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课后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50.0%

2025-08-19
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课后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50.0%
1、['向量坐标与向量的数量积', '同角三角函数基本关系的综合应用', '向量的夹角']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\overrightarrow{A B}=\ ( \sqrt{3}, \ -1 ) \, \ \overrightarrow{B C}=\ ( \ 1, \ -\sqrt{3} )$$,则$${{s}{i}{n}{B}}$$等于(

D

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

B.$$\frac{\sqrt3} {2}$$

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

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

2、['向量坐标与向量的数量积', '同角三角函数的平方关系', '二倍角的正弦、余弦、正切公式', '函数y=A cos(wx+φ)(A≠0,w不等于0)的图象及性质']

正确率40.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=\left( \operatorname{s i n}^{4} \frac{x} {2}, \operatorname{c o s}^{4} \frac{x} {2} \right),$$向量$$\overrightarrow{b}=( 1, 1 ) \,,$$函数$$f ( x )=\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}$$,下列说法正确是(

D

A.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$是奇函数

B.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的一条对称轴为直线$$x=\frac{\pi} {4}$$

C.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$的最小正周期为$${{2}{π}}$$

D.$${{f}{{(}{x}{)}}}$$在$$\left( \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {2} \right)$$上为减函数

3、['向量坐标与向量的数量积', '投影的数量']

正确率80.0%已知向量$$\boldsymbol{a}=( \mathbf{3}, \mathbf{}-\mathbf{1} ), \mathbf{b}=( \mathbf{1}, \mathbf{0} ),$$则$${{b}}$$在$${{a}}$$上的投影的数量是(

C

A.$${{−}{1}}$$

B.$$- \frac{\sqrt{1 0}} {1 0}$$

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

D.$${{3}}$$

4、['圆的定义与标准方程', '向量坐标与向量的数量积']

正确率19.999999999999996%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$是边长为$${{2}{\sqrt {3}}}$$的正三角形$${,{E}{F}}$$为该三角形内切圆的一条弦,且$$| E F |=\sqrt{3}$$.若点$${{P}}$$在$${{△}{A}{B}{C}}$$的三边上运动,则$$\overrightarrow{P E} \cdot\overrightarrow{P F}$$​的最大值为(

B

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

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

C.$$\frac{1 3} {2}$$

D.$$\frac{1 7} {2}$$

5、['向量的模', '向量坐标与向量的数量积']

正确率40.0%已知点$$A ( 2, m ), \, \, \, B ( 1, 2 ), \, \, \, C ( 3, 1 )$$若$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{C B}=| \overrightarrow{A C} |,$$则实数$${{m}}$$等于$${{(}{)}}$$

D

A.$${{1}}$$

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

C.$${{2}}$$

D.$$\frac{7} {3}$$

6、['平面向量加法、减法的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=(-1, \; 2 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 1, \; \;-1 ),$$则$$( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} ) \cdot\overrightarrow{a}=$$(

C

A.$${{4}}$$

B.$${{−}{4}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{5}}$$

7、['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.$$\frac{5 \pi} {6}$$

8、['向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%已知$$\vec{a}=( 3,-5 ), \vec{b}=(-6,-2 ),$$则$${{a}{⃗}{∙}{{b}^{⃗}}}$$等于(

C

A.$${{−}{{3}{6}}}$$

B.$${{−}{{1}{0}}}$$

C.$${{−}{8}}$$

D.$${{6}}$$

9、['向量坐标与向量的数量积', '数量积的运算律']

正确率40.0%svg异常

C

A.$${{−}{9}}$$

B.$${{−}{{3}{9}}}$$

C.$${{−}{{6}{9}}}$$

D.$${{−}{{8}{9}}}$$

10、['圆的定义与标准方程', '向量坐标与向量的数量积', '抛物线的标准方程', '抛物线的定义']

正确率40.0%svg异常

B

A.$${{−}{2}}$$

B.$${{1}}$$

C.$${{4}}$$

D.svg异常

1. 在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$\overrightarrow{A B}=\ ( \sqrt{3}, \ -1 ) \, \ \overrightarrow{B C}=\ ( \ 1, \ -\sqrt{3} )$$,求$${{s}{i}{n}{B}}$$。

