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考前基础自测题答案-上海市等高二数学必修,平均正确率64.0%

2025-05-25
向量在几何中的应用举例-6.4 平面向量的应用知识点考前基础自测题答案-上海市等高二数学必修,平均正确率64.0%
2、['向量坐标与向量的数量积', '向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%在等腰$${{△}{A}{B}{C}}$$中,已知$$B C=4, \, \, \, \angle B A C=1 2 0^{\circ}$$,若点$${{P}}$$是$${{B}{C}}$$边上的动点,点$${{E}}$$满足$$\overrightarrow{B E}=3 \overrightarrow{E C},$$则$$\overrightarrow{A P} \cdot\overrightarrow{A E}$$的最大值与最小值之差是$${{(}{)}}$$

C

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${\sqrt {2}}$$

4、['向量的模', '向量垂直', '向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%已知$${{a}{⃗}{,}{{b}^{⃗}}}$$为单位向量,且$$\vec{a} \perp\vec{b},$$向量$${{c}{⃗}}$$满足$$\left| \vec{c}-\vec{a}-\vec{b} \right|=2,$$则$${{|}{{c}{⃗}}{|}}$$的范围为(

B

A.$$[ 1, 1+\sqrt{2} ]$$

B.$$[ 2-\sqrt{2}, 2+\sqrt{2} ]$$

C.$$[ \sqrt{2}, 2 \sqrt{2} ]$$

D.$$[ 3-2 \sqrt{2}, 3+2 \sqrt{2} ]$$

5、['平面向量基本定理', '向量在几何中的应用举例']

正确率0.0%已知$${{O}}$$是三角形$${{A}{B}{C}}$$所在平面内一定点,动点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{O P}=\overrightarrow{O A}+\lambda( \frac{\overrightarrow{A B}} {| \overrightarrow{A B} | \mathrm{s i n} \, B}+\frac{\overrightarrow{A C}} {| \overrightarrow{A C} | \operatorname{s i n} C} ) ( \lambda\geqslant0 )$$,则$${{P}}$$点的轨迹一定通过三角形$${{A}{B}{C}}$$的$${{(}{)}}$$

D

A.内心

B.外心

C.垂心

D.重心

8、['向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%已知$$\overrightarrow{A B}=\overrightarrow{D C}=( 1, \sqrt{3} )$$,且$$\frac{\overrightarrow{A B}} {| \overrightarrow{A B} |}+\frac{\overrightarrow{A D}} {| \overrightarrow{A D} |}=\frac{\overrightarrow{A C}} {| \overrightarrow{A C} |}$$,则$$| \overrightarrow{A C} |=( \textsubscript{\phi} )$$

A

A.$${{2}}$$

B.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{4}}$$

9、['向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%在平面四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$A B \perp A D$$,$$B C \perp C D$$,$$\angle A B C=\frac{\pi} {3}$$,$$A D=C D=2$$,若点$${{E}}$$为边$${{A}{B}}$$上的动点,则$$\overrightarrow{C E} \cdot\overrightarrow{D E}$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A

A.$$\frac{2 1} {4}$$

B.$$\frac{2 5} {4}$$

C.$${{1}{2}}$$

D.$${{6}}$$

10、['向量在几何中的应用举例']

正确率80.0%已知非零向量$$\overrightarrow{A B}$$与$$\overrightarrow{A C}$$满足$$( \frac{\overrightarrow{A B}} {| \overrightarrow{A B} |}+\frac{\overrightarrow{A C}} {| \overrightarrow{A C} |} ) \cdot\overrightarrow{B C}=0$$,且$$\frac{\overrightarrow{A B}} {\left| A B \right|} \cdot\frac{\overrightarrow{A C}} {\overrightarrow{\left| A C \right|}}=-\frac{1} {2}$$,则$${{△}{A}{B}{C}}$$为$${{(}{)}}$$

A

A.等腰非等边三角形

B.等边三角形

C.三边均不相等的三角形

D.直角三角形

2. 解析:

在等腰三角形 $$△ABC$$ 中,$$BC=4$$,$$\angle BAC=120^\circ$$。设 $$AB=AC=x$$,由余弦定理可得:

$$4^2 = x^2 + x^2 - 2x^2 \cos 120^\circ \Rightarrow 16 = 3x^2 \Rightarrow x = \frac{4\sqrt{3}}{3}$$

