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

平面向量的正交分解和坐标表示-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点专题进阶自测题答案-上海市等高二数学必修,平均正确率52.0%

2025-06-22
平面向量的正交分解和坐标表示-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点专题进阶自测题答案-上海市等高二数学必修,平均正确率52.0%
1、['平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量的概念']

正确率60.0%已知向量$$\textit{a, b, c}$$在正方形网格中的位置如图所示,用$${{a}{,}{b}}$$表示$${{c}{,}}$$则(

A

A.$$c=3 a-2 b$$

B.$$c=-3 a+2 b$$

C.$$c=-2 a+3 b$$

D.$$c=2 a-3 b$$

2、['平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量加法、减法的坐标运算', '平面向量坐标运算的综合应用']

正确率60.0%设$${{i}}$$,$${{j}}$$是平面直角坐标系内分别与$${{x}}$$轴、$${{y}}$$轴正方向同向的单位向量,$${{O}}$$为坐标原点,若$$\overrightarrow{O A}$$$$= i+2 j$$,$$\overrightarrow{O B}$$$$= 3 i+4 j$$,则$$3 \overrightarrow{O A}+2 \overrightarrow{O B}$$的坐标是(

B

A.$${{(}{8}}$$,$${{1}{1}{)}}$$

B.$${{(}{9}}$$,$${{1}{4}{)}}$$

C.$${{(}{7}}$$,$${{6}{)}}$$

D.$${{(}{−}{5}}$$,$${{−}{2}{)}}$$

3、['平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量基本定理']

正确率60.0%已知向量$$\boldsymbol{i}=( 1, \textbf{0} ), \textbf{j}=( 0, \textbf{1} ),$$对坐标平面内的任一向量$${{a}{,}}$$给出下列四个结论:
①存在唯一的一对实数$${{x}{,}{y}{,}}$$使得$$a=( x, ~ y )$$;
②若$$x_{1}, ~ x_{2}, ~ y_{1}, ~ y_{2} \in{\bf R},$$$$\boldsymbol{a}=( x_{1}, \ y_{1} ) \neq( x_{2}, \ y_{2} ),$$则$$x_{1} \neq x_{2},$$且$${{y}_{1}{≠}{{y}_{2}}}$$;
③若$$x, ~ ~ y \in\mathbf{R}, ~ ~ a=( x, ~ y ),$$且$${{a}{≠}{0}{,}}$$则$${{a}}$$的起点是原点$${{O}}$$;
④若$$x, \, \, \, y \in{\bf R}, \, \, \, a \neq0,$$且$${{a}}$$的终点坐标是$$( x, \ y ),$$则$$a=( x, ~ y )$$.
其中正确结论的个数是(

A

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

4、['函数的最大(小)值', '平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量加法、减法的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%已知$$( 0,+\infty)$$是边长为$${{2}}$$的等边三角形,$$f ( 3-x ) < 0$$为平面$$( 2, 4 )$$内一点,则$$\overrightarrow{P A} \cdot( \overrightarrow{P B}+\overrightarrow{P C} )$$的最小值是$${{(}{)}}$$.

C

A.$${{−}{1}}$$

B.$$- \frac{4} {3}$$

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

D.$${{−}{2}}$$

5、['平面向量的正交分解和坐标表示', '向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%在平面直角坐标系中,已知点$$O ( 0, 0 ), A ( 0, 1 ), B ( 1, \sqrt{3} )$$,则$$\overrightarrow{O A} \cdot\overrightarrow{A B}$$的值为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}}$$

B.$$\sqrt3-1$$

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

D.$$\sqrt3+1$$

6、['平面向量的正交分解和坐标表示', '向量坐标与向量的数量积', '平面向量数乘的坐标运算']

正确率40.0%在直角梯形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,已知$$A B / / D C, \, \, \, A B \perp\, A D, \, \, \, A B=2, \, \, \, B C=1, \, \, \, \angle A B C=6 0^{\circ}$$,点$${{E}}$$和点$${{F}}$$分别在线段$${{B}{C}}$$和$${{C}{D}}$$上,且$$\overrightarrow{B E}=\frac{1} {2} \overrightarrow{B C}, \, \, \, \overrightarrow{D F}=\frac{1} {3} \overrightarrow{D C},$$则$$\overrightarrow{A E} \cdot\overrightarrow{A F}$$的值为$${{(}{)}}$$

C

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

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

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

D.$${{1}}$$

7、['向量加法的定义及运算法则', '平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量基本定理', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$A B=A C=5, \, \, \, B C=6, \, \, \, P$$为平面$${{A}{B}{C}}$$内一点,则$$\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P B}+\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P C}$$的最小值为(

A

A.$${{−}{8}}$$

B.$${{−}{4}{\sqrt {2}}}$$

C.$${{−}{6}}$$

D.$${{−}{1}}$$

8、['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']

正确率60.0%设点$$A ( 2, 0 ), ~ B ( 4, 2 )$$,若点$${{P}}$$在直线$${{A}{B}}$$上,且$$| \overrightarrow{A B} |=2 | \overrightarrow{A P} |$$,则点$${{P}}$$的坐标为$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 3, 1 )$$

B.$$( 1,-1 )$$

C.$$( 3, 1 )$$或$$( 1,-1 )$$

D.$$( 3, 1 )$$或$$\left( 1, 1 \right)$$

9、['平面向量的正交分解和坐标表示', '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', '向量在几何中的应用举例']

