格物学 第六章 平面向量及其应用6.3 平面向量基本定理及坐标表示

平面向量数乘的坐标运算-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点考前进阶选择题自测题解析-贵州省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-07-23
平面向量数乘的坐标运算-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点考前进阶选择题自测题解析-贵州省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '充分、必要条件的判定']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( \operatorname{s i n} \alpha, ~ ~ \operatorname{c o s} \alpha), ~ ~ \overrightarrow{b}=( \operatorname{c o s} \beta, ~ ~ \operatorname{s i n} \beta),$$且$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为$${{θ}{,}}$$则$$\4 | \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} |=1 \sp n$$是$$\iota c \theta=\frac{\pi} {3} "$$的(

C

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要

2、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '用角的终边上的点的坐标表示三角函数']

正确率60.0%在平面直角坐标系$${{x}{O}{y}}$$中,已知$$A ( 1, 0 ), \, \, \, B ( 0, 1 ), \, \, \, C$$为坐标平面内第一象限内的点,且$$\angle A O C=\frac{\pi} {4}, \, \, \, | O C |=2$$,若$$\overrightarrow{O C}=\lambda\overrightarrow{O A}+\mu\overrightarrow{O B}$$,则$${{λ}{+}{μ}{=}}$$(

A

A.$${{2}{\sqrt {2}}}$$

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

C.$${{2}}$$

D.$${{4}{\sqrt {2}}}$$

3、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=( \mathbf{2}, \ 1 ), \ b=(-1, \ x ),$$$$( 2 a+b ) \perp a,$$则$${{x}}$$的值为(

B

A.$${{−}{4}}$$

B.$${{−}{8}}$$

C.$${{4}}$$

D.$${{8}}$$

4、['向量坐标与向量的数量积', '平面向量数乘的坐标运算', '数量积的运算律']

正确率60.0%已知两定点$$A ~ ( \mathrm{\ensuremath{2, 0}} ) ~, ~ B ~ ( \mathrm{\ensuremath{0, 1}} ) ~, ~ O$$为坐标系原点,动点$${{P}}$$满足:$$\overrightarrow{A P}=\lambda\overrightarrow{A B} ( 0 \leqslant\lambda\leqslant1 )$$,则$$\overrightarrow{O A} \cdot\overrightarrow{O P}$$的最大值是(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

5、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '平面向量共线的坐标表示']

正确率60.0%设向量$$\overrightarrow{a}=(-2, 6 ) \,, \, \, \, \overrightarrow{b}=( 3, y ) \,,$$若$$\overrightarrow{a} / / \overrightarrow{b},$$则$$\overrightarrow{a}-2 \overrightarrow{b}=($$)

B

A.$$( 4, 2 4 )$$

B.$$(-8, 2 4 )$$

C.$$( 4,-1 2 )$$

D.$$(-8, 1 2 )$$

6、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算', '平面向量基本定理']

正确率40.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 1, 1 ), \, \overrightarrow{b}=( 1,-1 ), \, \overrightarrow{c}=(-1,-2 ),$$则$${{c}^{→}{=}{(}}$$

D

A.$$- \frac{1} {2} \overrightarrow{a}-\frac{3} {2} \overrightarrow{b}$$

B.$$- \frac{1} {2} \overrightarrow{a}+\frac{3} {2} \overrightarrow{b}$$

C.$$\frac{3} {2} \overrightarrow{a}-\frac{1} {2} \overrightarrow{b}$$

D.$$- \frac{3} {2} \overrightarrow{a}+\frac{1} {2} \overrightarrow{b}$$

7、['平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量数乘的坐标运算']

正确率80.0%若$$A ( 2,-1 ), ~ B (-1, 3 )$$,则$$\frac{1} {2} \overrightarrow{A B}$$的坐标是 (

C

A.$$( {\frac{1} {2}}, 1 )$$

B.$$(-3, 4 )$$

C.$$(-\frac{3} {2}, 2 )$$

D.以上都不对

8、['向量的模', '平面向量数乘的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积']

正确率40.0%已知向量$$\vec{a} \,=( 2, 1 ) \,, \, \, \, \vec{a} \, \bullet\vec{b} \,=1 0, \, \, \, \left| \vec{a} \,+\vec{b} \, \right|=\sqrt{5 0}$$则$$\left| \vec{b} \right|=($$

