格物学 第六章 平面向量及其应用向量的数量积

投影向量(投影)-向量的数量积知识点月考进阶单选题自测题答案-河南省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-23
投影向量(投影)-向量的数量积知识点月考进阶单选题自测题答案-河南省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['投影向量(投影)']

正确率40.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的外接圆的圆心为$${{O}{,}}$$若$$\overrightarrow{A B}+\overrightarrow{A C}=2 \overrightarrow{A O},$$且$$| \overrightarrow{O A} |=| \overrightarrow{A C} |=2,$$则向量$$\overrightarrow{B A}$$在向量$$\overrightarrow{B C}$$上的投影向量为(

A

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

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

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

D.$$\frac{\sqrt{3}} {2} \overrightarrow{B C}$$

2、['数量积的运算律', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)', '向量的夹角']

正确率40.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$$A B=3 A C=1 2, \, \, D$$是$${{A}{C}}$$的中点,$$\overrightarrow{B D}$$在$$\overrightarrow{A C}$$方向上的投影为$${{−}{4}}$$,则向量$$\overrightarrow{B A}$$与$$\overrightarrow{A C}$$的夹角为

C

A.$${{4}{5}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{∘}}$$

3、['数量积的运算律', '投影向量(投影)']

正确率60.0%设向量$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=2, \, \, \, | \overrightarrow{b} |=1$$,且$$\vec{b} \perp( \vec{a}+\vec{b} )$$则向量$${{b}^{→}}$$在向量$$\overrightarrow{a}+2 \overrightarrow{b}$$方向上的投影为(

B

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

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

C.$${{1}}$$

D.$${{−}{1}}$$

4、['平面向量的正交分解和坐标表示', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)']

正确率60.0%已知$${{△}{A}{B}{C}}$$的三个顶点坐标分别为$$A ~ ( 1, ~ 1 ) ~, ~ B ~ ( \mathrm{~-3, ~ 3 ) ~} ~, ~ C ~ ( 4, ~ 2 )$$,则向量$$\overrightarrow{A B}$$在$$\overrightarrow{A C}$$方向上的投影为(

B

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

B.$${{−}{\sqrt {{1}{0}}}}$$

C.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

D.$$- \frac{\sqrt2} 2$$

5、['向量坐标与向量的数量积', '投影向量(投影)']

正确率60.0%在直角$$\backslash\mathrm{D e l t a \ A B C}$$中,$$\mathrm{A B=4, ~ \ A C=2, ~ \ M ~}$$是斜边$${{B}{C}}$$的中点,则向量$$\overrightarrow{\mathrm{A M}}$$在向量$$\overrightarrow{\mathrm{B C}}$$方向上的投影是(

D

A.$${{1}}$$

B.$${{-}{1}}$$

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

D.$$- \frac{3 \sqrt{5}} {5}$$

6、['用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量垂直', '投影向量(投影)', '投影的数量']

正确率60.0%已知$$| \overrightarrow{a} |=\sqrt{2}, \, \, \, | \overrightarrow{b} |=1, \, \, \, ( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} ) \perp\overrightarrow{b}$$,则向量$${{b}^{→}}$$在$${{a}^{→}}$$方向上的正射影的数量为(

D

A.$${{1}}$$

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

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

D.$$\frac{\sqrt2} {2}$$

7、['向量的模', '数量积的运算律', '投影向量(投影)']

正确率60.0%已知向量$$a=( 2, 4 ), \, \, \, | b |=2, \, \, \, | a-2 b |=8$$,则$${{a}}$$在$${{a}{+}{b}}$$方向上的投影为$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{4 \sqrt{3}} {5}$$

B.$$\frac{3 \sqrt2} {8}$$

C.$$\frac{5 \sqrt{5}} {7}$$

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

8、['数量积的运算律', '投影向量(投影)']

正确率60.0%若向量$${{a}{,}{b}}$$满足$$| a |=| b |=2, \, \, a$$与$${{b}}$$的夹角为$${{6}{0}{º}}$$,则$${{a}}$$在$${{a}{+}{b}}$$方向上的投影为$${{(}{)}}$$

C

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

B.$${{2}}$$

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

D.$${{4}{+}{2}{\sqrt {3}}}$$

9、['余弦定理及其应用', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)', '直线与圆相交']

