格物学 第六章 平面向量及其应用向量的数量积

向量垂直-向量的数量积知识点专题进阶单选题自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率54.0%

2025-07-21
向量垂直-向量的数量积知识点专题进阶单选题自测题答案-宁夏回族自治区等高二数学必修,平均正确率54.0%
1、['数量积的性质', '数量积的运算律', '向量垂直', '同角三角函数的商数关系', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知$$\overrightarrow{a}=\ ( 1, \ \ \cos\alpha) \, \ \overrightarrow{b}=\ ( \ \sin\alpha, \ 1 ) \, \ 0 < \alpha< \pi,$$若$$\overrightarrow{a} \perp\overrightarrow{b},$$则$${{α}{=}{(}}$$

B

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

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

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

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

2、['向量的数量积', '向量垂直']

正确率80.0%已知非零向量$$\overrightarrow{a}, \overrightarrow{b}, \overrightarrow{c}$$满足$$\overrightarrow{a}+\overrightarrow{b}+\overrightarrow{c}=0, | \overrightarrow{a} |=| \overrightarrow{b} |=1, \overrightarrow{a} \perp\overrightarrow{b}$$,则$${{b}^{→}}$$与$${{c}^{→}}$$的夹角为$${{(}{)}}$$

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

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

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

D.$$\frac{5 \pi} {6}$$

3、['数量积的性质', '向量垂直', '向量的数量积的定义', '向量的新定义问题']

正确率40.0%称$$d ( \boldsymbol{a}, \ b )=\left| \boldsymbol{a}-\boldsymbol{b} \right|$$为两个向量$${{a}{,}{b}}$$间的“距离”,若向量$${{a}{,}{b}}$$满足:$$( \mathbf{1} ) | \boldsymbol{b} |=\boldsymbol{1}$$;$$( 2 ) | a | \neq1$$;$${{(}{3}{)}}$$对任意的$${{t}{∈}{R}{,}}$$恒有$$d ( \boldsymbol{a}, \ t \boldsymbol{b} ) \geqslant d ( \boldsymbol{a}, \ \boldsymbol{b} )$$.则(

B

A.$${{a}{⊥}{b}}$$

B.$$b \perp( a-b )$$

C.$$a \perp( a-b )$$

D.$$( a+b ) \perp( a-b )$$

4、['向量垂直', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知单位向量$${{a}{,}{b}}$$的夹角为$${{6}{0}^{∘}{,}}$$则在下列向量中,与$${{b}}$$垂直的是(

D

A.$${{a}{+}{2}{b}}$$

B.$${{2}{a}{+}{b}}$$

C.$${{a}{−}{2}{b}}$$

D.$${{2}{a}{−}{b}}$$

5、['向量的模', '数量积的性质', '数量积的运算律', '向量垂直']

正确率60.0%已知$$\boldsymbol{a} \perp\boldsymbol{b}, ~ | \boldsymbol{a} |=2, ~ | \boldsymbol{b} |=3,$$且$$3 a+2 b$$与$${{λ}{a}{−}{b}}$$垂直,则$${{λ}}$$等于(

A

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

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

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

D.$${{1}}$$

6、['余弦定理及其应用', '椭圆的定义', '向量垂直']

正确率40.0%设$${{P}}$$是椭圆$$\frac{x^{2}} {2 5}+\frac{y^{2}} {5}=1$$上一点,$${{F}_{1}{,}{{F}_{2}}}$$是椭圆的两个焦点,$$\overrightarrow{P F_{1}} \cdot\overrightarrow{P F_{2}}=0$$,则$${{△}{{F}_{1}}{P}{{F}_{2}}}$$面积是(

A

A.$${{5}}$$

B.$${{1}{0}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

7、['数量积的运算律', '向量垂直', '充要条件']

正确率40.0%若向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$是非零向量,则$$\4 | \overrightarrow{a}+\overrightarrow{b} |=| \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} | "$$是$${{“}{{a}^{→}}{,}{{b}^{→}}}$$夹角为$$\frac{\pi} {2},$$的(

C

A.充分不必要条件

B.必要不充分条件

C.充要条件

D.既不充分也不必要条件

8、['共线向量基本定理', '向量垂直']

正确率60.0%已知两个非零向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$互相垂直,若向量$$\overrightarrow{m}=4 \overrightarrow{a}+5 \overrightarrow{b}$$与$$\overrightarrow{n}=2 \overrightarrow{a}+\lambda\overrightarrow{b}$$共线,则实数$${{λ}}$$的值为(

