格物学 第六章 平面向量及其应用向量的数量积

向量的模-向量的数量积知识点教师选题进阶单选题自测题答案-黑龙江省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-07-25
向量的模-向量的数量积知识点教师选题进阶单选题自测题答案-黑龙江省等高二数学必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['空间直角坐标系', '向量的模', '空间向量的夹角', '用空间向量研究两条直线所成的角', '空间向量的数量积', '特殊角的三角函数值', '二次函数的图象分析与判断']

正确率40.0%当动点$${{P}}$$在正方体$$A B C D-A_{1} B_{1} C_{1} D_{1}$$的体对角线$${{A}_{1}{C}}$$上运动时,异面直线$${{B}{P}}$$与$${{A}{{D}_{1}}}$$所成角的取值范围是$${{(}{)}}$$

B

A.$$[ \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {4} ]$$

B.$$[ \frac{\pi} {6}, \frac{\pi} {3} ]$$

C.$$[ \frac{\pi} {4}, \frac{\pi} {3} ]$$

D.$$[ \frac{\pi} {3}, \frac{\pi} {2} )$$

2、['向量的模', '数量积的运算律', '向量的夹角']

正确率60.0%设$${{a}{,}{b}}$$是非零向量,满足$$| \mathbf{a}-\mathbf{b} |=| \mathbf{a} |, \mathbf{a} \cdot( \mathbf{a}-\mathbf{b} )=0,$$则$${{a}{−}{b}}$$与$${{b}}$$的夹角的大小为(

D

A.$${{4}{5}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{3}{5}^{∘}}$$

3、['向量的模']

正确率80.0%已知正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$的边长为$${{1}}$$,设$$\overrightarrow{A B}=a$$,$$\overrightarrow{B C}=b$$,$$\overrightarrow{A C}=c$$,则$$| \boldsymbol{a}-\boldsymbol{b}+\boldsymbol{c} |=$$(

C

A.$${{0}}$$

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

C.$${{2}}$$

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

4、['共线向量基本定理', '向量的模', '平面向量的概念', '向量垂直', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%设$${{a}{⃗}}$$,$${{b}^{⃗}}$$是两个非零向量,下列说法正确的是           (

C

A.若$$| \vec{a}+\vec{b} |=| \vec{a} |-| \vec{b} |$$,则$${{a}{⃗}{⊥}{{b}^{⃗}}}$$

B.若$${{a}{⃗}{⊥}{{b}^{⃗}}}$$,则$$| \vec{a}+\vec{b} |=| \vec{a} |-| \vec{b} |$$

C.若$$| \vec{a}+\vec{b} |=| \vec{a} |-| \vec{b} |$$,则存在实数$${{λ}}$$,使得$$\vec{a}=\lambda\vec{b}$$

D.若存在实数$${{λ}}$$,使得$$\vec{a}=\lambda\vec{b}$$,则$$| \vec{a}+\vec{b} |=| \vec{a} |-| \vec{b} |$$

5、['向量的模', '数量积的运算律', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率60.0%已知向量$${{a}{⃗}{,}{{b}^{⃗}}}$$,其中$$| \vec{a} |=\sqrt{2}, | \vec{b} |=2$$,且$$( \vec{a}-\vec{b} ) \perp\vec{a}$$,则$${{a}{⃗}}$$与$${{b}^{⃗}}$$的夹角是(

B

A.$$\begin{array} {l l} {\frac{\pi} {6}} \\ \end{array}$$

B.$$\frac{\pi} {4}$$

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

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

6、['向量的模', '数量积的运算律']

正确率60.0%已知正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$的边长为$$1, ~ \vec{A} B=\vec{a}, ~ ~ \vec{B} C=\vec{b}$$,则$$| \frac{\stackrel{\rightharpoonup} {a}} {2}+\stackrel{\rightharpoonup} {b} |$$等于(

D

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

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

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

D.$$\frac{\sqrt5} {2}$$

7、['向量的模', '向量的夹角', '向量的线性运算']

正确率60.0%已知$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$均为单位向量,它们的夹角为,则$$\left| \overrightarrow{a}+3 \overrightarrow{b} \right|=$$

C

A.$${\sqrt {7}}$$

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

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

D.$${{4}}$$

8、['向量的模', '向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%已知$$\overrightarrow{A B}=( 2, 3 ), \, \, \, \overrightarrow{A C}=( 3, \, \, \, t ), \, \, \, | \overrightarrow{B C} |=1.$$则$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{B C}=$$(

C

A.$${{−}{3}}$$

B.$${{−}{2}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

9、['向量的模', '数量积的性质', '数量积的运算律']

正确率60.0%已知$$\left\vert\vec{a} \right\vert=2, \left\vert\vec{b} \right\vert=4$$,且$$( \vec{a}+\vec{b} )$$与$${{a}{⃗}}$$垂直,则$$\left| 2 \vec{a}-\vec{b} \right|$$的值是     (

C

A.$${{4}}$$

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

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

D.$${{6}}$$

10、['向量的模', '向量坐标与向量的数量积']

正确率60.0%若向量$$\overrightarrow{a}=\ ( \ \cos\theta, \ \ \sin\theta) \, \ \overrightarrow{b}=\ ( \, 1, \ -1 ) \enspace,$$则$$| 2 \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} |$$的取值范围是(

