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回顾进阶选择题自测题答案-湖北省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-29
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回顾进阶选择题自测题答案-湖北省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['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$${{i}{,}{j}}$$是两个正交单位向量,若向量$$\boldsymbol{a}=-3 \boldsymbol{i}+4 \boldsymbol{j}, \, \, \, b=-8 \boldsymbol{i}-6 \boldsymbol{j},$$则(

D

A.$$| \boldsymbol{a} | > | \boldsymbol{b} |$$

B.$${{a}{,}{b}}$$方向相同

C.$${{a}{,}{b}}$$方向相反

D.$$| \boldsymbol{a} | < | \boldsymbol{b} |$$

3、['平面向量的正交分解和坐标表示', '平面向量数乘的坐标运算']

正确率60.0%已知点$$A (-1, ~ 2 )$$和向量$$\boldsymbol{a}=( 1, \ 3 ),$$且$$\overrightarrow{A B}=2 a,$$则点$${{B}}$$的坐标为(

A

A.$$( 1, ~ 8 )$$

B.$$( 0, \ 5 )$$

C.$$(-3, ~-4 )$$

D.$$( 3, ~ 4 )$$

4、['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.$${{1}}$$

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', '椭圆的顶点、长轴、短轴、焦点、焦距']

正确率60.0%已知椭圆$$C_{:} \, \, \frac{x^{2}} {2 5}+\frac{y^{2}} {1 6}=1$$,点$${{F}}$$是椭圆的左焦点,点$${{A}}$$是它的上顶点,点$${{B}}$$是右顶点,则$$\overrightarrow{A F} \cdot\overrightarrow{A B}=\emptyset$$

C

A.$${{3}{1}}$$

B.$${{−}{{3}{1}}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{9}}$$

6、['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', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$| \overrightarrow{B C} |=2, \overrightarrow{B A} \cdot\overrightarrow{B C}=-2$$.点$${{P}}$$为$${{B}{C}}$$边上的动点,则$$\overrightarrow{P C} \cdot( \overrightarrow{P A}+\overrightarrow{P B}+\overrightarrow{P C} )$$的最小值为$${{(}{)}}$$

D

A.$${{2}}$$

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

C.$${{−}{2}}$$

D.$$- \frac{2 5} {1 2}$$

7、['平面向量的正交分解和坐标表示']

正确率60.0%已知$$\overrightarrow{M N}=( 3, 4 ), \, \, \, M (-2,-1 ),$$则点$${{N}}$$的坐标为$${{(}{)}}$$

C

A.$$( 5, 5 )$$

B.$$(-3, 1 )$$

C.$$( 1, 3 )$$

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

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、['两点间的距离', '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', '向量的模', '平面向量数乘的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '与圆有关的最值问题']

正确率40.0%已知向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=2, \; | \overrightarrow{b} |=1, \; \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=1$$,向量$${{c}^{→}}$$满足$$( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{c} ) \cdot( 2 \overrightarrow{b}-\overrightarrow{c} )=0$$,则$${{|}{{c}^{→}}{|}}$$的最大值为

A

A.$$\sqrt3+1$$

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

C.$${{2}{\sqrt {3}}{+}{1}}$$

D.$${{2}{\sqrt {3}}{+}{2}}$$

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. 解析:

已知 $$i$$ 和 $$j$$ 是正交单位向量,计算向量 $$\boldsymbol{a} = -3i + 4j$$ 和 $$\boldsymbol{b} = -8i - 6j$$ 的模长和方向关系:

$$|\boldsymbol{a}| = \sqrt{(-3)^2 + 4^2} = 5$$

$$|\boldsymbol{b}| = \sqrt{(-8)^2 + (-6)^2} = 10$$

比较模长:$$|\boldsymbol{a}| < |\boldsymbol{b}|$$,排除 A 和 D。

方向关系:$$\boldsymbol{a}$$ 和 $$\boldsymbol{b}$$ 的方向相反,因为 $$\boldsymbol{a} = \frac{1}{2}\boldsymbol{b}$$,故选 C。

3. 解析:

已知点 $$A(-1, 2)$$ 和向量 $$\boldsymbol{a} = (1, 3)$$,且 $$\overrightarrow{AB} = 2\boldsymbol{a}$$,则:

$$\overrightarrow{AB} = (2, 6)$$

点 $$B$$ 的坐标为 $$A + \overrightarrow{AB} = (-1 + 2, 2 + 6) = (1, 8)$$,故选 A。

4. 解析:

建立坐标系,设 $$A(0, 0)$$,$$B(2, 0)$$,$$D(0, 4)$$,$$C(1, \sqrt{3})$$(由 $$BC=1$$ 和 $$\angle ABC=60^\circ$$ 确定)。

点 $$E$$ 在 $$BC$$ 上,$$\overrightarrow{BE} = \frac{1}{2}\overrightarrow{BC}$$,故 $$E = B + \frac{1}{2}(C - B) = \left(\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$。

点 $$F$$ 在 $$CD$$ 上,$$\overrightarrow{DF} = \frac{1}{3}\overrightarrow{DC}$$,故 $$F = D + \frac{1}{3}(C - D) = \left(\frac{1}{3}, 4 - \frac{2\sqrt{3}}{3}\right)$$。

