【文档说明】2024年新高考数学一轮复习题型归纳与达标检测 第28讲 平面向量的概念及线性运算(达标检测) Word版含解析.docx,共(11)页,89.595 KB,由小赞的店铺上传
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第28讲平面向量的概念及线性运算(达标检测)[A组]—应知应会1.(2020春•河西区期中)如果𝑎→,𝑏→是两个单位向量,则𝑎→与𝑏→一定()A.相等B.平行C.方向相同D.长度相等【分析】根据𝑎→,𝑏→是两个单位向量;只能得到其模长
相等,方向不定,即可判断答案.【解答】解:因为𝑎→,𝑏→是两个单位向量;只能得到其模长相等,其他没法确定;故选:D.2.(2020春•三台县期中)如图所示,在正△ABC中,D,E,F均为所在边的中点,则以下向量中与𝐸𝐷→相等的是()A.𝐸𝐹→B.
𝐵𝐸→C.𝐹𝐵→D.𝐹𝐶→【分析】由题意先证明DE∥CB且DE=12CB,再利用中点找出所有与向量𝐸𝐷→相等的向量【解答】解:∵DE是△ABC的中位线,∴DE∥CB且DE=12CB,则与向量𝐸�
�→相等的有𝐵𝐹→,𝐹𝐶→.故选:D.3.(2020•靖远县模拟)已知𝑎→=(−1,√3),下列向量中,与𝑎→反向的单位向量是()A.(−12,√32)B.(12,−√32)C.(−12,−√32)D.(12,√32)【分析】根
据题意,设要求向量为𝑏→,且𝑏→=λ𝑎→,(λ<0),可得𝑏→的坐标为(﹣λ,√3λ),由单位向量的定义可得(﹣λ)2+(√3λ)2=1,解可得λ的值,即可得𝑏→的坐标,即可得答案.【解答】解:根据题意,设要求向量为𝑏→,且𝑏→=λ𝑎→,(λ<0),则𝑏→
=λ𝑎→=(﹣λ,√3λ),(λ<0),𝑏→为单位向量,则(﹣λ)2+(√3λ)2=1,解可得:λ=±12,又由λ<0,则λ=−12,故𝑏→=(12,−√32);故选:B.4.(2020春•平谷区期末)化
简向量𝑂𝐴→+𝐵𝐶→−𝐵𝐴→−𝑂𝐷→等于()A.𝐷𝐶→B.𝑂𝐷→C.𝐶𝐷→D.𝐴𝐵→【分析】根据向量加法、减法和数乘的几何意义进行运算即可.【解答】解:𝑂𝐴→+𝐵𝐶→−𝐵𝐴→−𝑂𝐷→=𝑂𝐴→+𝐴𝐵→+𝐵𝐶→−𝑂𝐷→=𝑂𝐶→
−𝑂𝐷→=𝐷𝐶→.故选:A.5.(2019秋•茂名期末)如图所示,在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则𝐸𝐵→=()A.34𝐴𝐵→−14𝐴𝐶→B.14𝐴𝐵→−34𝐴𝐶→C.34𝐴𝐵→+14𝐴𝐶→
D.14𝐴𝐵→+34𝐴𝐶→【分析】运用向量的加减运算和向量中点的表示,计算可得所求向量.【解答】解:如图所示,∵在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,故𝐸𝐵→=𝐸𝐷→+𝐷𝐵→=12𝐴𝐷→+12𝐶𝐵→=12×12(𝐴𝐵→+𝐴𝐶→)+12(𝐴