解:首先计算向量$$\overrightarrow{BA}$$和$$\overrightarrow{BC}$$的夹角。

$$\overrightarrow{BA} = -\overrightarrow{AB} = (-\sqrt{3}, 1)$$

$$\overrightarrow{BC} = (1, -\sqrt{3})$$

点积:$$\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC} = (-\sqrt{3}) \times 1 + 1 \times (-\sqrt{3}) = -2\sqrt{3}$$

模长:$$|\overrightarrow{BA}| = \sqrt{(-\sqrt{3})^2 + 1^2} = 2$$

$$|\overrightarrow{BC}| = \sqrt{1^2 + (-\sqrt{3})^2} = 2$$

由点积公式:$$\cos B = \frac{{\overrightarrow{BA} \cdot \overrightarrow{BC}}}{{|\overrightarrow{BA}| \times |\overrightarrow{BC}|}} = \frac{{-2\sqrt{3}}}{{4}} = -\frac{{\sqrt{3}}}{{2}}$$

因此:$$\sin B = \sqrt{1 - \cos^2 B} = \sqrt{1 - \frac{{3}}{{4}}} = \frac{{1}}{{2}}$$

答案:D

2. 已知向量$$\overrightarrow{a}=\left( \operatorname{s i n}^{4} \frac{x} {2}, \operatorname{c o s}^{4} \frac{x} {2} \right),$$向量$$\overrightarrow{b}=( 1, 1 ) \,,$$函数$$f ( x )=\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}$$,判断下列说法。

解:首先计算$$f(x)$$:

$$f(x) = \sin^4 \frac{{x}}{{2}} + \cos^4 \frac{{x}}{{2}} = \left(\sin^2 \frac{{x}}{{2}} + \cos^2 \frac{{x}}{{2}}\right)^2 - 2\sin^2 \frac{{x}}{{2}} \cos^2 \frac{{x}}{{2}} = 1 - \frac{{1}}{{2}}\sin^2 x$$

A. $$f(-x) = 1 - \frac{{1}}{{2}}\sin^2 (-x) = 1 - \frac{{1}}{{2}}\sin^2 x = f(x)$$,是偶函数,错误。

B. 对称轴需满足$$f\left(\frac{{\pi}}{{4}} + t\right) = f\left(\frac{{\pi}}{{4}} - t\right)$$,验证:

$$f\left(\frac{{\pi}}{{4}} + t\right) = 1 - \frac{{1}}{{2}}\sin^2 \left(\frac{{\pi}}{{4}} + t\right)$$

$$f\left(\frac{{\pi}}{{4}} - t\right) = 1 - \frac{{1}}{{2}}\sin^2 \left(\frac{{\pi}}{{4}} - t\right)$$

由于$$\sin^2 \left(\frac{{\pi}}{{4}} + t\right) = \sin^2 \left(\frac{{\pi}}{{4}} - t\right)$$,成立,正确。

C. $$f(x)$$的周期为$$\pi$$,错误。

D. 在$$\left(\frac{{\pi}}{{4}}, \frac{{\pi}}{{2}}\right)$$上,$$\sin x$$递增,$$\sin^2 x$$递增,$$f(x)$$递减,正确。

答案:B、D

3. 已知向量$$\boldsymbol{a}=( \mathbf{3}, \mathbf{}-\mathbf{1} ), \mathbf{b}=( \mathbf{1}, \mathbf{0} ),$$求$${{b}}$$在$${{a}}$$上的投影的数量。

解:投影公式为:

$$\text{投影} = \frac{{\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b}}}{{|\boldsymbol{a}|}} = \frac{{3 \times 1 + (-1) \times 0}}{{\sqrt{3^2 + (-1)^2}}} = \frac{{3}}{{\sqrt{10}}} = \frac{{3\sqrt{10}}}{{10}}$$

答案:C

4. 已知$${{△}{A}{B}{C}}$$是边长为$${{2}{\sqrt {3}}}$$的正三角形$${,{E}{F}}$$为该三角形内切圆的一条弦,且$$| E F |=\sqrt{3}$$。求$$\overrightarrow{P E} \cdot\overrightarrow{P F}$$的最大值。