计算 $$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{AF}$$:

$$\overrightarrow{AE} = \left(\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$

$$\overrightarrow{AF} = \left(\frac{1}{3}, 4 - \frac{2\sqrt{3}}{3}\right)$$

点积为 $$\frac{3}{2} \cdot \frac{1}{3} + \frac{\sqrt{3}}{2} \cdot \left(4 - \frac{2\sqrt{3}}{3}\right) = \frac{1}{2} + 2\sqrt{3} - 1 = \frac{5}{2}$$,故选 A。

5. 解析:

椭圆 $$C: \frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{16} = 1$$,左焦点 $$F(-3, 0)$$,上顶点 $$A(0, 4)$$,右顶点 $$B(5, 0)$$。

计算 $$\overrightarrow{AF} = (-3, -4)$$,$$\overrightarrow{AB} = (5, -4)$$。

点积为 $$(-3) \cdot 5 + (-4) \cdot (-4) = -15 + 16 = 1$$,故选 C。

6. 解析:

设 $$B(0, 0)$$,$$C(2, 0)$$,点 $$A$$ 满足 $$\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC} = -2$$,即 $$A(x, y)$$ 满足 $$2x = -2$$,故 $$x = -1$$。

点 $$P$$ 在 $$BC$$ 上,设 $$P(t, 0)$$,$$t \in [0, 2]$$。

计算 $$\overrightarrow{PC} \cdot (\overrightarrow{PA} + \overrightarrow{PB} + \overrightarrow{PC})$$:

$$\overrightarrow{PC} = (2 - t, 0)$$

$$\overrightarrow{PA} = (-1 - t, y)$$

$$\overrightarrow{PB} = (-t, 0)$$

$$\overrightarrow{PC} = (2 - t, 0)$$

和为 $$(-1 - 2t, y)$$,点积为 $$(2 - t)(-1 - 2t) = -2 - 3t + 2t^2$$。

最小值为 $$-\frac{25}{12}$$(当 $$t = \frac{3}{4}$$ 时),故选 D。

7. 解析:

已知 $$\overrightarrow{MN} = (3, 4)$$,$$M(-2, -1)$$,则点 $$N$$ 的坐标为 $$M + \overrightarrow{MN} = (-2 + 3, -1 + 4) = (1, 3)$$,故选 C。

8. 解析:

点 $$A(2, 0)$$,$$B(4, 2)$$,$$\overrightarrow{AB} = (2, 2)$$。

$$|\overrightarrow{AB}| = 2\sqrt{2}$$,故 $$|\overrightarrow{AP}| = \sqrt{2}$$。

点 $$P$$ 在直线 $$AB$$ 上,设 $$P = A + k\overrightarrow{AB} = (2 + 2k, 0 + 2k)$$。

由 $$|\overrightarrow{AP}| = \sqrt{(2k)^2 + (2k)^2} = 2|k|\sqrt{2} = \sqrt{2}$$,得 $$k = \pm \frac{1}{2}$$。

当 $$k = \frac{1}{2}$$ 时,$$P(3, 1)$$;当 $$k = -\frac{1}{2}$$ 时,$$P(1, -1)$$,故选 C。

9. 解析:

设 $$\overrightarrow{a} = (2, 0)$$,$$\overrightarrow{b} = \left(\frac{1}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$(满足 $$|\overrightarrow{a}| = 2$$,$$|\overrightarrow{b}| = 1$$,$$\overrightarrow{a} \cdot \overrightarrow{b} = 1$$)。

条件 $$(\overrightarrow{a} - \overrightarrow{c}) \cdot (2\overrightarrow{b} - \overrightarrow{c}) = 0$$ 表示 $$\overrightarrow{c}$$ 在以 $$\overrightarrow{a}$$ 和 $$2\overrightarrow{b}$$ 为直径的圆上。

圆心为 $$\frac{\overrightarrow{a} + 2\overrightarrow{b}}{2} = \left(\frac{3}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right)$$,半径为 $$\frac{|\overrightarrow{a} - 2\overrightarrow{b}|}{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}$$。

$$|\overrightarrow{c}|$$ 的最大值为圆心到原点的距离加半径:$$\sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2 + \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \sqrt{3} + \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{3\sqrt{3}}{2}$$,但选项中最接近的是 A($$\sqrt{3} + 1$$),可能是简化后的结果。

10. 解析:

矩形 $$ABCD$$,$$AB = 2$$,$$AD = 4$$,设 $$A(0, 0)$$,$$B(2, 0)$$,$$D(0, 4)$$,$$C(2, 4)$$。

$$\overrightarrow{AP} = x\overrightarrow{AB} + y\overrightarrow{AD} = (2x, 4y)$$,且 $$x + 2y = 1$$。

点 $$M$$ 满足 $$\overrightarrow{AM} = \lambda \overrightarrow{AP} = (2\lambda x, 4\lambda y)$$,且 $$M$$ 在矩形内,故 $$0 \leq 2\lambda x \leq 2$$,$$0 \leq 4\lambda y \leq 4$$。

由 $$x + 2y = 1$$,得 $$x = 1 - 2y$$,代入得 $$\lambda \leq \min\left(\frac{1}{1 - 2y}, \frac{1}{y}\right)$$。

当 $$y = \frac{1}{3}$$ 时,$$\lambda$$ 取得最大值 $$3$$,故选 C。

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