1、第二章 平面向量(B) (时间:120分钟 满分:150分) 一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分) 1.已知向量a=(4,2),b=(x,3),且a∥b,则x的值是( ) A.-6 B.6 C.9 D.12 2.下列命题正确的是( ) A.单位向量都相等 B.若a与b共线,b与c共线,则a与c共线 C.若|a+b|=|a-b|,则a·b=0 D.若a与b都是单位向量,则a·b=1. 3.设向量a=(m-2,m+3),b=(2m+1,m-2),若a与b的夹角大于90°,则实数m的取值范围是( ) A.(-,2)
2、 B.(-∞,-)∪(2,+∞) C.(-2,) D.(-∞,2)∪(,+∞) 4.平行四边形ABCD中,AC为一条对角线,若=(2,4),=(1,3),则·等于( ) A.8 B.6 C.-8 D.-6 5.已知|a|=1,|b|=6,a·(b-a)=2,则向量a与向量b的夹角是( ) A. B. C. D. 6.关于平面向量a,b,c,有下列四个命题: ①若a∥b,a≠0,则存在λ∈R,使得b=λa; ②若a·b=0,则a=0或b=0; ③存在不全为零的实数λ,μ使得c=λa+μb
3、 ④若a·b=a·c,则a⊥(b-c). 其中正确的命题是( ) A.①③ B.①④ C.②③ D.②④ 7.已知|a|=5,|b|=3,且a·b=-12,则向量a在向量b上的投影等于( ) A.-4 B.4 C.- D. 8.设O,A,M,B为平面上四点,=λ+(1-λ)·,且λ∈(1,2),则( ) A.点M在线段AB上 B.点B在线段AM上 C.点A在线段BM上 D.O,A,B,M四点共线 9.P是△ABC内的一点,=(+),则△ABC的面积与△ABP的面积之比为( ) A
4、 B.2 C.3 D.6 10.在△ABC中,=2,=2,若=m+n,则m+n等于( ) A. B. C. D.1 11.已知3a+4b+5c=0,且|a|=|b|=|c|=1,则a·(b+c)等于( ) A.- B.- C.0 D. 12.定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下:对任意的a=(m,n),b=(p,q),令a⊙b=mq-np.下面说法错误的是( ) A.若a与b共线,则a⊙b=0 B.a⊙b=b⊙a C.对任意的λ∈R,有(λa)⊙
5、b=λ(a⊙b) D.(a⊙b)2+(a·b)2=|a|2|b|2 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分) 13.设向量a=(1,2),b=(2,3),若向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,则λ=________. 14.a,b的夹角为120°,|a|=1,|b|=3,则|5a-b|=________. 15.已知向量a=(6,2),b=(-4,),直线l过点A(3,-1),且与向量a+2b垂直,则直线l的方程为_______
6、. 16.已知向量=(2,1),=(1,7),=(5,1),设M是直线OP上任意一点(O为坐标原点),则·的最小值为________. 三、解答题(本大题共6小题,共70分) 17.(10分)如图所示,以向量=a,=b为边作▱AOBD,又=,=,用a,b表示、、. 18.(12分)已知a,b的夹角为120°,且|a|=4,|b|=2, 求:(1)(a-2b)·(a+b); (2)|a+b|; (3)|3a-4b|. 19.(12分)已知a=(,-1),b=,且存在实数k和t,使得x=a+(t2-3
7、)b,y=-ka+tb,且x⊥y,试求的最小值. 20.(12分)设=(2,5),=(3,1),=(6,3).在线段OC上是否存在点M,使MA⊥MB?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由. 21.(12分)设两个向量e1、e2满足|e1|=2,|e2|=1,e1、e2的夹角为60°,若向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角,求实数t的取值范围. 22.(12分)已知线段PQ过△OAB的重心G,且P、Q分别在OA、OB上,设=a,=b,=ma,=n
8、b.
求证:+=3.
第二章 平面向量(B)
答案
1.B [∵a∥b,∴4×3-2x=0,∴x=6.]
2.C [∵|a+b|2=a2+b2+2a·b |a-b|2=a2+b2-2a·b |a+b|=|a-b|.∴a·b=0.]
3.A [∵a与b的夹角大于90°,∴a·b<0,∴(m-2)(2m+1)+(m+3)(m-2)<0,即3m2-2m-8<0,∴- 9、-|a|2=2,∴a·b=3,∴cos〈a,b〉===,∴〈a,b〉=.]
