格物学 第六章 平面向量及其应用向量的数量积

数量积的性质-向量的数量积知识点月考进阶单选题自测题答案-贵州省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-27
数量积的性质-向量的数量积知识点月考进阶单选题自测题答案-贵州省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['数量积的性质', '向量坐标与向量的数量积', '数量积的运算律', '向量的线性运算']

正确率60.0%在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,若$$| \overrightarrow{A B}+\overrightarrow{A C} |=| \overrightarrow{A B}-\overrightarrow{A C} |,$$$$A B=2, \, A C=1, \, E, \, F$$分别为$${{B}{C}}$$边上靠近$${{B}{,}{C}}$$的三等分点,则$$\overrightarrow{A E} \cdot\overrightarrow{A F}=$$(

B

A.$$\frac{8} {9}$$

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

C.$$\frac{2 5} {9}$$

D.$$\frac{2 6} {9}$$

2、['向量的模', '数量积的性质']

正确率60.0%已知向量$${{a}{⃗}{,}{{b}^{⃗}}}$$的夹角为$${{6}{0}^{∘}}$$,且$$\left\vert\vec{a} \right\vert=\left\vert\vec{b} \right\vert=1,$$则$$\left| \vec{a}+\vec{b} \right|$$等于$${{(}{)}}$$

B

A.$${{3}}$$

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

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

3、['平面向量加法、减法的坐标运算', '数量积的性质', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件']

正确率60.0%已知向量$$\overrightarrow{a}=( 1, 2 ), \; \; \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b}=( 4, 5 ), \; \; \overrightarrow{c}=( m, 3 ),$$若$$( 2 \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} ) \perp\overrightarrow{c}$$,则$${{m}{=}{(}{)}}$$

A

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{−}{3}}$$

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

4、['数量积的性质', '平面向量的概念', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知$${{a}^{→}{、}{{b}^{→}}}$$是两个单位向量,那么下列命题中的真命题是(

D

A.$${{a}^{→}{=}{{b}^{→}}}$$

B.$$\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=0$$

C.$$| \overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b} | < 1$$

D.$$\overrightarrow{a}^{2}=\overrightarrow{b}^{2}$$

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

正确率40.0%已知$$\vert\overrightarrow{a} \vert=\sqrt{2}, \; \vert\overrightarrow{b} \vert=1, \; \overrightarrow{a} \cdot( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} )=1$$,则向量$${{a}^{→}}$$与向量$${{b}^{→}}$$的夹角为

C

A.$$\frac{2 \pi} {3}$$

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

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

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

6、['数量积的性质', '数量积的运算律', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%已知非零向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=\lambda| \overrightarrow{b} |$$,若$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$夹角的余弦值为$$\frac{1 9} {3 0},$$且$$( \begin{matrix} {\overrightarrow{a}} \\ \end{matrix}-2 \begin{matrix} {\overrightarrow{b}} \\ \end{matrix} ) \perp\begin{matrix} {( 3 \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}} \\ \end{matrix} )$$,则实数$${{λ}}$$的值为(

D

A.$$- \frac{4} {9}$$

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

C.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$或$$- \frac{4} {9}$$

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

7、['向量的模', '数量积的性质', '向量垂直']

正确率60.0%正方形$${{A}{B}{C}{D}}$$边长为$${{2}}$$,点$${{E}}$$为$${{B}{C}}$$边的中点,$${{F}}$$为$${{C}{D}}$$边上一点,若$$\overrightarrow{A F} \cdot\overrightarrow{A E}=\left| \overrightarrow{A E} \right|^{2},$$则$$| \overrightarrow{A F} |=( \textsubscript{)}$$

D

A.$${{3}}$$

B.$${{5}}$$

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

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

8、['向量的模', '数量积的性质', '向量坐标与向量的数量积', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率60.0%已知向量$$\stackrel{\rightarrow} {a}=( 1, \sqrt{3} ), \ \stackrel{\rightarrow} {| b |}=3,$$且$$\begin{array} {c c} {\to} \\ {a} \\ \end{array}$$与$$\begin{array} {c c} {\rightarrow} \\ {b} \\ \end{array}$$的夹角为$$\frac{\pi} {3},$$则$$| 2 \stackrel{\rightarrow} {a}+\stackrel{\rightarrow} {b} |=( \textit{} )$$

B

A.$${{5}}$$

B.$${\sqrt {{3}{7}}}$$

C.$${{7}}$$

D.$${{3}{7}}$$

9、['数量积的性质', '数量积的运算律', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知向量$${{a}^{→}}$$与$${{a}^{→}{+}{{b}^{→}}}$$的夹角为$$6 0^{\circ}, ~ | \overrightarrow{a} |=1, ~ | \overrightarrow{b} |=\sqrt{3}$$,则$$\overrightarrow{a} \cdot\overrightarrow{b}=$$(