C

A.$${{0}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{2}{5}}$$

9、['共线向量基本定理', '平面向量数乘的坐标运算']

正确率60.0%已知平面内三点$$A (-1, 0 ), B ( x, 6 ), P ( 3, 4 )$$,且$$\overrightarrow{A P}=\lambda\overrightarrow{P B}, \, \, \, x$$和$${{λ}}$$的值分别为      (

A

A.$${{5}{,}{2}}$$

B.$${{−}{7}{,}{2}}$$

C.$$- 7, ~ \frac{2} {5}$$

D.$$5, ~ ~ \frac{2} {5}$$

10、['平面向量的正交分解和坐标表示', '向量的模', '平面向量数乘的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知$${{A}{、}{B}}$$为平面上的两个定点,且$$| \overrightarrow{A B} |=2$$,该平面上的动线段$${{P}{Q}}$$的端点$${{P}{、}{Q}}$$,满足$$\overrightarrow{| A P |} \leqslant5, \, \, \, \overrightarrow{A P} \cdot\overrightarrow{A B}=6, \, \, \, \overrightarrow{A Q}=3 \overrightarrow{P A}$$,则动线段$${{P}{Q}}$$所形成图形的面积为(

D

A.$${{4}{8}}$$

B.$${{7}{2}}$$

C.$${{9}{6}}$$

D.$${{1}{2}{0}}$$

1. 解析:

首先计算向量 $$\overrightarrow{a}$$ 和 $$\overrightarrow{b}$$ 的模长:

$$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{\sin^2 \alpha + \cos^2 \alpha} = 1$$

$$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{\cos^2 \beta + \sin^2 \beta} = 1$$

根据题意,$$|\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}| = \frac{1}{4}$$,平方后得:

$$|\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}|^2 = \frac{1}{16}$$

展开左边:

$$|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{b}|^2 - 2 \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = \frac{1}{16}$$

代入模长得:

$$1 + 1 - 2 \cos \theta = \frac{1}{16}$$

解得:

$$\cos \theta = \frac{31}{32}$$

题目给出的条件是 $$\cos \theta = \frac{\pi}{3}$$(显然有误,应为 $$\theta = \frac{\pi}{3}$$,即 $$\cos \theta = \frac{1}{2}$$)。

显然 $$\frac{31}{32} \neq \frac{1}{2}$$,因此题目条件与结论之间是既不充分也不必要的关系。

最终答案是:D

2. 解析:

点 $$C$$ 在第一象限,且 $$\angle AOC = \frac{\pi}{4}$$,$$|OC| = 2$$,因此 $$C$$ 的坐标为:

$$C = (2 \cos \frac{\pi}{4}, 2 \sin \frac{\pi}{4}) = (\sqrt{2}, \sqrt{2})$$

根据 $$\overrightarrow{OC} = \lambda \overrightarrow{OA} + \mu \overrightarrow{OB}$$,代入坐标得:

$$\sqrt{2} = \lambda \cdot 1 + \mu \cdot 0 \Rightarrow \lambda = \sqrt{2}$$

$$\sqrt{2} = \lambda \cdot 0 + \mu \cdot 1 \Rightarrow \mu = \sqrt{2}$$

因此 $$\lambda + \mu = 2\sqrt{2}$$。

最终答案是:A

3. 解析:

向量 $$\boldsymbol{a} = (2, 1)$$,$$\boldsymbol{b} = (-1, x)$$,则 $$2\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b} = (3, 2 + x)$$。

根据题意,$$(2\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b}) \perp \boldsymbol{a}$$,故点积为 0:

$$3 \cdot 2 + (2 + x) \cdot 1 = 0$$

解得:

$$6 + 2 + x = 0 \Rightarrow x = -8$$

最终答案是:B

4. 解析:

动点 $$P$$ 满足 $$\overrightarrow{AP} = \lambda \overrightarrow{AB}$$,其中 $$\overrightarrow{AB} = (-2, 1)$$。

因此,$$P$$ 的坐标为:

$$P = A + \lambda \overrightarrow{AB} = (2, 0) + \lambda (-2, 1) = (2 - 2\lambda, \lambda)$$

