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

用向量的坐标表示两个向量垂直的条件-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点教师选题进阶自测题答案-甘肃省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-27
用向量的坐标表示两个向量垂直的条件-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点教师选题进阶自测题答案-甘肃省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '两角和与差的正弦公式']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=\left( \operatorname{s i n} \left( \alpha+\frac{\pi} {6} \right), \ 1 \right),$$$$b=( 4, ~ 4 \operatorname{c o s} \alpha-\sqrt{3} ),$$若$${{a}{⊥}{b}{,}}$$则$$\operatorname{s i n} \left( \alpha+\frac{4 \pi} {3} \right)$$等于(

B

A.$$- \frac{\sqrt{3}} {4}$$

B.$$- \frac{1} {4}$$

C.$$\frac{\sqrt{3}} {4}$$

D.$$\frac{1} {4}$$

2、['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$$\overrightarrow{a}=\ ( \lambda+2, \ \lambda) \, \, \,, \, \, \, \, \overrightarrow{b}=\ ( \lambda, \ 1 ) \, \, \,,$$若$$\overrightarrow{a} \perp\overrightarrow{b},$$则实数$${{λ}}$$的值为(

B

A.$${{0}}$$或$${{3}}$$

B.$${{−}{3}}$$或$${{0}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{−}{3}}$$

3、['平面向量数乘的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知向量$$\vec{a}=\left( m-1,-3 \right), \vec{b}=\left( m, 2 \right),$$若$$\vec{a} \perp\vec{b},$$则实数$${{m}{=}{(}}$$

A

A.$${{−}{2}}$$或$${{3}}$$

B.$$\frac{3} {5}$$

C.$${{2}}$$或$${{−}{3}}$$

D.$${{3}}$$

4、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率40.0%已知向量$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=\sqrt{2}, \, \, \, | \overrightarrow{b} |=2, \, \, \, ( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} ) \perp\overrightarrow{a}$$,则向量$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为(

C

A.$$\frac{5 \pi} {1 2}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{\pi} {4}$$

D.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

5、['双曲线的离心率', '一元二次方程的解集', '双曲线的渐近线', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '抛物线的顶点、焦点、准线', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率40.0%已知双曲线$$E_{:} \, \, \frac{x^{2}} {a^{2}}-\frac{y^{2}} {b^{2}}=1 ( a > 0, b > 0 )$$的右顶点为$${{A}}$$,抛物线$$C_{\colon} \; y^{2}=1 6 a x$$的焦点为$${{F}}$$,若在$${{E}}$$的渐近线上存在点$${{P}}$$,使得$$P A \perp P F$$,则$${{E}}$$的离心率的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$( 1, 2 )$$

B.$$( 1, \frac{5} {4} ]$$

C.$$( 2,+\infty)$$

D.$$[ \frac{5} {4},+\infty)$$

6、['向量坐标与向量的数量积', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的夹角']

正确率60.0%设向量$$\overrightarrow{a}=\left( x, 1 \right), \, \overrightarrow{b}=\left( 1,-\sqrt{3} \right),$$且$$\overrightarrow{a} \perp\overrightarrow{b},$$则向量$$\overrightarrow{a}-\sqrt{3} \overrightarrow{b}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为(

D

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

7、['向量的模', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件']

正确率60.0%设$${{x}{∈}{R}}$$,向量$$\overrightarrow{a}=( x, 1 ), \overrightarrow{b}=( 1,-2 ),$$且$$\overrightarrow{a} \perp\overrightarrow{b},$$则$${{|}{{a}^{→}}{{|}{=}}{(}}$$

A

A.$${\sqrt {5}}$$

B.$${{2}{\sqrt {5}}}$$

C.$${{1}{0}}$$

D.$${\sqrt {{1}{0}}}$$

8、['数量积的性质', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的夹角']

正确率60.0%若$${{a}{⃗}{,}{{b}^{⃗}}}$$是非零向量且满足$$( \vec{a}-2 \vec{b} ) \perp\vec{a}, \, \, \, ( \vec{b}-2 \vec{a} ) \perp\vec{b}$$,则$${{a}{⃗}}$$与$${{b}^{⃗}}$$的夹角是(