正确率60.0%已知直线$$a x+b y+c=0$$与圆$$O_{\colon} ~ x^{2}+y^{2}=1$$相交于$${{A}{,}{B}}$$两点,且$$| A B |=\sqrt{3}$$,则$$\overrightarrow{O A}$$在$$\overrightarrow{O B}$$上的投影为(

A

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

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

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

D.$${{0}}$$

10、['投影向量(投影)', '空间向量的数量积']

正确率80.0%已知空间向量$$\overrightarrow{a}=( 3, 2, 1 )$$,则向量$${{a}^{→}}$$在坐标平面$${{O}{x}{z}}$$上的投影向量是$${{(}{)}}$$

A.$$( 3, 0, 1 )$$

B.$$( 1, 0, 3 )$$

C.$$( 0, 2, 1 )$$

D.$$( 0, 2, 0 )$$

1. 解析:

由题意,$$O$$ 是 $$△ABC$$ 的外接圆圆心,故 $$|\overrightarrow{OA}| = |\overrightarrow{OB}| = |\overrightarrow{OC}| = 2$$。

由 $$\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC} = 2\overrightarrow{AO}$$,可得 $$\overrightarrow{AO} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})$$,即 $$O$$ 是 $$BC$$ 的中点,因此 $$BC$$ 为直径,$$∠A = 90°$$。

由 $$|\overrightarrow{AC}| = 2$$,得 $$AC = 2$$。在直角三角形中,$$BC = 2 \times 2 = 4$$,$$AB = \sqrt{BC^2 - AC^2} = \sqrt{16 - 4} = 2\sqrt{3}$$。

向量 $$\overrightarrow{BA}$$ 在 $$\overrightarrow{BC}$$ 上的投影长度为 $$|\overrightarrow{BA}| \cos ∠ABC = 2\sqrt{3} \times \frac{2\sqrt{3}}{4} = 3$$。

投影向量为 $$\frac{3}{4} \overrightarrow{BC}$$,故选 A

2. 解析:

设 $$AC = x$$,则 $$AB = 12$$,$$AD = \frac{x}{2}$$。

$$\overrightarrow{BD} = \overrightarrow{BA} + \overrightarrow{AD} = -\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC}$$。

投影为 $$\overrightarrow{BD} \cdot \frac{\overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AC}|} = \left(-\overrightarrow{AB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{AC}\right) \cdot \frac{\overrightarrow{AC}}{x} = -4$$。

化简得 $$-\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} + \frac{1}{2}x^2 = -4x$$。

由 $$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC} = |\overrightarrow{AB}| |\overrightarrow{AC}| \cos θ = 12x \cos θ$$,代入得 $$-12x \cos θ + \frac{1}{2}x^2 = -4x$$。

解得 $$\cos θ = -\frac{1}{2}$$,故 $$θ = 120°$$,选 C

3. 解析:

由 $$\vec{b} \perp (\vec{a} + \vec{b})$$,得 $$\vec{b} \cdot (\vec{a} + \vec{b}) = 0$$,即 $$\vec{a} \cdot \vec{b} + |\vec{b}|^2 = 0$$。

代入 $$|\vec{b}| = 1$$,得 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = -1$$。

向量 $$\vec{b}$$ 在 $$\vec{a} + 2\vec{b}$$ 方向上的投影为 $$\frac{\vec{b} \cdot (\vec{a} + 2\vec{b})}{|\vec{a} + 2\vec{b}|}$$。

计算分子:$$\vec{b} \cdot \vec{a} + 2|\vec{b}|^2 = -1 + 2 = 1$$。

计算分母:$$|\vec{a} + 2\vec{b}| = \sqrt{|\vec{a}|^2 + 4\vec{a} \cdot \vec{b} + 4|\vec{b}|^2} = \sqrt{4 - 4 + 4} = 2$$。

故投影为 $$\frac{1}{2}$$,选 B

4. 解析:

$$\overrightarrow{AB} = (-3 - 1, 3 - 1) = (-4, 2)$$,$$\overrightarrow{AC} = (4 - 1, 2 - 1) = (3, 1)$$。