正确率40.0%在直角$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\angle B C A=9 0^{\circ}, C A=C B=1, P$$为$${{A}{B}}$$边上的点,$$\overrightarrow{A P}=\lambda\overrightarrow{A B}$$,若$$\overrightarrow{C P} \cdot\overrightarrow{A B} \geq\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P B},$$则$${{λ}}$$的最大值是

C

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

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

C.$${{1}}$$

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

10、['平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量基本定理', '不等式的性质']

正确率60.0%在矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$A B=2, \, \, \, A D=4, \, \, \, A B \perp\, A D$$,点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{A P}=x \overrightarrow{A B}+y \overrightarrow{A D}$$,且$$x+2 y=1$$,点$${{M}}$$在矩形$${{A}{B}{C}{D}}$$内(包含边)运动,且$$\overrightarrow{A M}=\lambda\overrightarrow{A P}$$,则$${{λ}}$$的最大值等于(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

1. 根据题目描述,向量$$c$$可以用$$a$$和$$b$$表示为$$c = 3a - 2b$$,因此正确答案为A。

2. 已知$$\overrightarrow{OA} = i + 2j$$,$$\overrightarrow{OB} = 3i + 4j$$,则: $$3\overrightarrow{OA} + 2\overrightarrow{OB} = 3(i + 2j) + 2(3i + 4j) = 3i + 6j + 6i + 8j = 9i + 14j$$ 对应坐标为$$(9, 14)$$,故选B。

3. 分析各结论: ①正确,平面内任一向量可唯一表示为$$(x, y)$$; ②错误,$$(x_1, y_1) \neq (x_2, y_2)$$不一定要求$$x_1 \neq x_2$$且$$y_1 \neq y_2$$; ③错误,向量的起点可以任意; ④错误,向量的终点坐标不直接等于向量本身。 只有①正确,故选A。

4. 设等边三角形$$ABC$$,边长为2,重心为$$G$$。点$$P$$满足$$\overrightarrow{PA} \cdot (\overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PC})$$最小值问题可转化为: $$\overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PC} = 2\overrightarrow{PG}$$,因此原式等于$$2\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PG}$$。 当$$P$$与$$G$$重合时取得最小值$$-2$$,故选D。

5. 计算$$\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{AB}$$: $$\overrightarrow{OA} = (0, 1)$$,$$\overrightarrow{AB} = (1, \sqrt{3} - 1)$$, 点积为$$0 \times 1 + 1 \times (\sqrt{3} - 1) = \sqrt{3} - 1$$,故选B。

6. 建立坐标系,设$$A(0, 0)$$,$$B(2, 0)$$,$$C(1.5, \sqrt{3}/2)$$,$$D(0, \sqrt{3}/2)$$。 点$$E$$坐标为$$(2, 0) + \frac{1}{2}(-0.5, \sqrt{3}/2) = (1.75, \sqrt{3}/4)$$, 点$$F$$坐标为$$(0, \sqrt{3}/2) + \frac{1}{3}(1.5, 0) = (0.5, \sqrt{3}/2)$$。 计算$$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{AF} = 1.75 \times 0.5 + (\sqrt{3}/4) \times (\sqrt{3}/2) = \frac{7}{8} + \frac{3}{8} = \frac{5}{4}$$,故选C。

7. 设$$ABC$$为等腰三角形,$$BC=6$$,$$AB=AC=5$$,重心为$$G$$。利用向量性质: $$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PC} = \overrightarrow{PA} \cdot (\overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PC}) = 2\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PG}$$。 当$$P$$与$$G$$重合时取得最小值$$-6$$,故选C。

8. 向量$$\overrightarrow{AB} = (2, 2)$$,设点$$P$$满足$$|\overrightarrow{AB}| = 2|\overrightarrow{AP}|$$,即$$P$$为$$AB$$的三等分点。 有两种情况: ①$$P$$靠近$$A$$:$$P = A + \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} = (3, 1)$$; ②$$P$$在$$AB$$延长线上:$$P = A - \frac{1}{2}\overrightarrow{AB} = (1, -1)$$。 故选C。

9. 设$$CA = CB = 1$$,$$AB = \sqrt{2}$$。由$$\overrightarrow{AP} = \lambda \overrightarrow{AB}$$,得$$P$$的坐标为$$(\lambda, \lambda)$$。 计算$$\overrightarrow{CP} \cdot \overrightarrow{AB} = (1 - \lambda) \times 1 + (-\lambda) \times 1 = 1 - 2\lambda$$; $$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PB} = (-\lambda)(1 - \lambda) + (-\lambda)(1 - \lambda) = -2\lambda + 2\lambda^2$$。 由题意$$1 - 2\lambda \geq -2\lambda + 2\lambda^2$$,解得$$\lambda \leq \frac{2 - \sqrt{2}}{2}$$,故选B。

10. 设矩形$$ABCD$$,$$AB = 2$$,$$AD = 4$$。点$$P$$满足$$\overrightarrow{AP} = x\overrightarrow{AB} + y\overrightarrow{AD}$$且$$x + 2y = 1$$。 点$$M$$满足$$\overrightarrow{AM} = \lambda \overrightarrow{AP}$$,即$$M$$在$$AP$$上。 当$$M$$运动到矩形边界时,$$\lambda$$最大。由约束条件$$x + 2y = 1$$,当$$P$$在$$(2, 0)$$时,$$\lambda = 1$$;当$$P$$在$$(0, 0.5)$$时,$$\lambda = 2$$。 进一步分析可得$$\lambda$$的最大值为2,故选B。
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