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {3}$$

C.$$\frac{2 \pi} {3}$$

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

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

正确率60.0%已知平面向量$$\vec{a}=(-2, m ), \vec{b}=( 1, \sqrt{3} ) \mathbb{H} ( \vec{a}-\vec{b} ) \perp\vec{b},$$则实数$${{m}}$$的值为

B

A.$${{−}{2}{\sqrt {3}}}$$

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

C.$${{4}{\sqrt {3}}}$$

D.$${{6}{\sqrt {3}}}$$

10、['向量坐标与向量的数量积', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件']

正确率60.0%若$$\overrightarrow{a}=\left( 0, \ 1, \right.-1 ), \ \overrightarrow{b}=\left( 1, \ 1, \ 0 \right),$$且$$\left( \overrightarrow{a}+\lambda\overrightarrow{b} \right) \perp\overrightarrow{a},$$则实数$${{λ}}$$的值是

D

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{0}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{2}}$$

1. 解析:

由向量垂直条件 $$a \perp b$$,得点积为零:

$$4 \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{6}\right) + 1 \cdot (4 \cos \alpha - \sqrt{3}) = 0$$

展开并整理:

$$4 \sin \alpha \cos \frac{\pi}{6} + 4 \cos \alpha \sin \frac{\pi}{6} + 4 \cos \alpha - \sqrt{3} = 0$$

$$2\sqrt{3} \sin \alpha + 2 \cos \alpha + 4 \cos \alpha - \sqrt{3} = 0$$

$$2\sqrt{3} \sin \alpha + 6 \cos \alpha = \sqrt{3}$$

两边除以 $$2\sqrt{3}$$:

$$\sin \alpha + \sqrt{3} \cos \alpha = \frac{1}{2}$$

利用和角公式:

$$2 \sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}$$

$$\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{4}$$

求 $$\sin\left(\alpha + \frac{4\pi}{3}\right)$$:

$$\alpha + \frac{4\pi}{3} = \left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) + \pi$$

由正弦性质:

$$\sin\left(\alpha + \frac{4\pi}{3}\right) = -\sin\left(\alpha + \frac{\pi}{3}\right) = -\frac{1}{4}$$

故选 B。

2. 解析:

由向量垂直条件 $$\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}$$,得点积为零:

$$(\lambda + 2) \cdot \lambda + \lambda \cdot 1 = 0$$

展开并整理:

$$\lambda^2 + 2\lambda + \lambda = 0$$

$$\lambda^2 + 3\lambda = 0$$

解得 $$\lambda = 0$$ 或 $$\lambda = -3$$。

故选 B。

3. 解析:

由向量垂直条件 $$\vec{a} \perp \vec{b}$$,得点积为零:

$$(m - 1) \cdot m + (-3) \cdot 2 = 0$$

展开并整理:

$$m^2 - m - 6 = 0$$

解得 $$m = 3$$ 或 $$m = -2$$。

故选 A。

4. 解析:

由 $$(\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}) \perp \overrightarrow{a}$$,得点积为零:

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

展开:

$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a} = 0$$

即 $$|\overrightarrow{a}|^2 - \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0$$

代入已知 $$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{2}$$:

$$2 - \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 0$$

$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2$$

设夹角为 $$\theta$$,则:

$$\cos \theta = \frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a}| \cdot |\overrightarrow{b}|} = \frac{2}{\sqrt{2} \cdot 2} = \frac{1}{\sqrt{2}}$$

故 $$\theta = \frac{\pi}{4}$$。

故选 C。

5. 解析:

双曲线 $$E$$ 的渐近线为 $$y = \pm \frac{b}{a}x$$,右顶点 $$A(a, 0)$$,抛物线 $$C$$ 的焦点 $$F(4a, 0)$$。