A

A.$$[ 2-\sqrt{2}, ~ 2+\sqrt{2} ]$$

B.$$[ 0, ~ \sqrt{2} ]$$

C.$$[ 0, \ 2 ]$$

D.$$[ 1, ~ 3 ]$$

1. 设正方体边长为1,建立坐标系。$$A_1(0,0,1)$$,$$C(1,1,0)$$,$$B(1,0,0)$$,$$D_1(0,1,1)$$。参数化$$P$$在$$A_1C$$上的位置为$$P(t)=(t,t,1-t)$$,$$t\in[0,1]$$。向量$$\overrightarrow{BP}=(t-1,t,1-t)$$,$$\overrightarrow{AD_1}=(-1,1,1)$$。计算夹角余弦:$$\cos\theta=\frac{|\overrightarrow{BP}\cdot\overrightarrow{AD_1}|}{|\overrightarrow{BP}||\overrightarrow{AD_1}|}=\frac{|1-2t|}{\sqrt{3}\sqrt{2t^2-2t+2}}$$。分析极值点$$t=0$$和$$t=1$$时$$\theta=\frac{\pi}{3}$$,$$t=\frac{1}{2}$$时$$\theta=\frac{\pi}{6}$$。因此范围为$$[\frac{\pi}{6},\frac{\pi}{3}]$$,选B。

2. 由$$|\mathbf{a}-\mathbf{b}|=|\mathbf{a}|$$得$$|\mathbf{a}|^2+|\mathbf{b}|^2-2\mathbf{a}\cdot\mathbf{b}=|\mathbf{a}|^2$$,即$$|\mathbf{b}|^2=2\mathbf{a}\cdot\mathbf{b}$$。由$$\mathbf{a}\cdot(\mathbf{a}-\mathbf{b})=0$$得$$|\mathbf{a}|^2=\mathbf{a}\cdot\mathbf{b}$$。设$$|\mathbf{a}|=1$$,则$$\mathbf{a}\cdot\mathbf{b}=1$$,$$|\mathbf{b}|^2=2$$。计算$$\cos\phi=\frac{(\mathbf{a}-\mathbf{b})\cdot\mathbf{b}}{|\mathbf{a}-\mathbf{b}||\mathbf{b}|}=\frac{-1}{1\times\sqrt{2}}=-\frac{\sqrt{2}}{2}$$,夹角为$$135^\circ$$,选D。

3. $$\mathbf{a}+\mathbf{b}=\mathbf{c}$$,故$$\mathbf{a}-\mathbf{b}+\mathbf{c}=2\mathbf{a}$$。$$|\mathbf{a}|=1$$,$$|2\mathbf{a}|=2$$,选C。

4. 选项A错误,$$|\vec{a}+\vec{b}|=|\vec{a}|-|\vec{b}|$$说明两向量反向共线。选项B错误,垂直时$$|\vec{a}+\vec{b}|=\sqrt{|\vec{a}|^2+|\vec{b}|^2}$$。选项C正确,共线反向时成立。选项D错误,$$\lambda>0$$时不成立。选C。

5. 由$$(\vec{a}-\vec{b})\perp\vec{a}$$得$$\vec{a}\cdot\vec{b}=|\vec{a}|^2=2$$。$$\cos\theta=\frac{\vec{a}\cdot\vec{b}}{|\vec{a}||\vec{b}|}=\frac{2}{\sqrt{2}\times2}=\frac{\sqrt{2}}{2}$$,$$\theta=\frac{\pi}{4}$$,选B。

6. $$\frac{\vec{a}}{2}+\vec{b}$$的模为$$\sqrt{\left(\frac{1}{2}\right)^2+1^2}=\frac{\sqrt{5}}{2}$$,选D。

7. $$|\vec{a}+3\vec{b}|^2=|\vec{a}|^2+9|\vec{b}|^2+6\vec{a}\cdot\vec{b}=1+9+6\times1\times1\times\cos60^\circ=13$$,故$$|\vec{a}+3\vec{b}|=\sqrt{13}$$,选C。

8. $$\overrightarrow{BC}=\overrightarrow{AC}-\overrightarrow{AB}=(1,t-3)$$,由$$|\overrightarrow{BC}|=1$$得$$1+(t-3)^2=1$$,解得$$t=3$$。$$\overrightarrow{AB}\cdot\overrightarrow{BC}=2\times1+3\times0=2$$,选C。

9. 由$$(\vec{a}+\vec{b})\perp\vec{a}$$得$$\vec{a}\cdot\vec{b}=-4$$。$$|2\vec{a}-\vec{b}|^2=4|\vec{a}|^2+|\vec{b}|^2-4\vec{a}\cdot\vec{b}=16+16+16=48$$,故$$|2\vec{a}-\vec{b}|=4\sqrt{3}$$,选C。

10. $$|2\vec{a}-\vec{b}|^2=4|\vec{a}|^2+|\vec{b}|^2-4\vec{a}\cdot\vec{b}=4+2-4(\cos\theta-\sin\theta)=6-4\sqrt{2}\sin(\theta-\frac{\pi}{4})$$。取值范围为$$[6-4\sqrt{2},6+4\sqrt{2}]$$,开平方得$$[2-\sqrt{2},2+\sqrt{2}]$$,选A。

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