格物学 第六章 平面向量及其应用6.4 平面向量的应用

向量在几何中的应用举例-6.4 平面向量的应用知识点专题基础单选题自测题答案-辽宁省等高二数学必修,平均正确率72.0%

2025-05-26
向量在几何中的应用举例-6.4 平面向量的应用知识点专题基础单选题自测题答案-辽宁省等高二数学必修,平均正确率72.0%
1、['向量在几何中的应用举例', '向量的线性运算']

正确率60.0%若$${{O}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$所在平面内一点,且满足$$| \overrightarrow{O B}-\overrightarrow{O C} |=| \overrightarrow{O B}+\overrightarrow{O C}-2 \overrightarrow{O A} |,$$则$${{△}{A}{B}{C}}$$的形状是(

B

A.锐角三角形

B.直角三角形

C.钝角三角形

D.等边三角形

4、['平面向量基本定理', '向量在几何中的应用举例', '向量的数量积的定义', '向量的线性运算']

正确率40.0%设$${{A}{B}{C}{D}}$$为平行四边形,$$\vert\overrightarrow{A B} \vert=4, \vert\overrightarrow{A D} \vert=6, \quad\angle B A D=\frac{\pi} {2}$$,若点$${{M}{,}{N}}$$满足$$\overrightarrow{B M}=\overrightarrow{M C}, \quad\overrightarrow{A N}=2 \overrightarrow{N D}$$$${{.}}$$则$$\overrightarrow{N M} \cdot\overrightarrow{A M}=$$(

B

A.$${{2}{3}}$$

B.$${{1}{7}}$$

C.$${{1}{5}}$$

D.$${{9}}$$

5、['平面向量的概念', '向量在几何中的应用举例', '向量的线性运算']

正确率40.0%已知$${{O}}$$是平面上一定点,$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$是平面上不共线的三个点,动点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{O P}=\overrightarrow{O A}+\lambda( \frac{\overrightarrow{A B}} {| \overrightarrow{A B} |}+\frac{\overrightarrow{A C}} {| \overrightarrow{A C} |} ) ( \lambda\in[ 0,+\infty) ),$$则点$${{P}}$$的轨迹一定通过$${{△}{A}{B}{C}}$$的$${{(}{)}}$$

B

A.外心

B.内心

C.重心

D.垂心

6、['平面向量的概念', '向量在几何中的应用举例', '向量的线性运算']

正确率80.0%已知$${{a}^{→}}$$,$${{b}^{→}}$$是不共线的非零向量,$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{a}+2 \overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{B C}=3 \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}$$,$$\overrightarrow{C D}=2 \overrightarrow{a}-3 \overrightarrow{b}$$,则四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$是$${{(}{)}}$$

A

A.梯形

B.平行四边形

C.矩形

D.菱形

7、['平面向量的概念', '向量在几何中的应用举例']

正确率60.0%下列各组向量中,可以作为基底的是(

C

A.$$\overrightarrow{e}_{1}=( 0, \ 0 ), \ \overrightarrow{e}_{2}=(-2, \ 1 )$$

B.$$\overrightarrow{e}_{1}=( 4, \ 6 ), \ \overrightarrow{e}_{2}=( 6, \ 9 )$$

C.$$\overrightarrow{e}_{1}=( 2, ~-5 ), ~ \overrightarrow{e}_{2}=(-6, ~ 4 )$$

D.$$\overrightarrow{e}_{1}=( 2, ~-3 ), ~ ~ \overrightarrow{e}_{2}=( \frac{1} {2}, ~-\frac{3} {4} )$$

9、['向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%已知甲船在海岛$${{B}}$$的正南方向相距$${{1}{0}}$$海里的$${{A}}$$处,甲船以每小时$${{4}}$$海里的速度向正北方向航行,同时乙船自海岛$${{B}}$$出发以每小时$${{6}}$$海里的速度向北偏东$${{6}{0}^{∘}}$$的方向驶去,当航行一小时后,甲船在乙船的

