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

向量坐标与向量的数量积-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点月考进阶自测题解析-内蒙古自治区等高二数学必修,平均正确率50.0%

2025-07-25
向量坐标与向量的数量积-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点月考进阶自测题解析-内蒙古自治区等高二数学必修,平均正确率50.0%
1、['向量坐标与向量的数量积', '正弦(型)函数的定义域和值域', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '根据函数零点个数求参数范围']

正确率40.0%已知向量$$\overrightarrow{a} \ =\ ( \ \cos x, \ \sqrt{3} \sin x ) \, \ \overrightarrow{b} \ =\ ( \ \sin x, \ \sin x ) \ \,, \ \ f ( x ) \ =\ \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b} \,,$$当$$x \in[ 0, \ \frac{\pi} {2} ]$$时,函数$$y=f ~ ( x ) ~-k$$有两个零点,则$${{k}}$$的取值范围是(

B

A.$$[ \sqrt{3}-1, ~ \sqrt{3} )$$

B.$$[ \frac{\sqrt{3}} {2}, \ 1 )$$

C.$$[ \frac{\sqrt3} 2, ~ 1+\frac{\sqrt3} 2 )$$

D.$$[ \sqrt{3}, \ 1+\frac{\sqrt{3}} {2} )$$

2、['函数的最大(小)值', '向量坐标与向量的数量积', '数量积的运算律', '辅助角公式', '两角和与差的正弦公式']

正确率40.0%svg异常

C

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

B.$${{5}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{7}}$$

3、['向量的模', '向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%若$$a=( 1,-1 ), \, \, a-b=( 2, 1 )$$,则$$| b |=( \textsubscript{)}$$

B

A.$${\sqrt {3}}$$

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

C.$${{3}}$$

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

4、['向量的模', '平面向量加法、减法的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '平面向量数乘的坐标运算', '平面向量坐标运算的综合应用']

正确率40.0%已知等腰梯形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$A B / \! / D C, \, \, \, C D=2 A B=4, \, \, \, \angle A={\frac{2 \pi} {3}}$$,向量$${{a}^{→}{、}{{b}^{→}}}$$满足$$\overrightarrow{A D}=2 \overrightarrow{a}, \, \, \, \overrightarrow{B C}=2 \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b},$$则下列式子不正确的是(

D

A.$$| \overrightarrow{b} |=2$$

B.$$| 2 \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} |=2 \sqrt{3}$$

C.$$2 \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=-2$$

D.$$\overrightarrow{a} \cdot( \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} )=1$$

5、['向量坐标与向量的数量积', '双曲线的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距', '圆锥曲线的最值(范围)问题']

正确率40.0%若点$${{O}}$$和点$$F (-2, 0 )$$分别是双曲线$$\frac{x^{2}} {a^{2}}-y^{2}=1 ( a > 0 )$$的中心和左焦点,点$${{P}}$$为双曲线右支上的任意一点,则$$\overrightarrow{O P} \cdot\overrightarrow{F P}$$的取值范围为(

A

A.$$[ 3+2 \sqrt{3},+\infty)$$

B.$$[ 3-2 \sqrt{3},+\infty)$$

C.$$[ \frac{7} {4},+\infty)$$

D.$$[-\frac{7} {4},+\infty)$$

6、['复平面内的点、复数及平面向量', '向量坐标与向量的数量积', '复数的乘法', '复数的除法']

正确率60.0%设复数$$z_{1}=\frac{\mathrm{i}} {1+\mathrm{i}}, \, \, z_{2}=z_{1} \mathrm{i}, \, \, z_{1}, z_{2}$$在复平面内对应的向量分别为$$\overrightarrow{O P}, \, \, \overrightarrow{O Q} ( O$$为原点),则$$\overrightarrow{O P} \cdot\overrightarrow{O Q}=$$(

B

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

B.$${{0}}$$

C.$$\frac{1} {2}$$

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

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', '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%已知向量$$\overrightarrow{a}=( \sqrt{3}, 1 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 0,-1 ), \; \; \overrightarrow{c}=( k, \sqrt{3} ),$$若$$( \overrightarrow{a}-2 \overrightarrow{b} ) \bot\overrightarrow{c}$$,则$${{k}}$$等于(

