格物学 第六章 平面向量及其应用平面向量基本定理及坐标表示

平面向量基本定理-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解析-陕西省等高二数学必修,平均正确率52.0%

2025-05-19
平面向量基本定理-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解析-陕西省等高二数学必修,平均正确率52.0%
2、['平面向量基本定理', '向量的线性运算']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,点$${{D}}$$在$${{C}{B}}$$的延长线上,且$$\overrightarrow{C D}=\overrightarrow{4 B D}=r \overrightarrow{A B}-s \overrightarrow{A C},$$则$${{s}{+}{r}}$$等于(

C

A.$${{1}}$$

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

C.$$\frac{8} {2}$$

D.$${{3}}$$

3、['数量积的性质', '平面向量基本定理', '数量积的运算律']

正确率40.0%已知等边三角形$${{A}{B}{C}}$$的边长为$${{2}{,}{M}}$$为$${{B}{C}}$$的中点,若$$| \overrightarrow{A B}-t \overrightarrow{A M} | \geq2,$$则实数$${{t}}$$的取值范围为(

C

A.$${{[}{1}{,}{2}{]}}$$

B.$${{[}{0}{,}{2}{]}}$$

C.$${{(}{−}{∞}{,}{0}{]}{∪}{[}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

D.$${{(}{−}{∞}{,}{−}{1}{]}{∪}{[}{2}{,}{+}{∞}{)}}$$

4、['平面向量基本定理', '向量的线性运算']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中$${,{A}{D}}$$为$${{B}{C}}$$边上的中线$${,{E}}$$为$${{A}{D}}$$的中点,则$$\overrightarrow{E B}=$$(

A

A.$$\frac{3} {4} \overrightarrow{A B}-\frac{1} {4} \overrightarrow{A C}$$

B.$${\frac{1} {4}} \overrightarrow{A B}-{\frac{3} {4}} \overrightarrow{A C}$$

C.$$\frac{3} {4} \overrightarrow{A B}+\frac{1} {4} \overrightarrow{A C}$$

D.$$\frac{1} {4} \overrightarrow{A B}+\frac{3} {4} \overrightarrow{A C}$$

5、['平面向量基本定理', '向量的线性运算']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,点$${{M}}$$在边$${{A}{C}}$$上,且$$\overrightarrow{A M}=\overrightarrow{M C},$$点$${{P}}$$是$${{B}{M}}$$上一点,$$\overrightarrow{A P}=t \overrightarrow{A B}+\frac{2} {5} \overrightarrow{A C}$$,则$${{t}{=}{(}{)}}$$

C

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

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

C.$$\frac{1} {5}$$

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

6、['余弦定理及其应用', '向量减法的定义及运算法则', '平面向量的概念', '平面向量基本定理']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$分别为$${{∠}{A}{,}{∠}{B}{,}{∠}{C}}$$所对应三角形的边长,若$$4 a \overrightarrow{B C}+2 b \overrightarrow{C A}+3 c \overrightarrow{A B}=\overrightarrow{0}$$,则$${{c}{o}{s}{B}{=}{(}{)}}$$

A

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

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

C.$$\frac{2 9} {3 6}$$

D.$$- \frac{2 9} {3 6}$$

7、['向量加法的定义及运算法则', '向量减法的定义及运算法则', '平面向量基本定理']

正确率40.0%$${{E}{,}{F}}$$分别为正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$的边$${{A}{D}}$$和$${{A}{B}}$$的中点,则$$\overrightarrow{E B}+\overrightarrow{F D}=($$

B

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

B.$$\frac{1} {2} \overrightarrow{A C}$$

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

D.$${\frac{1} {2}} \overrightarrow{B D}$$

8、['余弦定理及其应用', '向量减法的定义及运算法则', '平面向量基本定理', '求代数式的取值范围', '基本不等式链']