C

A.北偏东$${{3}{0}^{∘}}$$方向

B.北偏东$${{1}{5}^{∘}}$$方向

C.南偏西$${{3}{0}^{∘}}$$方向

D.南偏西$${{1}{5}^{∘}}$$方向

1、解析:

给定向量条件 $$|\overrightarrow{OB} - \overrightarrow{OC}| = |\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} - 2\overrightarrow{OA}|$$。

设 $$\overrightarrow{OA} = \mathbf{a}$$,$$\overrightarrow{OB} = \mathbf{b}$$,$$\overrightarrow{OC} = \mathbf{c}$$,则条件化为 $$|\mathbf{b} - \mathbf{c}| = |\mathbf{b} + \mathbf{c} - 2\mathbf{a}|$$。

两边平方得:

$$(\mathbf{b} - \mathbf{c})^2 = (\mathbf{b} + \mathbf{c} - 2\mathbf{a})^2$$

展开化简:

$$\mathbf{b}^2 - 2\mathbf{b} \cdot \mathbf{c} + \mathbf{c}^2 = \mathbf{b}^2 + \mathbf{c}^2 + 4\mathbf{a}^2 + 2\mathbf{b} \cdot \mathbf{c} - 4\mathbf{a} \cdot \mathbf{b} - 4\mathbf{a} \cdot \mathbf{c}$$

消去相同项并整理:

$$-4\mathbf{b} \cdot \mathbf{c} = 4\mathbf{a}^2 - 4\mathbf{a} \cdot \mathbf{b} - 4\mathbf{a} \cdot \mathbf{c}$$

进一步化简:

$$\mathbf{a}^2 - \mathbf{a} \cdot \mathbf{b} - \mathbf{a} \cdot \mathbf{c} + \mathbf{b} \cdot \mathbf{c} = 0$$

这可以表示为:

$$(\mathbf{a} - \mathbf{b}) \cdot (\mathbf{a} - \mathbf{c}) = 0$$

即 $$\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{CA} = 0$$,说明 $$BA$$ 与 $$CA$$ 垂直,故 $$△ABC$$ 为直角三角形,直角在 $$A$$。

答案:B.直角三角形

4、解析:

建立坐标系,设 $$A$$ 为原点 $$(0, 0)$$,$$AB$$ 沿 $$x$$ 轴,$$AD$$ 沿 $$y$$ 轴。

则 $$B = (4, 0)$$,$$D = (0, 6)$$,$$C = (4, 6)$$。

由条件:

$$\overrightarrow{BM} = \overrightarrow{MC}$$,故 $$M$$ 是 $$BC$$ 的中点,坐标为 $$(4, 3)$$。

$$\overrightarrow{AN} = 2\overrightarrow{ND}$$,故 $$N$$ 分 $$AD$$ 为 $$1:2$$,坐标为 $$(0, 4)$$。

计算向量:

$$\overrightarrow{NM} = (4 - 0, 3 - 4) = (4, -1)$$

$$\overrightarrow{AM} = (4 - 0, 3 - 0) = (4, 3)$$

点积:

$$\overrightarrow{NM} \cdot \overrightarrow{AM} = 4 \times 4 + (-1) \times 3 = 16 - 3 = 13$$

但选项中没有 13,重新检查计算:

实际上,$$\overrightarrow{AN} = 2\overrightarrow{ND}$$ 表示 $$N$$ 分 $$AD$$ 为 $$2:1$$,故 $$N = (0, 4)$$ 是正确的。

点积计算无误,可能是题目选项有误,但最接近的是 D.9(可能有其他理解方式)。

答案:D.9

5、解析:

动点 $$P$$ 满足 $$\overrightarrow{OP} = \overrightarrow{OA} + \lambda\left(\frac{\overrightarrow{AB}}{|\overrightarrow{AB}|} + \frac{\overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AC}|}\right)$$。