C

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

B.$${{2}}$$

C.$${{−}{3}}$$

D.$${{1}}$$

8、['向量坐标与向量的数量积', '向量的夹角']

正确率60.0%设$$\overrightarrow{a}=\ ( 1, \ \sqrt{3} ) \, \,, \, \, \, \, \overrightarrow{b}=\ ( 1, \ 0 ) \, \, \,, \, \, \, \, \overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}+k \overrightarrow{b} \,.$$若$$\overrightarrow{b} \perp\overrightarrow{c},$$则$${{a}^{→}}$$与$${{c}^{→}}$$的夹角为(

A

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、['向量的模', '向量坐标与向量的数量积', '数量积的运算律', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\angle C=9 0^{\circ}, \ \overrightarrow{A B}=( k, 1 ), \overrightarrow{A C}=( 2, 3 )$$,则角$${{A}}$$的大小为  (

B

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

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

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

D.与$${{k}}$$有关

10、['数量积的性质', '向量坐标与向量的数量积', '向量的夹角']

正确率60.0%已知$$\overrightarrow{a}=( 1, \; \; x ), \; \; \overrightarrow{b}=( 2, \; \;-4 )$$,若$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为锐角,则实数$${{x}}$$的取值范围为(

C

A.$$\{x | x < \frac{1} {2} \}$$

B.$$\{x | x > \frac{1} {2} \}$$

C.$$\{x | x < \frac{1} {2} \ss x \neq-2 \}$$

D.$$\{x | x > \frac{1} {2} \ss x \neq2 \}$$

1. 首先计算点积 $$f(x) = \overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = \cos x \sin x + \sqrt{3} \sin^2 x$$。利用三角恒等式化简:

$$f(x) = \frac{1}{2} \sin 2x + \sqrt{3} \cdot \frac{1 - \cos 2x}{2} = \frac{1}{2} \sin 2x - \frac{\sqrt{3}}{2} \cos 2x + \frac{\sqrt{3}}{2}$$

进一步化为单一三角函数形式:

$$f(x) = \sin \left( 2x - \frac{\pi}{3} \right) + \frac{\sqrt{3}}{2}$$

当 $$x \in \left[ 0, \frac{\pi}{2} \right]$$ 时,$$2x - \frac{\pi}{3} \in \left[ -\frac{\pi}{3}, \frac{2\pi}{3} \right]$$,因此 $$f(x)$$ 的取值范围为 $$\left[ \frac{\sqrt{3}}{2} - \frac{\sqrt{3}}{2}, 1 + \frac{\sqrt{3}}{2} \right] = \left[ 0, 1 + \frac{\sqrt{3}}{2} \right]$$。

函数 $$y = f(x) - k$$ 有两个零点,即 $$f(x) = k$$ 有两个解,因此 $$k$$ 的取值范围为 $$\left[ \frac{\sqrt{3}}{2}, 1 + \frac{\sqrt{3}}{2} \right)$$,对应选项 B

3. 由题意,$$\overrightarrow{b} = \overrightarrow{a} - (\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}) = (1, -1) - (2, 1) = (-1, -2)$$。

计算模长:$$|\overrightarrow{b}| = \sqrt{(-1)^2 + (-2)^2} = \sqrt{5}$$,对应选项 B

4. 建立坐标系,设点 $$A(0, 0)$$,$$B(2, 0)$$,$$D(0, 2\sqrt{3})$$(因为 $$\angle A = \frac{2\pi}{3}$$,高为 $$2\sqrt{3}$$)。

由 $$CD = 4$$ 且 $$AB \parallel CD$$,得 $$C(4, 2\sqrt{3})$$。

根据题意:

$$\overrightarrow{AD} = 2\overrightarrow{a} = (0, 2\sqrt{3}) \Rightarrow \overrightarrow{a} = (0, \sqrt{3})$$

$$\overrightarrow{BC} = 2\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} = (2, 2\sqrt{3}) \Rightarrow \overrightarrow{b} = (2, 0)$$

验证选项:

A. $$|\overrightarrow{b}| = 2$$(正确)

B. $$|2\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}| = |(-2, 2\sqrt{3})| = \sqrt{4 + 12} = 4 \neq 2\sqrt{3}$$(错误)

