格物学 第六章 平面向量及其应用6.2 平面向量的运算

向量加法的运算律-6.2 平面向量的运算知识点专题进阶单选题自测题答案-湖南省等高二数学必修,平均正确率54.0%

2025-09-09
向量加法的运算律-6.2 平面向量的运算知识点专题进阶单选题自测题答案-湖南省等高二数学必修,平均正确率54.0%
1、['向量加法的运算律', '共线向量基本定理']

正确率60.0%点$${{P}}$$是$${{△}{A}{B}{C}}$$所在平面内一点,若$$\overrightarrow{C B}=\lambda\overrightarrow{P A}+\overrightarrow{P B},$$其中$${{λ}{∈}{R}{,}}$$则点$${{P}}$$一定在(

B

A.$${{△}{A}{B}{C}}$$内部

B.$${{A}{C}}$$边所在的直线上

C.$${{A}{B}}$$边所在的直线上

D.$${{B}{C}}$$边所在的直线上

2、['向量加法的运算律', '向量加法的定义及运算法则', '向量减法的定义及运算法则', '数量积的性质', '数量积的运算律', '三角形的“四心”', '向量的数量积的定义', '向量数乘的定义与运算律', '向量与其他知识的综合应用']

正确率40.0%在三角形$${{A}{B}{C}}$$中,动点$${{P}}$$满足:$$\overrightarrow{C A}^{2}=\overrightarrow{C B}^{2}-2 \overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{C P}$$,则$${{P}}$$点轨迹一定通过$${{△}{A}{B}{C}}$$的(

B

A.重心

B.外心

C.内心

D.垂心

3、['向量加法的运算律', '平面向量的概念']

正确率60.0%已知向量$${{a}{⃗}{,}{{b}^{⃗}}}$$不共线,若$$\overrightarrow{A B}=\vec{a} \,+2 \vec{b} \, B \vec{C}=\,-\ \overrightarrow{4 a} \,-\, \vec{b} \, C \vec{D}=\,-\ \overrightarrow{5 a} \,-\, \overrightarrow{3 b} \,,$$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

4、['向量加法的运算律', '向量加法的定义及运算法则']

正确率60.0%已知空间四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$,连接$$A C, ~ B D$$,则$$\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{B C}+\overrightarrow{C D}$$为(

A

A.$$\overrightarrow{A D}$$

B.$$\overrightarrow{B D}$$

C.$$\overrightarrow{A C}$$

D.$${{0}^{→}}$$

6、['向量加法的运算律', '向量加法的定义及运算法则', '向量减法的定义及运算法则', '平面向量的概念', '向量数乘的定义与运算律']

正确率60.0%设平面向量$$\vec{a_{1}}, ~ \vec{a_{2}}, ~ \vec{a_{3}}$$的和$$\overrightarrow{a_{1}}+\overrightarrow{a_{2}}+\overrightarrow{a_{3}}=0.$$如果平面向量$$\vec{b_{1}}, ~ \vec{b_{2}}, ~ \vec{b_{3}}$$满足$$| \vec{b_{i}} |=2 | \vec{a_{i}} |$$,且$${{{a}_{i}}^{→}}$$顺时针旋转$${{3}{0}^{o}}$$后与$${{{b}_{i}}^{→}}$$同向,其中$$i=1, ~ 2, ~ 3$$,那么(

D

A.$$- \vec{b_{1}}+\vec{b_{2}}+\vec{b_{3}}=0$$

B.$$\vec{b_{1}}-\vec{b_{2}}-\vec{b_{3}}=0$$

C.$$\vec{b_{1}}+\vec{b_{2}}-\vec{b_{3}}=0$$

D.$$\vec{b_{1}}+\vec{b_{2}}+\vec{b_{3}}=0$$

7、['向量加法的运算律', '共线向量基本定理', '向量数乘的定义与运算律']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=\boldsymbol{e_{1}}-2 \boldsymbol{e_{2}}, \, \, \, \boldsymbol{b}=2 \boldsymbol{e_{1}}+\boldsymbol{e_{2}},$$$$\boldsymbol{c}=-6 \boldsymbol{e_{1}}+2 \boldsymbol{e_{2}},$$其中$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$不共线,则$${{a}{+}{b}}$$与$${{c}}$$的关系为(

B

A.不共线

B.共线

C.相等

D.无法确定

8、['向量加法的运算律', '向量加法的定义及运算法则', '平面向量的概念']