A

A.$${{0}}$$

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

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

D.$${{0}}$$或$$- \frac{3} {2}$$

10、['向量的模', '数量积的性质', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知平面向量$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为$$\frac{2 \pi} {3},$$若$$\overrightarrow{a}=( \; \sqrt{3} \;, \;-1 \; ), \; \; | \overrightarrow{a}-2 \overrightarrow{b} |=2 \sqrt{1 3}.$$则$$\vert\overrightarrow{b} \vert=($$

A

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

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

D.$${{2}}$$

1. 在三角形 $$ABC$$ 中,由 $$| \overrightarrow{AB} + \overrightarrow{AC} | = | \overrightarrow{AB} - \overrightarrow{AC} |$$ 可知,$$AB$$ 与 $$AC$$ 互相垂直。因此,$$ABC$$ 是直角三角形,$$A$$ 为直角顶点。

设坐标系,令 $$A(0,0)$$,$$B(2,0)$$,$$C(0,1)$$。则 $$E$$ 和 $$F$$ 为 $$BC$$ 的三等分点:
$$E$$ 的坐标为 $$\left( \frac{4}{3}, \frac{1}{3} \right)$$,$$F$$ 的坐标为 $$\left( \frac{2}{3}, \frac{2}{3} \right)$$。
计算向量 $$\overrightarrow{AE} = \left( \frac{4}{3}, \frac{1}{3} \right)$$,$$\overrightarrow{AF} = \left( \frac{2}{3}, \frac{2}{3} \right)$$。
点积为 $$\overrightarrow{AE} \cdot \overrightarrow{AF} = \frac{4}{3} \cdot \frac{2}{3} + \frac{1}{3} \cdot \frac{2}{3} = \frac{8}{9} + \frac{2}{9} = \frac{10}{9}$$。
答案为 $$\boxed{B}$$。

2. 已知 $$|\vec{a}| = |\vec{b}| = 1$$,夹角为 $$60^\circ$$。

计算 $$|\vec{a} + \vec{b}|$$:
$$|\vec{a} + \vec{b}|^2 = |\vec{a}|^2 + |\vec{b}|^2 + 2\vec{a} \cdot \vec{b} = 1 + 1 + 2 \cdot 1 \cdot 1 \cdot \cos 60^\circ = 3$$。
因此 $$|\vec{a} + \vec{b}| = \sqrt{3}$$,答案为 $$\boxed{B}$$。

3. 已知 $$\vec{a} = (1, 2)$$,$$\vec{a} - \vec{b} = (4, 5)$$,则 $$\vec{b} = \vec{a} - (4, 5) = (-3, -3)$$。

计算 $$2\vec{a} + \vec{b} = 2(1, 2) + (-3, -3) = (-1, 1)$$。
由 $$(2\vec{a} + \vec{b}) \perp \vec{c}$$,点积为 $$0$$:
$$(-1) \cdot m + 1 \cdot 3 = 0 \Rightarrow -m + 3 = 0 \Rightarrow m = 3$$。
答案为 $$\boxed{A}$$。

4. 对于单位向量 $$\vec{a}$$ 和 $$\vec{b}$$:

A. 不一定相等;
B. 不一定垂直;
C. 点积 $$|\vec{a} \cdot \vec{b}| \leq |\vec{a}| \cdot |\vec{b}| = 1$$,但可能等于 $$1$$(当夹角为 $$0^\circ$$ 或 $$180^\circ$$ 时);
D. $$\vec{a}^2 = |\vec{a}|^2 = 1$$,$$\vec{b}^2 = |\vec{b}|^2 = 1$$,因此 $$\vec{a}^2 = \vec{b}^2$$ 恒成立。
答案为 $$\boxed{D}$$。

5. 已知 $$|\vec{a}| = \sqrt{2}$$,$$|\vec{b}| = 1$$,$$\vec{a} \cdot (\vec{a} - \vec{b}) = 1$$。

展开得 $$\vec{a} \cdot \vec{a} - \vec{a} \cdot \vec{b} = 2 - \vec{a} \cdot \vec{b} = 1$$,因此 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = 1$$。
设夹角为 $$\theta$$,则 $$\cos \theta = \frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{a}| \cdot |\vec{b}|} = \frac{1}{\sqrt{2} \cdot 1} = \frac{\sqrt{2}}{2}$$,故 $$\theta = \frac{\pi}{4}$$。
答案为 $$\boxed{C}$$。