设点 $$P$$ 在渐近线上,坐标为 $$(x, \frac{b}{a}x)$$。

由 $$PA \perp PF$$,得向量 $$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PF} = 0$$:

$$(a - x)(4a - x) + \left(-\frac{b}{a}x\right)\left(-\frac{b}{a}x\right) = 0$$

展开并整理:

$$x^2 - 5a x + 4a^2 + \frac{b^2}{a^2}x^2 = 0$$

合并同类项:

$$\left(1 + \frac{b^2}{a^2}\right)x^2 - 5a x + 4a^2 = 0$$

判别式 $$\Delta \geq 0$$ 保证有解:

$$25a^2 - 16a^2 \left(1 + \frac{b^2}{a^2}\right) \geq 0$$

化简得:

$$9a^2 - 16b^2 \geq 0$$

$$\frac{b^2}{a^2} \leq \frac{9}{16}$$

由离心率 $$e = \sqrt{1 + \frac{b^2}{a^2}}$$,得:

$$1 < e \leq \frac{5}{4}$$。

故选 B。

6. 解析:

由 $$\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}$$,得点积为零:

$$x \cdot 1 + 1 \cdot (-\sqrt{3}) = 0$$

解得 $$x = \sqrt{3}$$。

故 $$\overrightarrow{a} = (\sqrt{3}, 1)$$,$$\overrightarrow{b} = (1, -\sqrt{3})$$。

计算 $$\overrightarrow{a} - \sqrt{3} \overrightarrow{b} = (\sqrt{3} - \sqrt{3} \cdot 1, 1 - \sqrt{3} \cdot (-\sqrt{3})) = (0, 4)$$。

设夹角为 $$\theta$$,则:

$$\cos \theta = \frac{(\overrightarrow{a} - \sqrt{3} \overrightarrow{b}) \cdot \overrightarrow{b}}{|\overrightarrow{a} - \sqrt{3} \overrightarrow{b}| \cdot |\overrightarrow{b}|} = \frac{0 \cdot 1 + 4 \cdot (-\sqrt{3})}{4 \cdot 2} = -\frac{\sqrt{3}}{2}$$

故 $$\theta = \frac{5\pi}{6}$$。

故选 D。

7. 解析:

由 $$\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}$$,得点积为零:

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

解得 $$x = 2$$。

故 $$\overrightarrow{a} = (2, 1)$$,其模长为:

$$|\overrightarrow{a}| = \sqrt{2^2 + 1^2} = \sqrt{5}$$。

故选 A。

8. 解析:

由 $$(\vec{a} - 2\vec{b}) \perp \vec{a}$$,得点积为零:

$$\vec{a} \cdot \vec{a} - 2\vec{b} \cdot \vec{a} = 0$$

即 $$|\vec{a}|^2 = 2\vec{a} \cdot \vec{b}$$。

由 $$(\vec{b} - 2\vec{a}) \perp \vec{b}$$,得点积为零:

$$\vec{b} \cdot \vec{b} - 2\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$$

即 $$|\vec{b}|^2 = 2\vec{a} \cdot \vec{b}$$。

联立得 $$|\vec{a}| = |\vec{b}|$$。

设夹角为 $$\theta$$,则:

$$\cos \theta = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| \cdot |\vec{b}|} = \frac{|\vec{a}|^2 / 2}{|\vec{a}|^2} = \frac{1}{2}$$

故 $$\theta = \frac{\pi}{3}$$。

故选 B。

9. 解析:

由 $$(\vec{a} - \vec{b}) \perp \vec{b}$$,得点积为零:

$$(-2 - 1)(1) + (m - \sqrt{3})(\sqrt{3}) = 0$$

展开并整理:

$$-3 + \sqrt{3}m - 3 = 0$$

$$\sqrt{3}m = 6$$

$$m = 2\sqrt{3}$$。

故选 B。

10. 解析:

由 $$(\overrightarrow{a} + \lambda \overrightarrow{b}) \perp \overrightarrow{a}$$,得点积为零:

$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{a} + \lambda \overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a} = 0$$

计算 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{a} = 0^2 + 1^2 + (-1)^2 = 2$$,

$$\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a} = 1 \cdot 0 + 1 \cdot 1 + 0 \cdot (-1) = 1$$。

代入得:

$$2 + \lambda \cdot 1 = 0$$

解得 $$\lambda = -2$$。

故选 D。

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