正确率60.0%化简$$\overrightarrow{P M}-\overrightarrow{P N}+\overrightarrow{M N}$$所得的结果是(

C

A.$$\overrightarrow{M P}$$

B.$$\overrightarrow{N P}$$

C.$${{0}}$$

D.$$\overrightarrow{M N}$$

10、['向量加法的运算律', '向量数乘的定义与运算律', '向量的夹角']

正确率40.0%在$$- A B C D$$中,$$A B=2, ~ ~ A D=1$$,点$${{E}}$$满足$$\overrightarrow{C E}=2 \overrightarrow{E D}$$.若$$\overrightarrow{E A}_{\perp} \overrightarrow{E B}$$,则$$\operatorname{c o s} \angle B A D$$的值为

A

A.$$\frac{1} {6}$$

B.$$- \frac{1} {6}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

D.$$- \frac2 3$$

1. 已知 $$\overrightarrow{C B} = \lambda \overrightarrow{P A} + \overrightarrow{P B}$$,其中 $$\lambda \in R$$。

将向量关系改写为 $$\overrightarrow{C B} - \overrightarrow{P B} = \lambda \overrightarrow{P A}$$,即 $$\overrightarrow{P C} = \lambda \overrightarrow{P A}$$。

这表明 $$\overrightarrow{P C}$$ 与 $$\overrightarrow{P A}$$ 共线,因此点 $$P$$ 在直线 $$AC$$ 上。

答案:B. $$AC$$ 边所在的直线上

2. 已知 $$\overrightarrow{C A}^2 = \overrightarrow{C B}^2 - 2 \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C P}$$。

整理得 $$\overrightarrow{C A}^2 - \overrightarrow{C B}^2 = -2 \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C P}$$。

左边用平方差公式:$$(\overrightarrow{C A} - \overrightarrow{C B}) \cdot (\overrightarrow{C A} + \overrightarrow{C B}) = -2 \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C P}$$。

注意 $$\overrightarrow{C A} - \overrightarrow{C B} = \overrightarrow{B A}$$,且 $$\overrightarrow{C A} + \overrightarrow{C B} = 2 \overrightarrow{C M}$$,其中 $$M$$ 为 $$AB$$ 中点。

代入得 $$\overrightarrow{B A} \cdot 2 \overrightarrow{C M} = -2 \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C P}$$,即 $$\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C M} = \overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{C P}$$。

因此 $$\overrightarrow{A B} \cdot (\overrightarrow{C P} - \overrightarrow{C M}) = 0$$,即 $$\overrightarrow{A B} \cdot \overrightarrow{M P} = 0$$。

故 $$MP \perp AB$$,点 $$P$$ 在过 $$M$$ 且垂直于 $$AB$$ 的直线上,该直线通过重心。

答案:A. 重心

3. 已知 $$\overrightarrow{A B} = \vec{a} + 2 \vec{b}$$,$$\overrightarrow{B C} = -4 \vec{a} - \vec{b}$$,$$\overrightarrow{C D} = -5 \vec{a} - 3 \vec{b}$$。

计算 $$\overrightarrow{A D} = \overrightarrow{A B} + \overrightarrow{B C} + \overrightarrow{C D} = (\vec{a} + 2 \vec{b}) + (-4 \vec{a} - \vec{b}) + (-5 \vec{a} - 3 \vec{b}) = -8 \vec{a} - 2 \vec{b}$$。

注意 $$\overrightarrow{B C} = -4 \vec{a} - \vec{b}$$,而 $$\overrightarrow{A D} = 2 \overrightarrow{B C}$$,因此 $$AD \parallel BC$$ 且 $$|AD| = 2|BC|$$。

又 $$\overrightarrow{A B}$$ 与 $$\overrightarrow{C D}$$ 不共线,故为梯形。

答案:A. 梯形

4. 计算 $$\overrightarrow{A B} + \overrightarrow{B C} + \overrightarrow{C D} = \overrightarrow{A C} + \overrightarrow{C D} = \overrightarrow{A D}$$。

答案:A. $$\overrightarrow{A D}$$

6. 已知 $$\vec{a_1} + \vec{a_2} + \vec{a_3} = 0$$,且 $$\vec{b_i}$$ 由 $$\vec{a_i}$$ 顺时针旋转 $$30^\circ$$ 并模长加倍得到,即 $$\vec{b_i} = 2 R(-\theta) \vec{a_i}$$,其中 $$\theta = 30^\circ$$。

