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

平面向量基本定理-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点教师选题进阶选择题自测题解析-天津市等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-27
平面向量基本定理-6.3 平面向量基本定理及坐标表示知识点教师选题进阶选择题自测题解析-天津市等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['平面向量基本定理', '向量的线性运算']

正确率80.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{D}}$$是$${{A}{B}}$$的中点,$${{E}}$$是$${{C}{D}}$$的中点,若$$\overrightarrow{A E}=\lambda\overrightarrow{C A}+\mu\overrightarrow{C B}$$,则$$\lambda+\mu=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

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

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

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

D.$${{1}}$$

2、['共线向量基本定理', '平面向量基本定理']

正确率40.0%在平行四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,点$${{E}{,}{F}}$$分别为线段$$B C, ~ A B$$的中点,直线$${{A}{E}}$$与直线$${{D}{F}}$$交于点$${{P}{,}}$$则$$\frac{| \overrightarrow{A P} |} {| \overrightarrow{P E} |}=$$(

B

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

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

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

3、['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,且$$\overrightarrow{A E}=2 \overrightarrow{E D},$$则$$\overrightarrow{B E}=$$(

A

A.$$- \frac{2} {3} \overrightarrow{A B}+\frac{1} {3} \overrightarrow{A C}$$

B.$$\frac2 3 \overrightarrow{A B}+\frac1 3 \overrightarrow{A C}$$

C.$$- \frac{1} {3} \overrightarrow{A B}+\frac{2} {3} \overrightarrow{A C}$$

D.$$\frac{1} {3} \overrightarrow{A B}+\frac{2} {3} \overrightarrow{A C}$$

4、['平面向量基本定理', '平面向量共线的坐标表示']

正确率60.0%在下列各组向量中,可以作为一组基底的是(

D

A.$$\boldsymbol{e_{1}}=( 0, 0 ), \, \, \, \boldsymbol{e_{2}}=( 1, 1 )$$

B.$$\boldsymbol{e}_{1}=(-1, 2 ), \, \, \, \boldsymbol{e}_{2}=( 5,-1 0 )$$

C.$$\boldsymbol{e_{1}}=( 3, 5 ), ~ \boldsymbol{e_{2}}=(-3,-5 )$$

D.$$\boldsymbol{e}_{1}=( 2,-3 ), \ \boldsymbol{e}_{2}=\left( 2,-\frac{3} {4} \right)$$

6、['平面向量基本定理', '数量积的运算律', '向量垂直']

正确率60.0%已知$$\overrightarrow{| O A |}=| \overrightarrow{O B} |=3, \; \; \overrightarrow{O A} \cdot\overrightarrow{O B}=0,$$点$${{C}}$$满足$$\overrightarrow{O C}=\lambda\overrightarrow{O A}+\mu\overrightarrow{O B} ( \lambda, \ \mu\in{\bf R}^{+} ),$$且$$\angle A O C=6 0^{\circ},$$则$$\frac{\lambda} {\mu}$$等于(

C

A.$$\frac{1} {3}$$

B.$${{1}}$$

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

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

7、['向量加法的定义及运算法则', '平面向量基本定理']

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

A

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

B.$$\frac{2} {3} \overrightarrow{A B}+\frac{2} {3} \overrightarrow{A C}$$

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

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

8、['平面向量基本定理', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的线性运算']

正确率60.0%$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\angle A C B=9 0^{\circ}, \, \, \, A C=3, \, \, \, B C=4, \, \, \, C D \perp A B$$,垂足为$${{D}}$$,则$$\overrightarrow{C D}=($$

C

A.$$\frac{4} {7} \overrightarrow{C A}+\frac{3} {7} \overrightarrow{C B}$$

B.$$\frac{3} {7} \overrightarrow{C A}+\frac{4} {7} \overrightarrow{C B}$$

C.$$\frac{1 6} {2 5} \overrightarrow{C A}+\frac{9} {2 5} \overrightarrow{C B}$$

D.$$\frac{9} {2 5} \overrightarrow{C A}+\frac{1 6} {2 5} \overrightarrow{C B}$$

9、['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$${{−}{2}}$$

10、['平面向量基本定理']

正确率19.999999999999996%在△ABC中,点D满足$$\overrightarrow{B D}=\frac{3} {4} \overrightarrow{B C}$$,点E是线段AD上的一个动点,若$$\overrightarrow{A E}=\lambda\overrightarrow{A B}+\mu\overrightarrow{A C}$$,则t=(λ-1) 2 2的最小值是(  )

C

A.$$\frac{3 \sqrt{1 0}} {1 0}$$

B.$$\frac{\sqrt{8 2}} {4}$$

C.$$\frac{9} {1 0}$$

D.$$\frac{4 1} {8}$$

1. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,设 $$C$$ 为坐标原点,$$\overrightarrow{CA} = \mathbf{a}$$,$$\overrightarrow{CB} = \mathbf{b}$$。由于 $$D$$ 是 $$AB$$ 的中点,$$\overrightarrow{CD} = \frac{1}{2}(\mathbf{a} + \mathbf{b})$$。又 $$E$$ 是 $$CD$$ 的中点,$$\overrightarrow{CE} = \frac{1}{2}\overrightarrow{CD} = \frac{1}{4}(\mathbf{a} + \mathbf{b})$$。因此,$$\overrightarrow{AE} = \overrightarrow{CE} - \overrightarrow{CA} = \frac{1}{4}(\mathbf{a} + \mathbf{b}) - \mathbf{a} = -\frac{3}{4}\mathbf{a} + \frac{1}{4}\mathbf{b}$$。对比 $$\overrightarrow{AE} = \lambda\mathbf{a} + \mu\mathbf{b}$$,得 $$\lambda = -\frac{3}{4}$$,$$\mu = \frac{1}{4}$$,所以 $$\lambda + \mu = -\frac{1}{2}$$。答案为 B