6.B [由向量共线定理知①正确;若a·b=0,则a=0或b=0或a⊥b,所以②错误;在a,b能够作为基底时,对平面上任意向量,存在实数λ,μ使得c=λa+μb,所以③错误;若a·b=a·c,则a(b-c)=0,所以a⊥(b-c),所以④正确,即正确命题序号是①④.]
7.A [向量a在向量b上的投影为|a|cos〈a,b〉=|a|·==-=-4.]
8.B [∵=λ+(1-λ)=+λ(-)∴=λ,λ∈(1,2),∴点B在线段AM上,故选B.]
9.C [设△ABC边BC的中点为D,则==.
∵=(+)=,∴ 10、=,∴||=||.∴=3.]
10.B [=+=+=+(-)=+故有m+n=+=.]
11.B [由已知得4b=-3a-5c,将等式两边平方得(4b)2=(-3a-5c)2,化简得a·c=-.同理由5c=-3a-4b两边平方得a·b=0,∴a·(b+c)=a·b+a·c=-.]
12.B [若a=(m,n)与b=(p,q)共线,则mq-np=0,依运算“⊙”知a⊙b=0,故A正确.由于a⊙b=mq-np,又b⊙a=np-mq,因此a⊙b=-b⊙a,故B不正确.对于C,由于λa=(λm,λn),因此(λa)⊙b=λmq-λnp,又λ(a⊙b)=λ(mq-np)=λmq-λnp,故C正确.对 11、于D,(a⊙b)2+(a·b)2=m2q2-2mnpq+n2p2+(mp+nq)2=m2(p2+q2)+n2(p2+q2)=(m2+n2)(p2+q2)=|a|2|b|2,故D正确.]
13.2
解析 ∵a=(1,2),b=(2,3),
∴λa+b=(λ,2λ)+(2,3)=(λ+2,2λ+3).
∵向量λa+b与向量c=(-4,-7)共线,
∴-7(λ+2)+4(2λ+3)=0.
∴λ=2.
14.7
解析 ∵|5a-b|2=(5a-b)2=25a2+b2-10a·b=25×12+32-10×1×3×(-)=49.
∴|5a-b|=7.
15.2x-3y-9=0
解析 12、设P(x,y)是直线上任意一点,根据题意,有·(a+2b)=(x-3,y+1)·(-2,3)=0,整理化简得2x-3y-9=0.
16.-8
解析 设=t=(2t,t),故有·=(1-2t,7-t)·(5-2t,1-t)=5t2-20t+12=5(t-2)2-8,故当t=2时,·取得最小值-8.
17.解 =-=a-b.∴=+=+=+=a+b.
又=a+b.=+=+==a+b,
∴=-=a+b-a-b=a-b.
18.解 a·b=|a||b|cos 120°=4×2×=-4.
(1)(a-2b)·(a+b)=a2-2a·b+a·b-2b2=42-2×(-4)+(-4)-2×22= 13、12.
(2)∵|a+b|2=(a+b)2=a2+2a·b+b2=16+2×(-4)+4=12.
∴|a+b|=2.
(3)|3a-4b|2=9a2-24a·b+16b2=9×42-24×(-4)+16×22=16×19,
∴|3a-4b|=4.
19.解 由题意有|a|==2,|b|==1.
∵a·b=×-1×=0,∴a⊥b.
∵x·y=0,∴[a+(t2-3)b](-ka+tb)=0.化简得k=.
∴=(t2+4t-3)=(t+2)2-.即t=-2时,有最小值为-.
20.解 设=t,t∈[0,1],则=(6t,3t),即M(6t,3t).=-=(2-6t,5-3t),
14、
=-=(3-6t,1-3t).若MA⊥MB,则·=(2-6t)(3-6t)+(5-3t)(1-3t)=0.即45t2-48t+11=0,t=或t=.∴存在点M,M点的坐标为(2,1)或.
21.解 由向量2te1+7e2与e1+te2的夹角为钝角,
得<0,
即(2te1+7e2)·(e1+te2)<0.
整理得:2te+(2t2+7)e1·e2+7te<0.(*)
∵|e1|=2,|e2|=1,〈e1,e2〉=60°.
∴e1·e2=2×1×cos 60°=1
∴(*)式化简得:2t2+15t+7<0.解得:-7