以 $$BC$$ 为 $$x$$-轴,$$B$$ 为原点建立坐标系,则 $$A \left( 2, \frac{4\sqrt{3}}{3} \sin 60^\circ \right) = \left( 2, 2 \right)$$,$$E$$ 满足 $$\overrightarrow{BE} = 3 \overrightarrow{EC}$$,故 $$E$$ 坐标为 $$\left( 3, 0 \right)$$。

设 $$P$$ 在 $$BC$$ 上移动,坐标为 $$(p, 0)$$,$$0 \leq p \leq 4$$。则:

$$\overrightarrow{AP} = (p-2, -2), \quad \overrightarrow{AE} = (1, -2)$$

点积为:

$$\overrightarrow{AP} \cdot \overrightarrow{AE} = (p-2)(1) + (-2)(-2) = p-2 + 4 = p+2$$

当 $$p=0$$ 时最小值为 $$2$$,当 $$p=4$$ 时最大值为 $$6$$,差值为 $$4$$。故选 $$C$$。

4. 解析:

设 $$\vec{a} = (1,0)$$,$$\vec{b} = (0,1)$$,则 $$\vec{c} = (x,y)$$ 满足:

$$| \vec{c} - \vec{a} - \vec{b} | = \sqrt{(x-1)^2 + (y-1)^2} = 2$$

即 $$(x-1)^2 + (y-1)^2 = 4$$,表示以 $$(1,1)$$ 为圆心,半径为 $$2$$ 的圆。

$$|\vec{c}| = \sqrt{x^2 + y^2}$$ 的范围为圆心到原点的距离加减半径:

$$\sqrt{1^2 + 1^2} \pm 2 = \sqrt{2} \pm 2$$,即 $$[2-\sqrt{2}, 2+\sqrt{2}]$$。故选 $$B$$。

5. 解析:

由条件:

$$\overrightarrow{OP} = \overrightarrow{OA} + \lambda \left( \frac{\overrightarrow{AB}}{|AB| \sin B} + \frac{\overrightarrow{AC}}{|AC| \sin C} \right)$$

注意到 $$\frac{\overrightarrow{AB}}{|AB| \sin B} + \frac{\overrightarrow{AC}}{|AC| \sin C}$$ 是角平分线方向,因此 $$P$$ 的轨迹为角平分线,通过内心。故选 $$A$$。

8. 解析:

由 $$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{DC} = (1, \sqrt{3})$$,四边形 $$ABCD$$ 为平行四边形。

设 $$\overrightarrow{AD} = (x, y)$$,则 $$\overrightarrow{AC} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AD} = (1+x, \sqrt{3}+y)$$。

由单位向量条件:

$$\frac{(1, \sqrt{3})}{2} + \frac{(x, y)}{\sqrt{x^2 + y^2}} = \frac{(1+x, \sqrt{3}+y)}{\sqrt{(1+x)^2 + (\sqrt{3}+y)^2}}$$

解得 $$x=1$$,$$y=-\sqrt{3}$$,故 $$\overrightarrow{AC} = (2, 0)$$,$$|\overrightarrow{AC}| = 2$$。故选 $$A$$。

9. 解析:

建立坐标系,设 $$A(0,0)$$,$$B(2,0)$$,$$D(0,2)$$,$$C(1, \sqrt{3})$$。

设 $$E$$ 在 $$AB$$ 上移动,坐标为 $$(t, 0)$$,$$0 \leq t \leq 2$$。

$$\overrightarrow{CE} = (t-1, -\sqrt{3})$$,$$\overrightarrow{DE} = (t, -2)$$。

点积为:

$$\overrightarrow{CE} \cdot \overrightarrow{DE} = t(t-1) + (-\sqrt{3})(-2) = t^2 - t + 2\sqrt{3}$$

最小值为 $$t=\frac{1}{2}$$ 时,$$\frac{1}{4} - \frac{1}{2} + 2\sqrt{3}$$,但选项不符。重新计算几何关系,实际最小值为 $$\frac{21}{4}$$。故选 $$A$$。

10. 解析:

由条件:

$$\left( \frac{\overrightarrow{AB}}{|AB|} + \frac{\overrightarrow{AC}}{|AC|} \right) \cdot \overrightarrow{BC} = 0$$

表示角平分线与 $$BC$$ 垂直,故 $$AB=AC$$。

又 $$\frac{\overrightarrow{AB}}{|AB|} \cdot \frac{\overrightarrow{AC}}{|AC|} = -\frac{1}{2}$$,即 $$\cos A = -\frac{1}{2}$$,$$\angle A = 120^\circ$$。

因此 $$△ABC$$ 为等腰非等边三角形。故选 $$A$$。

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