正确率19.999999999999996%点$${{P}}$$是平行四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$所在平面上一点,$${{A}{B}{=}{1}{,}{A}{D}{=}{\sqrt {3}}}$$,满足$$\left| \overrightarrow{P B}-\overrightarrow{P D} \right|-\left| \overrightarrow{P B}+\overrightarrow{P D}-2 \overrightarrow{P A} \right|=0.$$点$${{M}}$$是平行四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$内一点(不包括边界$${{)}}$$,且$$A M=\frac{\sqrt{3}} {2}$$,若$$\overrightarrow{A M}=\lambda\overrightarrow{A B}+\mu\overrightarrow{A D} \left( \lambda, \mu\in{\bf R} \right),$$则$${{λ}{+}{\sqrt {3}}{μ}}$$的取值范围为(

A

A.$$\left( \frac{\sqrt{3}} {2}, \frac{\sqrt{6}} {2} \right]$$

B.$$\left( \frac{\sqrt{2}} {2}, \frac{\sqrt{6}} {2} \right]$$

C.$${{(}{\sqrt {3}}{,}{\sqrt {6}}{]}}$$

D.$${{(}{\sqrt {2}}{,}{\sqrt {6}}{]}}$$

9、['共线向量基本定理', '平面向量基本定理']

正确率60.0%设$${{{e}_{1}}^{→}{,}{{{e}_{2}}^{→}}}$$是表示平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量不能作为一组基底的是(

B

A.$${{{e}_{2}}^{→}}$$和$${{{e}_{1}}^{→}{+}{{{e}_{2}}^{→}}}$$

B.$${{9}{{{e}_{1}}^{→}}{−}{6}{{{e}_{2}}^{→}}}$$和$${{4}{{{e}_{2}}^{→}}{−}{6}{{{e}_{1}}^{→}}}$$

C.$${{{e}_{1}}^{→}{+}{2}{{{e}_{2}}^{→}}}$$和$${{2}{{{e}_{1}}^{→}}{+}{{{e}_{2}}^{→}}}$$

D.$${{{e}_{1}}^{→}{+}{{{e}_{2}}^{→}}}$$和$${{{e}_{1}}^{→}{−}{{{e}_{2}}^{→}}}$$

10、['共线向量基本定理', '平面向量基本定理']

正确率40.0%已知$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$是直线$${{l}}$$上的三个不同的点,点$${{O}}$$不在$${{l}}$$上,若存在实数$${{x}}$$使得$$x^{2} \overrightarrow{O A}+2 x \overrightarrow{O B}+\overrightarrow{B C}$$$${{=}{0}}$$,则实数$${{x}}$$的值为      (

A

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{0}}$$

C.$$\frac{-1+\sqrt{5}} {2}$$

D.$${{0}}$$或$${{−}{2}}$$

以下是各题的详细解析:

2. 解析:

由题意知,点 $$D$$ 在 $$CB$$ 的延长线上,且 $$\overrightarrow{CD} = 4 \overrightarrow{BD}$$。设 $$\overrightarrow{BD} = \vec{v}$$,则 $$\overrightarrow{CD} = 4\vec{v}$$,从而 $$\overrightarrow{CB} = \overrightarrow{CD} - \overrightarrow{BD} = 3\vec{v}$$。

将 $$\overrightarrow{AB}$$ 和 $$\overrightarrow{AC}$$ 表示为 $$\overrightarrow{AB} = \vec{b}$$,$$\overrightarrow{AC} = \vec{c}$$,则 $$\overrightarrow{CB} = \vec{b} - \vec{c} = 3\vec{v}$$,即 $$\vec{v} = \frac{1}{3}(\vec{b} - \vec{c})$$。

因此,$$\overrightarrow{CD} = 4\vec{v} = \frac{4}{3}\vec{b} - \frac{4}{3}\vec{c}$$。题目给出 $$\overrightarrow{CD} = r\vec{b} - s\vec{c}$$,故 $$r = \frac{4}{3}$$,$$s = \frac{4}{3}$$,所以 $$r + s = \frac{8}{3}$$。

但题目选项中没有 $$\frac{8}{3}$$,可能是题目描述有误或选项遗漏。重新检查题目描述,发现可能为 $$\overrightarrow{CD} = 4\overrightarrow{BD} = r\overrightarrow{AB} - s\overrightarrow{AC}$$,此时 $$r = \frac{4}{3}$$,$$s = \frac{4}{3}$$,$$r + s = \frac{8}{3}$$,最接近选项 C $$\frac{8}{2} = 4$$(不匹配)。可能是题目描述有其他隐含条件,暂无法确定。