注意到 $$\frac{\overrightarrow{AB}}{|\overrightarrow{AB}|}$$ 和 $$\frac{\overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AC}|}$$ 分别是 $$AB$$ 和 $$AC$$ 方向的单位向量,它们的和向量位于角 $$A$$ 的平分线方向。

因此,点 $$P$$ 的轨迹沿角 $$A$$ 的平分线移动,必然通过三角形的内心。

答案:B.内心

6、解析:

给定向量:

$$\overrightarrow{AB} = \mathbf{a} + 2\mathbf{b}$$

$$\overrightarrow{BC} = 3\mathbf{a} - \mathbf{b}$$

$$\overrightarrow{CD} = 2\mathbf{a} - 3\mathbf{b}$$

计算 $$\overrightarrow{AD} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BC} + \overrightarrow{CD} = (\mathbf{a} + 2\mathbf{b}) + (3\mathbf{a} - \mathbf{b}) + (2\mathbf{a} - 3\mathbf{b}) = 6\mathbf{a} - 2\mathbf{b}$$。

检查 $$\overrightarrow{AD}$$ 是否与 $$\overrightarrow{BC}$$ 平行:

$$\overrightarrow{BC} = 3\mathbf{a} - \mathbf{b}$$,$$\overrightarrow{AD} = 6\mathbf{a} - 2\mathbf{b} = 2(3\mathbf{a} - \mathbf{b})$$,故 $$\overrightarrow{AD} \parallel \overrightarrow{BC}$$。

但 $$\overrightarrow{AB} = \mathbf{a} + 2\mathbf{b}$$ 与 $$\overrightarrow{CD} = 2\mathbf{a} - 3\mathbf{b}$$ 不平行(不存在 $$k$$ 使 $$\mathbf{a} + 2\mathbf{b} = k(2\mathbf{a} - 3\mathbf{b})$$),因此 $$ABCD$$ 是梯形。

答案:A.梯形

7、解析:

基底要求两个向量不共线(非零且线性无关)。

A: $$\mathbf{e}_1 = (0, 0)$$ 为零向量,不能作为基底。

B: $$\mathbf{e}_1 = (4, 6)$$,$$\mathbf{e}_2 = (6, 9)$$,存在 $$k = 1.5$$ 使 $$\mathbf{e}_2 = 1.5\mathbf{e}_1$$,共线。

C: $$\mathbf{e}_1 = (2, -5)$$,$$\mathbf{e}_2 = (-6, 4)$$,不存在 $$k$$ 使 $$\mathbf{e}_2 = k\mathbf{e}_1$$,不共线。

D: $$\mathbf{e}_1 = (2, -3)$$,$$\mathbf{e}_2 = \left(\frac{1}{2}, -\frac{3}{4}\right)$$,存在 $$k = \frac{1}{4}$$ 使 $$\mathbf{e}_2 = \frac{1}{4}\mathbf{e}_1$$,共线。

答案:C

9、解析:

航行一小时后:

甲船从 $$A$$ 向北航行 4 海里,到达点 $$C$$,坐标为 $$(0, 4)$$(设 $$B$$ 为原点)。

乙船从 $$B$$ 出发,向北偏东 $$60^\circ$$ 航行 6 海里,到达点 $$D$$,坐标为 $$(6 \cos 60^\circ, 6 \sin 60^\circ) = (3, 3\sqrt{3})$$。

初始时 $$A$$ 在 $$B$$ 正南 10 海里,坐标为 $$(0, -10)$$。

此时甲船在 $$C$$,坐标为 $$(0, -10 + 4) = (0, -6)$$。

向量 $$\overrightarrow{CD} = (3 - 0, 3\sqrt{3} - (-6)) = (3, 3\sqrt{3} + 6)$$。

计算方向角 $$\theta$$:

$$\tan \theta = \frac{3}{3\sqrt{3} + 6} = \frac{1}{\sqrt{3} + 2}$$,约为 $$15^\circ$$。

因此,甲船 $$C$$ 相对于乙船 $$D$$ 的方位是南偏西 $$15^\circ$$。

答案:D.南偏西$$15^\circ$$方向

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