计算 $$\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OP}$$:

$$\overrightarrow{OA} = (2, 0)$$,$$\overrightarrow{OP} = (2 - 2\lambda, \lambda)$$

点积为:

$$2 \cdot (2 - 2\lambda) + 0 \cdot \lambda = 4 - 4\lambda$$

在 $$0 \leq \lambda \leq 1$$ 时,最大值为 4(当 $$\lambda = 0$$ 时)。

最终答案是:D

5. 解析:

向量 $$\overrightarrow{a} = (-2, 6)$$,$$\overrightarrow{b} = (3, y)$$,且 $$\overrightarrow{a} \parallel \overrightarrow{b}$$,因此:

$$\frac{-2}{3} = \frac{6}{y} \Rightarrow y = -9$$

计算 $$\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}$$:

$$\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b} = (-2 - 2 \cdot 3, 6 - 2 \cdot (-9)) = (-8, 24)$$

最终答案是:B

6. 解析:

设 $$\overrightarrow{c} = k \overrightarrow{a} + m \overrightarrow{b}$$,即:

$$(-1, -2) = k(1, 1) + m(1, -1) = (k + m, k - m)$$

解得方程组:

$$k + m = -1$$

$$k - m = -2$$

解得 $$k = -\frac{3}{2}$$,$$m = \frac{1}{2}$$。

因此 $$\overrightarrow{c} = -\frac{3}{2} \overrightarrow{a} + \frac{1}{2} \overrightarrow{b}$$。

最终答案是:D

7. 解析:

向量 $$\overrightarrow{AB} = B - A = (-1 - 2, 3 - (-1)) = (-3, 4)$$。

因此 $$\frac{1}{2} \overrightarrow{AB} = \left(-\frac{3}{2}, 2\right)$$。

最终答案是:C

8. 解析:

已知 $$\overrightarrow{a} = (2, 1)$$,$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 10$$,$$|\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}| = \sqrt{50}$$。

设 $$\overrightarrow{b} = (x, y)$$,则:

$$2x + y = 10$$

$$|\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}|^2 = (2 + x)^2 + (1 + y)^2 = 50$$

展开并化简得:

$$x^2 + y^2 + 4x + 2y - 45 = 0$$

由 $$2x + y = 10$$,代入得:

$$x^2 + (10 - 2x)^2 + 4x + 2(10 - 2x) - 45 = 0$$

解得 $$x = 3$$,$$y = 4$$,因此 $$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{3^2 + 4^2} = 5$$。

最终答案是:C

9. 解析:

向量 $$\overrightarrow{AP} = P - A = (4, 4)$$,$$\overrightarrow{PB} = B - P = (x - 3, 2)$$。

根据 $$\overrightarrow{AP} = \lambda \overrightarrow{PB}$$,得:

$$4 = \lambda (x - 3)$$

$$4 = \lambda \cdot 2 \Rightarrow \lambda = 2$$

代入第一式得:

$$4 = 2(x - 3) \Rightarrow x = 5$$

最终答案是:A

10. 解析:

设 $$A$$ 为原点,$$\overrightarrow{AB} = (2, 0)$$,则点 $$P$$ 满足:

$$\overrightarrow{AP} \cdot \overrightarrow{AB} = 6 \Rightarrow 2x = 6 \Rightarrow x = 3$$

且 $$|\overrightarrow{AP}| \leq 5 \Rightarrow \sqrt{3^2 + y^2} \leq 5 \Rightarrow y^2 \leq 16 \Rightarrow -4 \leq y \leq 4$$。

点 $$Q$$ 满足 $$\overrightarrow{AQ} = 3 \overrightarrow{PA} = 3(-3, -y) = (-9, -3y)$$。

因此,$$Q$$ 的坐标为 $$(-9, -3y)$$,$$y \in [-4, 4]$$。

动线段 $$PQ$$ 的端点 $$P = (3, y)$$,$$Q = (-9, -3y)$$,其斜率为:

$$k = \frac{-3y - y}{-9 - 3} = \frac{-4y}{-12} = \frac{y}{3}$$

所有线段 $$PQ$$ 覆盖的区域是一个平行四边形,面积为 $$12 \times 8 = 96$$。

最终答案是:C

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