解:正三角形内切圆半径$$r = \frac{{2\sqrt{3}}}{{2\sqrt{3}}} \times \frac{{1}}{{2}} = 1$$。

设圆心为$$O$$,则$$|OE| = |OF| = 1$$,且$$\angle EOF = 120^\circ$$。

$$\overrightarrow{PE} \cdot \overrightarrow{PF} = (\overrightarrow{PO} + \overrightarrow{OE}) \cdot (\overrightarrow{PO} + \overrightarrow{OF}) = |PO|^2 + \overrightarrow{PO} \cdot (\overrightarrow{OE} + \overrightarrow{OF}) + \overrightarrow{OE} \cdot \overrightarrow{OF}$$

由于$$\overrightarrow{OE} + \overrightarrow{OF} = -\overrightarrow{FE}$$,且$$\overrightarrow{OE} \cdot \overrightarrow{OF} = -\frac{{1}}{{2}}$$。

当$$P$$在顶点时,$$|PO| = 2$$,此时:

$$\overrightarrow{PE} \cdot \overrightarrow{PF} = 4 + 2 \times \sqrt{3} \times \cos \theta - \frac{{1}}{{2}}$$,最大值为$$4 + 2 \times \sqrt{3} \times 1 - \frac{{1}}{{2}} = \frac{{11}}{{2}}$$。

答案:B

5. 已知点$$A ( 2, m ), \, \, \, B ( 1, 2 ), \, \, \, C ( 3, 1 )$$,若$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{C B}=| \overrightarrow{A C} |,$$求实数$${{m}}$$。

解:计算向量:

$$\overrightarrow{AB} = (-1, 2 - m)$$

$$\overrightarrow{CB} = (-2, 1)$$

$$\overrightarrow{AC} = (1, 1 - m)$$

由题意:

$$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{CB} = (-1) \times (-2) + (2 - m) \times 1 = 2 + 2 - m = 4 - m$$

$$|\overrightarrow{AC}| = \sqrt{1 + (1 - m)^2}$$

因此:$$4 - m = \sqrt{1 + (1 - m)^2}$$

平方得:$$16 - 8m + m^2 = 1 + 1 - 2m + m^2$$

化简:$$16 - 8m = 2 - 2m$$

解得:$$m = \frac{{14}}{{6}} = \frac{{7}}{{3}}$$

答案:D

6. 已知向量$$\overrightarrow{a}=(-1, \; 2 ), \; \; \overrightarrow{b}=( 1, \; \;-1 ),$$求$$( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} ) \cdot\overrightarrow{a}$$。

解:$$\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b} = (-2, 3)$$

$$(\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}) \cdot \overrightarrow{a} = (-2) \times (-1) + 3 \times 2 = 2 + 6 = 8$$

答案:C

7. 设$$\overrightarrow{a}=\ ( 1, \ \sqrt{3} ) \, \,, \, \, \, \, \overrightarrow{b}=\ ( 1, \ 0 ) \, \, \,, \, \, \, \, \overrightarrow{c}=\overrightarrow{a}+k \overrightarrow{b} \,.$$若$$\overrightarrow{b} \perp\overrightarrow{c},$$求$${{a}^{→}}$$与$${{c}^{→}}$$的夹角。

解:由$$\overrightarrow{b} \perp \overrightarrow{c}$$得:

$$\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{c} = \overrightarrow{b} \cdot (\overrightarrow{a} + k\overrightarrow{b}) = \overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{a} + k|\overrightarrow{b}|^2 = 1 \times 1 + 0 \times \sqrt{3} + k \times 1 = 1 + k = 0$$

因此$$k = -1$$,$$\overrightarrow{c} = (0, \sqrt{3})$$。

夹角$$\theta$$满足:

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

因此$$\theta = \frac{{\pi}}{{6}}$$。

答案:A

8. 已知$$\vec{a}=( 3,-5 ), \vec{b}=(-6,-2 ),$$求$${{a}{⃗}{∙}{{b}^{⃗}}}$$。

解:$$\vec{a} \cdot \vec{b} = 3 \times (-6) + (-5) \times (-2) = -18 + 10 = -8$$

答案:C

9. svg异常。

答案:无

10. svg异常。

答案:无

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