6. 由 $$(\vec{a} - 2\vec{b}) \perp (3\vec{a} + \vec{b})$$,点积为 $$0$$:

$$(\vec{a} - 2\vec{b}) \cdot (3\vec{a} + \vec{b}) = 3|\vec{a}|^2 - 5\vec{a} \cdot \vec{b} - 2|\vec{b}|^2 = 0$$。
设 $$|\vec{b}| = 1$$,则 $$|\vec{a}| = \lambda$$,且 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = \lambda \cdot \frac{19}{30}$$。
代入得 $$3\lambda^2 - 5\lambda \cdot \frac{19}{30} - 2 = 0$$,化简为 $$54\lambda^2 - 19\lambda - 60 = 0$$。
解得 $$\lambda = \frac{3}{2}$$ 或 $$\lambda = -\frac{20}{27}$$(舍去负值)。
答案为 $$\boxed{D}$$。

7. 设正方形 $$ABCD$$ 的坐标系为 $$A(0,0)$$,$$B(2,0)$$,$$C(2,2)$$,$$D(0,2)$$。

$$E$$ 为 $$BC$$ 中点,坐标为 $$(2,1)$$,设 $$F$$ 为 $$(x,2)$$($$0 \leq x \leq 2$$)。
由 $$\overrightarrow{AF} \cdot \overrightarrow{AE} = |\overrightarrow{AE}|^2$$,计算得:
$$(x,2) \cdot (2,1) = (2,1) \cdot (2,1) \Rightarrow 2x + 2 = 5 \Rightarrow x = \frac{3}{2}$$。
因此 $$|\overrightarrow{AF}| = \sqrt{\left(\frac{3}{2}\right)^2 + 2^2} = \frac{5}{2}$$。
答案为 $$\boxed{D}$$。

8. 已知 $$\vec{a} = (1, \sqrt{3})$$,$$|\vec{b}| = 3$$,夹角为 $$\frac{\pi}{3}$$。

计算 $$|2\vec{a} + \vec{b}|$$:
$$|2\vec{a} + \vec{b}|^2 = 4|\vec{a}|^2 + |\vec{b}|^2 + 4\vec{a} \cdot \vec{b} = 4 \cdot 4 + 9 + 4 \cdot 1 \cdot 3 \cdot \cos \frac{\pi}{3} = 16 + 9 + 6 = 31$$。
但重新计算 $$|\vec{a}| = \sqrt{1 + 3} = 2$$,因此 $$4|\vec{a}|^2 = 16$$,$$\vec{a} \cdot \vec{b} = 2 \cdot 3 \cdot \frac{1}{2} = 3$$。
修正为 $$16 + 9 + 12 = 37$$,故 $$|2\vec{a} + \vec{b}| = \sqrt{37}$$。
答案为 $$\boxed{B}$$。

9. 设 $$\vec{a}$$ 与 $$\vec{a} + \vec{b}$$ 的夹角为 $$60^\circ$$,$$|\vec{a}| = 1$$,$$|\vec{b}| = \sqrt{3}$$。

由点积公式:
$$\vec{a} \cdot (\vec{a} + \vec{b}) = |\vec{a}| \cdot |\vec{a} + \vec{b}| \cdot \cos 60^\circ$$。
先计算 $$|\vec{a} + \vec{b}|^2 = 1 + 3 + 2\vec{a} \cdot \vec{b} = 4 + 2\vec{a} \cdot \vec{b}$$。
代入得 $$1 + \vec{a} \cdot \vec{b} = \sqrt{4 + 2\vec{a} \cdot \vec{b}} \cdot \frac{1}{2}$$。
平方整理得 $$4(1 + \vec{a} \cdot \vec{b})^2 = 4 + 2\vec{a} \cdot \vec{b}$$,解得 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$$ 或 $$-2$$。
验证 $$-2$$ 不满足原方程,故 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$$。
答案为 $$\boxed{A}$$。

10. 已知 $$\vec{a} = (\sqrt{3}, -1)$$,$$|\vec{a}| = 2$$,夹角为 $$\frac{2\pi}{3}$$。

由 $$|\vec{a} - 2\vec{b}| = 2\sqrt{13}$$,平方得:
$$|\vec{a}|^2 + 4|\vec{b}|^2 - 4\vec{a} \cdot \vec{b} = 52$$。
设 $$|\vec{b}| = x$$,则 $$\vec{a} \cdot \vec{b} = 2x \cdot \cos \frac{2\pi}{3} = -x$$。
代入得 $$4 + 4x^2 + 4x = 52$$,化简为 $$x^2 + x - 12 = 0$$,解得 $$x = 3$$ 或 $$-4$$(舍去负值)。
答案为 $$\boxed{A}$$。
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