2. 解析:

设平行四边形 $$ABCD$$ 的顶点坐标为 $$A(0,0)$$,$$B(2,0)$$,$$C(2,2)$$,$$D(0,2)$$。$$E$$ 为 $$BC$$ 中点,坐标为 $$(2,1)$$;$$F$$ 为 $$AB$$ 中点,坐标为 $$(1,0)$$。直线 $$AE$$ 的方程为 $$y = \frac{1}{2}x$$,直线 $$DF$$ 的方程为 $$y = -2x + 2$$。联立解得交点 $$P\left(\frac{4}{5}, \frac{2}{5}\right)$$。计算 $$\frac{|\overrightarrow{AP}|}{|\overrightarrow{PE}|} = \frac{\sqrt{\left(\frac{4}{5}\right)^2 + \left(\frac{2}{5}\right)^2}}{\sqrt{\left(2 - \frac{4}{5}\right)^2 + \left(1 - \frac{2}{5}\right)^2}} = \frac{2}{3}$$。答案为 B

3. 解析:

在 $$△ABC$$ 中,$$AD$$ 为中线,$$\overrightarrow{AD} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})$$。由 $$\overrightarrow{AE} = 2\overrightarrow{ED}$$,得 $$\overrightarrow{AE} = \frac{2}{3}\overrightarrow{AD} = \frac{1}{3}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})$$。因此,$$\overrightarrow{BE} = \overrightarrow{AE} - \overrightarrow{AB} = -\frac{2}{3}\overrightarrow{AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow{AC}$$。答案为 A

4. 解析:

基底要求两个向量不共线。选项 D 中,$$\boldsymbol{e}_1 = (2,-3)$$ 和 $$\boldsymbol{e}_2 = \left(2,-\frac{3}{4}\right)$$ 不共线(因为 $$\frac{2}{2} \neq \frac{-3}{-\frac{3}{4}}$$),可以作为基底。答案为 D

6. 解析:

由题意,$$\overrightarrow{OA}$$ 和 $$\overrightarrow{OB}$$ 垂直,设 $$\overrightarrow{OA} = (3,0)$$,$$\overrightarrow{OB} = (0,3)$$。$$\overrightarrow{OC} = \lambda\overrightarrow{OA} + \mu\overrightarrow{OB} = (3\lambda, 3\mu)$$。由 $$\angle AOC = 60^\circ$$,得 $$\cos 60^\circ = \frac{\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OC}}{|\overrightarrow{OA}| \cdot |\overrightarrow{OC}|} = \frac{9\lambda}{3 \cdot 3\sqrt{\lambda^2 + \mu^2}} = \frac{1}{2}$$。解得 $$\frac{\lambda}{\mu} = \sqrt{3}$$。答案为 D

7. 解析:

重心 $$E$$ 将中线 $$AD$$ 分为 $$2:1$$,因此 $$\overrightarrow{AE} = \frac{2}{3}\overrightarrow{AD} = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}) = \frac{1}{3}\overrightarrow{AB} + \frac{1}{3}\overrightarrow{AC}$$。答案为 A

8. 解析:

在直角三角形 $$ABC$$ 中,$$AB = 5$$。由射影定理,$$AD = \frac{AC^2}{AB} = \frac{9}{5}$$,$$BD = \frac{16}{5}$$。因此,$$\overrightarrow{CD} = \frac{BD}{AB}\overrightarrow{CA} + \frac{AD}{AB}\overrightarrow{CB} = \frac{16}{25}\overrightarrow{CA} + \frac{9}{25}\overrightarrow{CB}$$。答案为 C

9. 解析:

由于 $$A$$、$$B$$、$$C$$ 共线,$$\overrightarrow{BC} = k\overrightarrow{AB}$$。代入方程 $$x^2\overrightarrow{OA} + 2x\overrightarrow{OB} + \overrightarrow{BC} = 0$$,整理得 $$x^2\overrightarrow{OA} + (2x + k)\overrightarrow{OB} - k\overrightarrow{OA} = 0$$。解得 $$x^2 - k = 0$$ 且 $$2x + k = 0$$,消去 $$k$$ 得 $$x^2 + 2x = 0$$,解得 $$x = 0$$ 或 $$x = -2$$。答案为 D

10. 解析:

设 $$\overrightarrow{AB} = \mathbf{a}$$,$$\overrightarrow{AC} = \mathbf{b}$$,$$\overrightarrow{BD} = \frac{3}{4}\overrightarrow{BC} = \frac{3}{4}(\mathbf{b} - \mathbf{a})$$,因此 $$\overrightarrow{AD} = \mathbf{a} + \frac{3}{4}(\mathbf{b} - \mathbf{a}) = \frac{1}{4}\mathbf{a} + \frac{3}{4}\mathbf{b}$$。设 $$\overrightarrow{AE} = t\overrightarrow{AD} = \frac{t}{4}\mathbf{a} + \frac{3t}{4}\mathbf{b}$$,与 $$\overrightarrow{AE} = \lambda\mathbf{a} + \mu\mathbf{b}$$ 对比,得 $$\lambda = \frac{t}{4}$$,$$\mu = \frac{3t}{4}$$。目标函数 $$t = (\lambda - 1)^2 + \mu^2 = \left(\frac{t}{4} - 1\right)^2 + \left(\frac{3t}{4}\right)^2 = \frac{10t^2}{16} - \frac{t}{2} + 1$$。求导得极小值点为 $$t = \frac{4}{10}$$,代入得最小值为 $$\frac{9}{10}$$。答案为 C
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