3. 解析:

设等边三角形 $$ABC$$ 的边长为 2,$$M$$ 为 $$BC$$ 的中点,则 $$AM = \sqrt{3}$$。

向量 $$\overrightarrow{AM} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})$$。题目给出不等式 $$|\overrightarrow{AB} - t\overrightarrow{AM}| \geq 2$$,代入得:

$$\left|\overrightarrow{AB} - \frac{t}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})\right| \geq 2$$,化简为 $$\left|\left(1 - \frac{t}{2}\right)\overrightarrow{AB} - \frac{t}{2}\overrightarrow{AC}\right| \geq 2$$。

计算模长平方:$$\left(1 - \frac{t}{2}\right)^2 \cdot 4 + \left(\frac{t}{2}\right)^2 \cdot 4 - 2 \cdot \left(1 - \frac{t}{2}\right) \cdot \frac{t}{2} \cdot 2 \geq 4$$。

化简得:$$4\left(1 - t + \frac{t^2}{4}\right) + t^2 - 2t\left(1 - \frac{t}{2}\right) \geq 4$$,即 $$4 - 4t + t^2 + t^2 - 2t + t^2 \geq 4$$,合并同类项得 $$3t^2 - 6t \geq 0$$,即 $$t(t - 2) \geq 0$$。

解得 $$t \leq 0$$ 或 $$t \geq 2$$,对应选项 C。

4. 解析:

设 $$\overrightarrow{AB} = \vec{b}$$,$$\overrightarrow{AC} = \vec{c}$$。$$AD$$ 为中线,故 $$\overrightarrow{AD} = \frac{1}{2}(\vec{b} + \vec{c})$$。

$$E$$ 为 $$AD$$ 的中点,故 $$\overrightarrow{AE} = \frac{1}{2}\overrightarrow{AD} = \frac{1}{4}(\vec{b} + \vec{c})$$。

因此,$$\overrightarrow{EB} = \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AE} = \vec{b} - \frac{1}{4}(\vec{b} + \vec{c}) = \frac{3}{4}\vec{b} - \frac{1}{4}\vec{c}$$,对应选项 A。

5. 解析:

由题意,$$\overrightarrow{AM} = \overrightarrow{MC}$$,故 $$M$$ 为 $$AC$$ 的中点,$$\overrightarrow{AM} = \frac{1}{2}\overrightarrow{AC}$$。

点 $$P$$ 在 $$BM$$ 上,设 $$\overrightarrow{BP} = k\overrightarrow{BM}$$,则 $$\overrightarrow{AP} = \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{BP} = \overrightarrow{AB} + k\overrightarrow{BM}$$。

而 $$\overrightarrow{BM} = \overrightarrow{AM} - \overrightarrow{AB} = \frac{1}{2}\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB}$$,代入得:

$$\overrightarrow{AP} = \overrightarrow{AB} + k\left(\frac{1}{2}\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB}\right) = (1 - k)\overrightarrow{AB} + \frac{k}{2}\overrightarrow{AC}$$。

题目给出 $$\overrightarrow{AP} = t\overrightarrow{AB} + \frac{2}{5}\overrightarrow{AC}$$,故 $$1 - k = t$$,$$\frac{k}{2} = \frac{2}{5}$$,解得 $$k = \frac{4}{5}$$,$$t = \frac{1}{5}$$,对应选项 C。

6. 解析:

将向量 $$\overrightarrow{BC}$$、$$\overrightarrow{CA}$$、$$\overrightarrow{AB}$$ 用边长表示:$$\overrightarrow{BC} = \vec{a}$$,$$\overrightarrow{CA} = -\vec{b}$$,$$\overrightarrow{AB} = \vec{c}$$。

代入方程 $$4a\vec{a} + 2b(-\vec{b}) + 3c\vec{c} = \vec{0}$$,即 $$4a\vec{a} - 2b\vec{b} + 3c\vec{c} = \vec{0}$$。

由正弦定理,设 $$a = 2R\sin A$$,$$b = 2R\sin B$$,$$c = 2R\sin C$$,代入化简得:

$$4\sin A \cdot \vec{a} - 2\sin B \cdot \vec{b} + 3\sin C \cdot \vec{c} = \vec{0}$$。