𝐵→−𝐴𝐶→)=34𝐴𝐵→−14𝐴𝐶→.故选:A.6.(2019秋•常德期末)如图,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为BC中点,则𝐴𝐸→=()A.12𝐴𝐵→+12𝐴𝐷→B.34𝐴𝐵→+𝐴𝐷→C.34𝐴
𝐵→+12𝐴𝐷→D.32𝐴𝐵→+12𝐴𝐷→【分析】由题意作图辅助,从而利用平面向量的线性运算化简即可.【解答】解:如图,梯形ABCD中,AB∥CD,AB=2CD,E为BC中点,∴𝐴𝐸→=𝐴𝐶→+𝐴𝐵→2=𝐴𝐷→+𝐷𝐶→+𝐴
𝐵→2=𝐴𝐷→+12𝐴𝐵→+𝐴𝐵→2=34𝐴𝐵→+12𝐴𝐷→,故选:C.7.(2020春•九龙坡区校级期中)如图,在△ABC中,𝐴𝐷→=14𝐴𝐵→,𝐴𝐸→=12𝐴𝐶→,BE和
CD相交于点F,则向量𝐴𝐹→等于()A.17𝐴𝐵→+27𝐴𝐶→B.17𝐴𝐵→+37𝐴𝐶→C.114𝐴𝐵→+214𝐴𝐶→D.114𝐴𝐵→+314𝐴𝐶→【分析】由向量共线和平面向量基本定理可得:𝐶𝐹→=17𝐴𝐵→−47�
�𝐶→,再由三角形法则可求向量𝐴𝐹→.【解答】解:设𝐶𝐹→=k𝐶𝐷→=k(𝐴𝐷→−𝐴𝐶→)=k(14𝐴𝐵→−𝐴𝐶→),∵𝐵𝐹→=𝐵𝐶→+𝐶𝐹→=k(14𝐴𝐵→−𝐴𝐶→)+𝐴𝐶→−𝐴𝐵→=(14k﹣1)𝐴𝐵→+(1﹣k)𝐴
𝐶→,𝐵𝐸→=𝐴𝐸→−𝐴𝐵→=12𝐴𝐶→−𝐴𝐵→.∵𝐵𝐹→∥𝐵𝐸→,∴𝐵𝐹→=λ𝐵𝐸→,则(14k﹣1)𝐴𝐵→+(1﹣k)𝐴𝐶→=λ(12𝐴𝐶→−𝐴𝐵→).∴{14𝑘−1=−𝜆1−𝑘=12𝜆,∴k=47
,𝐶𝐹→=17𝐴𝐵→−47𝐴𝐶→,∴𝐴𝐹→=𝐴𝐶→+𝐶𝐹→=17𝐴𝐵→+37𝐴𝐶→.故选:B.8.(2020•桥西区校级模拟)如图,圆O是等边三角形ABC的外接圆,点D为劣弧AC的中点,则𝑂𝐷→=()A.23𝐵𝐴→+13𝐴𝐶→B.
23𝐵𝐴→−13𝐴𝐶→C.13𝐵𝐴→+23𝐴𝐶→D.43𝐵𝐴→+23𝐴𝐶→【分析】根据等边三角形外心的性质得出𝑂𝐷→=𝐵𝑂→,再根据三点共线的基本性质,求解𝐵𝑂→即可.【解答】解:由题,圆O是等边三角形ABC的外接圆,∴
𝐵𝑂→⊥𝐴𝐶→,点D为劣弧AC的中点,∴𝑂𝐷→⊥𝐴𝐶→,∴𝐵𝑂→∥𝑂𝐷→,又因为𝐵𝑂→和𝑂𝐷→有公共点𝑂,所以B,O,D三点共线.圆O中,𝑂𝐷→=𝐵𝑂→=23⋅12(𝐵𝐴→+𝐵𝐶→)=13(
𝐵𝐴→+𝐵𝐴→+𝐴𝐶→)=23𝐵𝐴→+13𝐴𝐶.→故选:A.9.(2020•毕节市模拟)如图,在△ABC中,𝐴𝑁→=2𝑁𝐶→,P是BN上一点,若𝐴𝑃→=t𝐴𝐵→+13𝐴𝐶→,则实数t的值为()A.16B.23C.12D.34【分析】根据𝐴𝑁→=
2𝑁𝐶→即可得出𝐴𝐶→=32𝐴𝑁→,进而可得出𝐴𝑃→=𝑡𝐴𝐵→+12𝐴𝑁→,然后根据B,P,N三点共线即可得出t的值.【解答】解:∵𝐴𝑁→=2𝑁𝐶→,∴𝐴𝐶→=32𝐴𝑁→,∴𝐴𝑃