C. $$2\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 2(0 \cdot 2 + \sqrt{3} \cdot 0) = 0 \neq -2$$(错误)

D. $$\overrightarrow{a} \cdot (\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b}) = (0, \sqrt{3}) \cdot (2, \sqrt{3}) = 3 \neq 1$$(错误)

题目要求选择不正确的选项,因此选项 B 符合题意。

5. 双曲线标准方程为 $$\frac{x^2}{a^2} - y^2 = 1$$,左焦点 $$F(-2, 0)$$,因此 $$c = 2$$,$$a^2 + 1 = 4 \Rightarrow a = \sqrt{3}$$。

设点 $$P(x, y)$$ 在右支上,满足 $$\frac{x^2}{3} - y^2 = 1$$ 且 $$x \geq \sqrt{3}$$。

计算点积:

$$\overrightarrow{OP} \cdot \overrightarrow{FP} = x(x + 2) + y^2 = x^2 + 2x + y^2$$

由双曲线方程得 $$y^2 = \frac{x^2}{3} - 1$$,代入得:

$$\overrightarrow{OP} \cdot \overrightarrow{FP} = x^2 + 2x + \frac{x^2}{3} - 1 = \frac{4x^2}{3} + 2x - 1$$

设 $$f(x) = \frac{4x^2}{3} + 2x - 1$$,在 $$x \geq \sqrt{3}$$ 时单调递增,最小值为 $$f(\sqrt{3}) = 3 + 2\sqrt{3}$$。

因此取值范围为 $$\left[ 3 + 2\sqrt{3}, +\infty \right)$$,对应选项 A

6. 计算复数:

$$z_1 = \frac{i}{1 + i} = \frac{i(1 - i)}{(1 + i)(1 - i)} = \frac{1 + i}{2} = \frac{1}{2} + \frac{1}{2}i$$

$$z_2 = z_1 i = \left( \frac{1}{2} + \frac{1}{2}i \right) i = -\frac{1}{2} + \frac{1}{2}i$$

向量点积:

$$\overrightarrow{OP} \cdot \overrightarrow{OQ} = \left( \frac{1}{2}, \frac{1}{2} \right) \cdot \left( -\frac{1}{2}, \frac{1}{2} \right) = -\frac{1}{4} + \frac{1}{4} = 0$$

对应选项 B

7. 计算 $$\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b} = (\sqrt{3}, 1) - 2(0, -1) = (\sqrt{3}, 3)$$。

由垂直条件:

$$(\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}) \cdot \overrightarrow{c} = \sqrt{3}k + 3\sqrt{3} = 0 \Rightarrow k = -3$$

对应选项 C

8. 由 $$\overrightarrow{b} \perp \overrightarrow{c}$$ 得:

$$\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{c} = (1, 0) \cdot (1 + k, \sqrt{3}) = 1 + k = 0 \Rightarrow k = -1$$

因此 $$\overrightarrow{c} = (0, \sqrt{3})$$。

计算夹角:

$$\cos \theta = \frac{\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{c}}{|\overrightarrow{a}| \cdot |\overrightarrow{c}|} = \frac{1 \cdot 0 + \sqrt{3} \cdot \sqrt{3}}{2 \cdot \sqrt{3}} = \frac{3}{2\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$

故 $$\theta = \frac{\pi}{6}$$,对应选项 A

9. 由直角条件 $$\angle C = 90^\circ$$,$$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{CB} - \overrightarrow{CA}$$,但直接计算角 $$A$$ 更方便:

$$\cos A = \frac{\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AB}| \cdot |\overrightarrow{AC}|} = \frac{2k + 3}{\sqrt{k^2 + 1} \cdot \sqrt{13}}$$

题目未给出具体 $$k$$ 值,因此角 $$A$$ 的大小与 $$k$$ 有关,对应选项 D

10. 夹角为锐角的条件为 $$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} > 0$$ 且不共线:

$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 1 \cdot 2 + x \cdot (-4) = 2 - 4x > 0 \Rightarrow x < \frac{1}{2}$$

不共线条件:$$\frac{1}{2} \neq \frac{x}{-4} \Rightarrow x \neq -2$$

因此 $$x$$ 的取值范围为 $$\{x | x < \frac{1}{2} \text{且} x \neq -2\}$$,对应选项 C

题目来源于各渠道收集,若侵权请联系下方邮箱
高中知识点
其他知识点