投影为 $$\frac{\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{AC}}{|\overrightarrow{AC}|} = \frac{-4 \times 3 + 2 \times 1}{\sqrt{3^2 + 1^2}} = \frac{-10}{\sqrt{10}} = -\sqrt{10}$$,选 B

5. 解析:

在直角三角形中,$$BC = \sqrt{AB^2 + AC^2} = \sqrt{16 + 4} = 2\sqrt{5}$$。

$$M$$ 是斜边中点,故 $$AM = \frac{BC}{2} = \sqrt{5}$$。

$$\overrightarrow{AM} = \frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC})$$。

投影为 $$\frac{\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BC}}{|\overrightarrow{BC}|} = \frac{\frac{1}{2}(\overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC}) \cdot (\overrightarrow{AC} - \overrightarrow{AB})}{2\sqrt{5}} = \frac{\frac{1}{2}(|\overrightarrow{AC}|^2 - |\overrightarrow{AB}|^2)}{2\sqrt{5}} = \frac{\frac{1}{2}(4 - 16)}{2\sqrt{5}} = -\frac{3\sqrt{5}}{5}$$,选 D

6. 解析:

由 $$(\vec{a} - \vec{b}) \perp \vec{b}$$,得 $$(\vec{a} - \vec{b}) \cdot \vec{b} = 0$$,即 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{b}|^2 = 1$$。

向量 $$\vec{b}$$ 在 $$\vec{a}$$ 方向上的正射影数量为 $$\frac{\vec{b} \cdot \vec{a}}{|\vec{a}|} = \frac{1}{\sqrt{2}} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,选 D

7. 解析:

设 $$\vec{b} = (x, y)$$,由 $$|\vec{b}| = 2$$,得 $$x^2 + y^2 = 4$$。

由 $$|\vec{a} - 2\vec{b}| = 8$$,得 $$(2 - 2x)^2 + (4 - 2y)^2 = 64$$,化简得 $$(1 - x)^2 + (2 - y)^2 = 16$$。

联立解得 $$x = -1$$,$$y = 2$$,故 $$\vec{b} = (-1, 2)$$。

$$\vec{a} + \vec{b} = (1, 6)$$,投影为 $$\frac{\vec{a} \cdot (\vec{a} + \vec{b})}{|\vec{a} + \vec{b}|} = \frac{2 \times 1 + 4 \times 6}{\sqrt{1 + 36}} = \frac{26}{\sqrt{37}} = \frac{13\sqrt{10}}{10}$$,选 D

8. 解析:

$$\vec{a} \cdot \vec{b} = |\vec{a}| |\vec{b}| \cos 60° = 2 \times 2 \times \frac{1}{2} = 2$$。

投影为 $$\frac{\vec{a} \cdot (\vec{a} + \vec{b})}{|\vec{a} + \vec{b}|} = \frac{|\vec{a}|^2 + \vec{a} \cdot \vec{b}}{\sqrt{|\vec{a}|^2 + 2\vec{a} \cdot \vec{b} + |\vec{b}|^2}} = \frac{4 + 2}{\sqrt{4 + 4 + 4}} = \frac{6}{2\sqrt{3}} = \sqrt{3}$$,选 C

9. 解析:

圆 $$O$$ 的半径为 $$1$$,弦长 $$|AB| = \sqrt{3}$$,故弦心距 $$d = \sqrt{1 - \left(\frac{\sqrt{3}}{2}\right)^2} = \frac{1}{2}$$。

设 $$∠AOB = θ$$,则 $$\cos θ = \frac{|\overrightarrow{OA}|^2 + |\overrightarrow{OB}|^2 - |AB|^2}{2|\overrightarrow{OA}||\overrightarrow{OB}|} = \frac{1 + 1 - 3}{2} = -\frac{1}{2}$$。

投影为 $$\frac{\overrightarrow{OA} \cdot \overrightarrow{OB}}{|\overrightarrow{OB}|} = |\overrightarrow{OA}| \cos θ = -\frac{1}{2}$$,选 A

10. 解析:

向量 $$\vec{a} = (3, 2, 1)$$ 在 $$Oxz$$ 平面上的投影向量为 $$(3, 0, 1)$$,选 A

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