→=𝑡𝐴𝐵→+13𝐴𝐶→=𝑡𝐴𝐵→+12𝐴𝑁→,且B,P,N三点共线,∴𝑡+12=1,解得𝑡=12.故选:C.10.(多选)如图,在平行四边形ABCD中,下列结论中正确的是()A.𝐴𝐵
→=𝐷𝐶→B.𝐴𝐷→+𝐴𝐵→=𝐴𝐶→C.𝐴𝐵→−𝐴𝐷→=𝐵𝐷→D.𝐴𝐷→+𝐶𝐵→=0→【分析】应用熟悉的几何图形进行有关向量加减运算的问题,这种问题只要代入验证即可,有的答案非常清晰比如A和D答案,B符合平行四边形法则.【解答】解:在平行四
边形ABCD中,根据向量的减法法则知𝐴𝐵→−𝐴𝐷→=𝐷𝐵→,所以结论中错误的是C.ABD均正确.故选:ABD.11.(2020春•红桥区期中)计算:𝑂𝑃→+𝑁𝑄→+𝑀𝑁→−𝑀𝑃→=
.【分析】利用向量线性运算性质即可得出.【解答】解:𝑂𝑃→+𝑁𝑄→+𝑀𝑁→−𝑀𝑃→=𝑂𝑃→+𝑃𝑀→+𝑀𝑁→+𝑁𝑄→=𝑂𝑄→.故答案为:𝑂𝑄→.12.(2019秋•闵行区校级月考)已知点P是
直线P1P2上一点,且𝑃1𝑃→=−13𝑃𝑃2→,若𝑃2𝑃1→=𝜆𝑃𝑃2→,则实数λ=【分析】本题可根据向量的线性运算及数乘可得出结果.【解答】解:由题意,𝑃2𝑃1→=−𝑃1𝑃2→=−(𝑃1𝑃→+𝑃𝑃2→)=﹣(−13𝑃𝑃2→+�
�𝑃2→)=−23𝑃𝑃2→.∴λ=−23.故答案为:−23.13.(2020春•忻府区校级期中)对下列命题:(1)若向量𝑎→与𝑏→同向,且|𝑎→|>|𝑏→|,则𝑎→>𝑏→;(2)若向量|𝑎→|=|𝑏→|,则𝑎→与𝑏→的长度相等且方向相同或相反;(3)对于任意向量|�
�→|=|𝑏→|,若𝑎→与𝑏→的方向相同,则𝑎→=𝑏→;(4)由于0→方向不确定,故0→不与任意向量平行;(5)向量𝑎→与𝑏→平行,则向量𝑎→与𝑏→方向相同或相反.其中正确的命题的个数为【分析】直接根据向量的基本性质以及0→的特殊性即可判断.【解答】解:(1)向
量不能比较大小,故不正确;(2)向量|𝑎→|=|𝑏→|,只能说长度相等,方向不定;故错误;(3)由相等向量的定义可得其正确;(4)错误,0→与任意向量平行;(5)若其中一个是0→,其错误;故真命题只有(3)即1个;故
答案为:1.14.(2019秋•百色期末)已知向量𝑎→,𝑏→是两个不共线的向量,且向量𝑚𝑎→−3𝑏→与𝑎→+(2−𝑚)𝑏→共线,则实数m的值为.【分析】根据平面向量的共线定理,列方程求得m的值.【解答】解:因为向量𝑚𝑎
→−3𝑏→与𝑎→+(2−𝑚)𝑏→共线,所以𝑚=−32−𝑚,解得m=﹣1或m=3.故答案为:﹣1或3.15.(2020•肇庆一模)在△ABC中,已知D是AB边上一点,若𝐴𝐷→=2𝐷𝐵→,𝐶𝐷→=13𝐶𝐴
→+𝜆𝐶𝐵→,则λ=.【分析】根据题意,画出图形,结合图形,得出𝐶𝐷→=𝐶𝐴→+𝐴𝐷→①,𝐶𝐷→=𝐶𝐵→+𝐵𝐷→②;由①、②得出𝐶𝐷→=13𝐶𝐴→+23𝐶𝐵→,从而求出λ的值.【解答】解:△ABC中,D是AB边上一点,𝐴𝐷→=2𝐷𝐵→,𝐶
𝐷→=13𝐶𝐴→+𝜆𝐶𝐵→,如图所示,∴𝐶𝐷→=𝐶𝐴→+𝐴𝐷→=𝐶𝐴→+2𝐷𝐵→①,𝐶𝐷→=𝐶𝐵→+𝐵𝐷→,∴2𝐶𝐷→=2𝐶𝐵→+2𝐵𝐷→=2𝐶𝐵→
