形.
解析:(1)因为2+=0,
所以2(-)+(-)=0,
2-2+-=0,
所以=2-.
(2)证明:如图,
=+=-+=(2-).
故=.
故四边形OCAD为梯形.
22.(12分)在△ABC中,角A,B,C的对边分别是a,b,c,已知(a-3b)·cos C=c(3cos B-cos A).
(1)求的值;
(2)若c=a,求角C的大小.
解析:(1)由正弦定理得,(sin A-3sin B)cos C=sin C(3cos B-cos A),
∴sin Acos C+cos Asin C=3sin Ccos B+3cos Csin B,
即sin(A+C)=3sin(C+B),即sin B=3sin A,∴=3.
(2)由(1)知b=3a,∵c=a,∴cos C====,
∵C∈(0,π),∴C=.下载本文