由于 $$\vec{a} + \vec{b} + \vec{c} = \vec{0}$$,可以解得 $$\cos B = \frac{11}{24}$$,对应选项 B。

7. 解析:

设正方形 $$ABCD$$ 的边长为 1,坐标系中设 $$A(0,0)$$,$$B(1,0)$$,$$C(1,1)$$,$$D(0,1)$$。

$$E$$ 为 $$AD$$ 中点,坐标为 $$(0, \frac{1}{2})$$;$$F$$ 为 $$AB$$ 中点,坐标为 $$(\frac{1}{2}, 0)$$。

$$\overrightarrow{EB} = (1 - 0, 0 - \frac{1}{2}) = (1, -\frac{1}{2})$$,$$\overrightarrow{FD} = (0 - \frac{1}{2}, 1 - 0) = (-\frac{1}{2}, 1)$$。

因此,$$\overrightarrow{EB} + \overrightarrow{FD} = \left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}\right) = \frac{1}{2}\overrightarrow{AC}$$,对应选项 B。

8. 解析:

由题意,点 $$P$$ 满足 $$\left|\overrightarrow{PB} - \overrightarrow{PD}\right| = \left|\overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PD} - 2\overrightarrow{PA}\right|$$,化简得 $$P$$ 在 $$BD$$ 的中垂线上。

点 $$M$$ 在平行四边形内,且 $$AM = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,设 $$\overrightarrow{AM} = \lambda\overrightarrow{AB} + \mu\overrightarrow{AD}$$,则 $$\lambda \in (0,1)$$,$$\mu \in (0,1)$$。

由 $$|\overrightarrow{AM}| = \frac{\sqrt{3}}{2}$$,得 $$\lambda^2 + 3\mu^2 = \frac{3}{4}$$,即 $$\lambda^2 + 3\mu^2 = \frac{3}{4}$$。

求 $$\lambda + \sqrt{3}\mu$$ 的范围,设 $$\lambda = \frac{\sqrt{3}}{2}\cos\theta$$,$$\mu = \frac{1}{2}\sin\theta$$,则 $$\lambda + \sqrt{3}\mu = \frac{\sqrt{3}}{2}(\cos\theta + \sin\theta) = \frac{\sqrt{6}}{2}\sin\left(\theta + \frac{\pi}{4}\right)$$。

由于 $$\theta \in (0, \frac{\pi}{2})$$,故 $$\lambda + \sqrt{3}\mu \in \left(\frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{\sqrt{6}}{2}\right]$$,对应选项 A。

9. 解析:

基底要求向量不共线。选项 B 中,$$9\vec{e_1} - 6\vec{e_2}$$ 和 $$4\vec{e_2} - 6\vec{e_1}$$ 满足 $$(9\vec{e_1} - 6\vec{e_2}) = -\frac{3}{2}(4\vec{e_2} - 6\vec{e_1})$$,故共线,不能作为基底,对应选项 B。

10. 解析:

由题意,$$A$$、$$B$$、$$C$$ 共线,设 $$\overrightarrow{OA} = \vec{a}$$,$$\overrightarrow{OB} = \vec{a} + \vec{d}$$,$$\overrightarrow{OC} = \vec{a} + 2\vec{d}$$。

代入方程 $$x^2\vec{a} + 2x(\vec{a} + \vec{d}) + (\vec{a} + 2\vec{d} - \vec{a} - \vec{d}) = \vec{0}$$,化简得:

$$(x^2 + 2x + 1)\vec{a} + (2x + 1)\vec{d} = \vec{0}$$。

由于 $$\vec{a}$$ 和 $$\vec{d}$$ 不共线,故 $$x^2 + 2x + 1 = 0$$ 且 $$2x + 1 = 0$$,解得 $$x = -1$$。

但题目选项中没有 $$-1$$,可能是题目描述有误。重新检查题目描述,可能为 $$x^2\overrightarrow{OA} + 2x\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{OC} = \vec{0}$$,此时解得 $$x = -1$$(无匹配选项)。可能是其他隐含条件,暂无法确定。

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