由于旋转是线性操作,有 $$\vec{b_1} + \vec{b_2} + \vec{b_3} = 2 R(-\theta) (\vec{a_1} + \vec{a_2} + \vec{a_3}) = 0$$。

答案:D. $$\vec{b_1} + \vec{b_2} + \vec{b_3} = 0$$

7. 已知 $$\vec{a} = \vec{e_1} - 2 \vec{e_2}$$,$$\vec{b} = 2 \vec{e_1} + \vec{e_2}$$,$$\vec{c} = -6 \vec{e_1} + 2 \vec{e_2}$$。

计算 $$\vec{a} + \vec{b} = (\vec{e_1} - 2 \vec{e_2}) + (2 \vec{e_1} + \vec{e_2}) = 3 \vec{e_1} - \vec{e_2}$$。

注意 $$\vec{c} = -6 \vec{e_1} + 2 \vec{e_2} = -2 (3 \vec{e_1} - \vec{e_2}) = -2 (\vec{a} + \vec{b})$$。

故 $$\vec{a} + \vec{b}$$ 与 $$\vec{c}$$ 共线。

答案:B. 共线

8. 化简 $$\overrightarrow{P M} - \overrightarrow{P N} + \overrightarrow{M N}$$。

注意 $$\overrightarrow{P M} - \overrightarrow{P N} = \overrightarrow{N M}$$,因此原式 $$= \overrightarrow{N M} + \overrightarrow{M N} = \overrightarrow{0}$$。

答案:C. $$0$$

10. 在平行四边形 $$ABCD$$ 中,$$AB=2$$,$$AD=1$$,点 $$E$$ 满足 $$\overrightarrow{C E} = 2 \overrightarrow{E D}$$,且 $$\overrightarrow{E A} \perp \overrightarrow{E B}$$,求 $$\cos \angle B A D$$。

设 $$A$$ 为原点,$$\overrightarrow{A B} = \vec{u}$$,$$\overrightarrow{A D} = \vec{v}$$,则 $$|\vec{u}|=2$$,$$|\vec{v}|=1$$。

点 $$E$$ 在 $$CD$$ 上,$$\overrightarrow{C E} = 2 \overrightarrow{E D}$$,故 $$E$$ 分 $$CD$$ 为 $$2:1$$。

坐标:$$C = B + D = \vec{u} + \vec{v}$$,$$D = \vec{v}$$,因此 $$E = C + \frac{2}{3} \overrightarrow{C D} = (\vec{u} + \vec{v}) + \frac{2}{3} (\vec{v} - (\vec{u} + \vec{v})) = \vec{u} + \vec{v} - \frac{2}{3} \vec{u} = \frac{1}{3} \vec{u} + \vec{v}$$。

则 $$\overrightarrow{E A} = A - E = -\frac{1}{3} \vec{u} - \vec{v}$$,$$\overrightarrow{E B} = B - E = \vec{u} - (\frac{1}{3} \vec{u} + \vec{v}) = \frac{2}{3} \vec{u} - \vec{v}$$。

已知 $$\overrightarrow{E A} \perp \overrightarrow{E B}$$,故点积为 0:$$(-\frac{1}{3} \vec{u} - \vec{v}) \cdot (\frac{2}{3} \vec{u} - \vec{v}) = 0$$。

展开:$$-\frac{2}{9} |\vec{u}|^2 + \frac{1}{3} \vec{u} \cdot \vec{v} - \frac{2}{3} \vec{u} \cdot \vec{v} + |\vec{v}|^2 = -\frac{2}{9} \times 4 + (-\frac{1}{3} \vec{u} \cdot \vec{v}) + 1 = -\frac{8}{9} - \frac{1}{3} \vec{u} \cdot \vec{v} + 1 = 0$$。

整理:$$\frac{1}{9} - \frac{1}{3} \vec{u} \cdot \vec{v} = 0$$,即 $$\vec{u} \cdot \vec{v} = \frac{1}{3}$$。

故 $$\cos \angle B A D = \frac{\vec{u} \cdot \vec{v}}{|\vec{u}||\vec{v}|} = \frac{1/3}{2 \times 1} = \frac{1}{6}$$。

答案:A. $$\frac{1}{6}$$

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