−2𝐷𝐵→②;①+②得,3𝐶𝐷→=𝐶𝐴→+2𝐶𝐵→,∴𝐶𝐷→=13𝐶𝐴→+23𝐶𝐵→;∴λ=23.故答案为:23.16.(2019春•赣州期中)已知𝑒1→,𝑒2→不共线
,若k𝑒1→+𝑒2→∥𝑒1→+𝑘𝑒2→,试确定k的值.【分析】据条件可知,𝑒1→+𝑘𝑒2→≠0→,而根据(𝑘𝑒1→+𝑒2→)∥(𝑒1→+𝑘𝑒2→)可知,存在实数λ,使得𝑘
𝑒1→+𝑒2→=𝜆(𝑒1→+𝑘𝑒2→),从而得出{𝑘=𝜆𝜆𝑘=1,解出k即可.【解答】解:∵𝑒1→,𝑒2→不共线;∴𝑒1→+𝑘𝑒2→≠0→;又𝑘𝑒1→+𝑒2→∥𝑒1→+𝑘𝑒2→;∴存在实数λ,使𝑘𝑒1→+𝑒2→=𝜆𝑒1→+𝑘𝜆
𝑒2→;即{𝑘=𝜆1=𝜆𝑘;解得k=±1.17.(2020春•石嘴山校级期中)(1)化简:25(𝑎→−𝑏→)−13(2𝑎→+4𝑏→)+215(2𝑎→+13𝑏→);(2)设两个非零向量𝑒1→与𝑒2→不共线.如果𝐴𝐵→=𝑒1→+𝑒2→,𝐵𝐶
→=2𝑒1→+8𝑒2→,𝐶𝐷→=3(𝑒1→−𝑒2→),求证:A、B、D三点共线.【分析】(1)进行向量的数乘运算即可;(2)根据𝐵𝐷→=𝐵𝐶→+𝐶𝐷→,进行向量的数乘运算即可得出𝐵𝐷→=5𝐴𝐵→,从而得出𝐵𝐷→,𝐴
𝐵→共线,进而得出A,B,D三点共线.【解答】解:(1)原式=(25−23+415)𝑎→+(−25−43+2615)𝑏→=0⋅𝑎→+0⋅𝑏→=0→;(2)证明:∵𝐵𝐷→=𝐵𝐶→+𝐶𝐷→=2𝑒1→+8𝑒2→+3(𝑒1→−
𝑒2→)=5(𝑒1→+𝑒2→)=5𝐴𝐵→,∴𝐵𝐷→∥𝐴𝐵→,又𝐵𝐷→,𝐴𝐵→有公共点B,∴A,B,D三点共线.18.(2020春•温州期中)如图,已知△OCB中,B、C关于点A对称,D是将OB
分成2:1的一个内分点,DC和OA交于点E,设𝑂𝐴→=𝑎→,𝑂𝐵→=𝑏→.(1)用𝑎→,𝑏→表示向量𝑂𝐶→,𝐷𝐶→.(2)若𝑂𝐸→=𝜆𝑂𝐴→,求实数λ的值.【分析】(1)根据平行四边形的法则结合向量的基本定理即可用𝑎→,𝑏→表示向量𝑂𝐶→
,𝐷𝐶→.(2)根据向量关系的条件建立方程关系,求实数λ的值.【解答】解:(1)由题意知A是BC的中点,且𝑂𝐷→=23𝑂𝐵→,由平行四边形法则得𝑂𝐵→+𝑂𝐶→=2𝑂𝐴→,则𝑂𝐶→=2𝑂𝐴→−𝑂𝐵→=2𝑎→−𝑏→,则𝐷𝐶→=
𝑂𝐶→−𝑂𝐷→=2𝑎→−𝑏→−23𝑏→=2𝑎→−53𝑏→.(2)由图知𝐸𝐶→∥𝐷𝐶→,∵𝐸𝐶→=𝑂𝐶→−𝑂𝐸→=2𝑎→−𝑏→−λ𝑎→=(2﹣λ)𝑎→−𝑏→,�
�𝐶→=2𝑎→−53𝑏→,∴2−𝜆2=−1−53,解得𝜆=45.19.(2019秋•厦门期末)如图,平行四边形ABCD中,AB=4,AD=2,∠BAD=60°,点E、F分别为AD、DC边的中点,BE与AF相交于点O.记𝐴𝐵→=𝑎→
,𝐴𝐷→=𝑏→.(1)用𝑎→、𝑏→表示𝐵𝐸→,并求|𝐵𝐸→|;(2)若𝐴𝑂→=𝜆𝐴𝐹→,求实数λ的值.【分析】(1)由向量的线性运算得:𝐵𝐸→=𝐴𝐸→−𝐴𝐵→=12𝐴𝐷→−𝐴𝐵→=12𝑏→−𝑎→,|𝐵𝐸→
|=√14𝑏→2−𝑎→⋅𝑏→+𝑎→2=√1−4×2×12+16=√13;(2)设𝐴𝑂→=𝜆𝐴𝐹→,𝐵𝑂→=𝜇𝐵𝐸→,由向量的线性运算得:在△ABO中有𝐴𝑂→=𝐴𝐵→+𝐵𝑂→,所以𝜆𝐴𝐹→=𝐴𝐵→+𝜇𝐵𝐸→,所以λ(𝑏→+12𝑎→)
=𝑎→+μ(12𝑏→−𝑎→),又𝑎→,𝑏→不共线,则{𝜆=𝜇2𝜆2=1−𝜇,解得:{𝜆=25𝜇=45得解【解答】解:(1)𝐵𝐸→=𝐴𝐸→−𝐴𝐵→=12𝐴𝐷→−𝐴𝐵→=12𝑏→−𝑎→,|𝐵𝐸→
|=√14𝑏→2−𝑎→⋅𝑏→+𝑎→2=√1−4×2×12+16=√13;(2)设𝐴𝑂→=𝜆𝐴𝐹→,𝐵𝑂→=𝜇𝐵𝐸→,在△ABO中有𝐴𝑂→=𝐴𝐵→+𝐵𝑂→,所以𝜆𝐴𝐹→=𝐴𝐵→+𝜇𝐵𝐸→,所以λ(𝑏→+12𝑎→)=𝑎→+μ(
12𝑏→−𝑎→),又𝑎→,𝑏→不共线,则{𝜆=𝜇2𝜆2=1−𝜇,解得:{𝜆=25𝜇=45故实数λ的值为25.[B组]—强基必备1.(2019春•建平县期末)过△ABC的重心任作一直
线分别交边AB,AC于点D、E.若𝐴𝐷→=x𝐴𝐵→,𝐴𝐸→=y𝐴𝐶→,xy≠0,则4x+y的最小值为()A.4B.3C.2D.1【分析】本题主要考查向量的线性运算和基本不等式的运用.【解答】解:设△ABC的重
心为M,由题意可知D、E、M三点共线∴存在λ使得𝐴𝑀→=𝜆𝐴𝐷→+(1−𝜆)𝐴𝐸→∵𝐴𝐷→=𝑥𝐴𝐵→,𝐴𝐸→=𝑦𝐴𝐶→且𝐴𝑀→=13𝐴𝐵→+13𝐴𝐶→∴{𝜆𝑥=13(1−𝜆)𝑦=13,化简得:13𝑥+13
𝑦=1∴4𝑥+𝑦=(4𝑥+𝑦)(13𝑥+13𝑦)=43+13+𝑦3𝑥+4𝑥3𝑦≥53+2√49=3故选:B.2.(2020•香坊区校级三模)在△ABC中,𝐴𝐶=𝐵𝐶=√33𝐴𝐵=1,且𝐶𝐸→=𝑥𝐶𝐴→,𝐶𝐹→=𝑦𝐶𝐵→
,(其中x,y∈(0,1)),且x+4y=1,若M,N分别为线段EF,AB中点,则线段MN的最小值为.【分析】根据平面向量的数量积运算求得𝐶𝐴→•𝐶𝐵→的值,再利用中线的性质表示出𝐶𝑀→、𝐶𝑁→,由此求得𝑀𝑁→,计算|𝑀𝑁→|的最小值即可.
【解答】解:连接CM、CN,如图所示;∵等腰三角形ABC中,AC=BC=1,AB=√3,∴∠ACB=120°,∴𝐶𝐴→•𝐶𝐵→=|𝐶𝐴→|•|𝐶𝐵→|cos120°=−12;又CM是△CEF的中线,∴𝐶𝑀
→=12(𝐶𝐸→+𝐶𝐹→)=12(x𝐶𝐴→+y𝐶𝐵→)同理,可得𝐶𝑁→=12(𝐶𝐴→+𝐶𝐵→),由此可得𝑀𝑁→=𝐶𝑁→−𝐶𝑀→=12(1﹣x)𝐶𝐴→+12(1﹣y)𝐶𝐵→,∴𝑀𝑁→2=14(1﹣x)2+12(1﹣x)(1﹣y)×
(−12)+14(1﹣y)2;又x+4y=1,∴1﹣x=4y,代入上式得𝑀𝑁→2=4y2﹣y(1﹣y)+14(1﹣y)2=214y2−32y+14;又x,y∈(0,1),∴当y=32×221=17时,𝑀𝑁→2取得最小值为17,此时|𝑀𝑁→|的最小值为√77
.故答案为:√77.