C

A.$${{5}}$$

B.$${{3}}$$

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

D.$${{2}}$$

9、['向量垂直', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率40.0%已知向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=1, ~ ~ \overrightarrow{b}=(-1, ~ \sqrt{3} )$$,且$$\overrightarrow{a} \perp( \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} ),$$则$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为(

B

A.$${{3}{0}^{∘}}$$

B.$${{6}{0}^{∘}}$$

C.$${{1}{2}{0}^{∘}}$$

D.$${{1}{5}{0}^{∘}}$$

10、['数量积的运算律', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量垂直', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知平面向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a} |=2, \, \, \, | \overrightarrow{b} |=1, \, \, \, \overrightarrow{a}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为$$\frac{2 \pi} {3}$$,且$$\left( \overrightarrow{a}+\lambda\overrightarrow{b} \right) \perp\left( 2 \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} \right)$$,则实数$${{λ}}$$的值为(

D

A.$${{−}{7}}$$

B.$${{−}{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{3}}$$

1. 由向量垂直条件,点积为零:$$1 \cdot \sin\alpha + \cos\alpha \cdot 1 = 0$$,即$$\sin\alpha + \cos\alpha = 0$$。解得$$\tan\alpha = -1$$,在$$0 < \alpha < \pi$$范围内,$$\alpha = \frac{3\pi}{4}$$。故选B。

2. 由$$\overrightarrow{a} + \overrightarrow{b} + \overrightarrow{c} = 0$$,得$$\overrightarrow{c} = -\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b}$$。因为$$\overrightarrow{a} \perp \overrightarrow{b}$$,所以$$|\overrightarrow{c}| = \sqrt{|\overrightarrow{a}|^2 + |\overrightarrow{b}|^2} = \sqrt{2}$$。设$$\overrightarrow{b}$$与$$\overrightarrow{c}$$的夹角为$$\theta$$,则$$\cos\theta = \frac{\overrightarrow{b} \cdot \overrightarrow{c}}{|\overrightarrow{b}||\overrightarrow{c}|} = \frac{\overrightarrow{b} \cdot (-\overrightarrow{a} - \overrightarrow{b})}{1 \cdot \sqrt{2}} = \frac{-1}{\sqrt{2}}$$,故$$\theta = \frac{3\pi}{4}$$。故选C。

3. 条件$$d(\boldsymbol{a}, t\boldsymbol{b}) \geq d(\boldsymbol{a}, \boldsymbol{b})$$对所有$$t \in \mathbb{R}$$成立,等价于$$\boldsymbol{b}$$是$$\boldsymbol{a}$$在$$\boldsymbol{b}$$方向上的投影点。因此$$\boldsymbol{b} \perp (\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b})$$。故选B。

4. 单位向量$$\boldsymbol{a}, \boldsymbol{b}$$夹角为$$60^\circ$$,则$$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = \frac{1}{2}$$。检验选项D:$$(2\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b}) \cdot \boldsymbol{b} = 2\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} - \boldsymbol{b} \cdot \boldsymbol{b} = 1 - 1 = 0$$,故垂直。故选D。

5. 由$$3\boldsymbol{a} + 2\boldsymbol{b}$$与$$\lambda\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b}$$垂直,点积为零:$$(3\boldsymbol{a} + 2\boldsymbol{b}) \cdot (\lambda\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b}) = 3\lambda|\boldsymbol{a}|^2 - 2|\boldsymbol{b}|^2 = 12\lambda - 18 = 0$$,解得$$\lambda = \frac{3}{2}$$。故选A。

6. 椭圆标准方程为$$\frac{x^2}{25} + \frac{y^2}{5} = 1$$,焦距$$c = \sqrt{25 - 5} = 2\sqrt{5}$$。由$$\overrightarrow{PF_1} \cdot \overrightarrow{PF_2} = 0$$,知$$PF_1 \perp PF_2$$。设$$|PF_1| = m$$,$$|PF_2| = n$$,则$$m + n = 10$$,$$m^2 + n^2 = (2c)^2 = 80$$。解得$$mn = 10$$,面积为$$\frac{1}{2}mn = 5$$。故选A。

7. 由$$|\boldsymbol{a} + \boldsymbol{b}| = |\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b}|$$平方得$$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 0$$,即夹角为$$\frac{\pi}{2}$$。反之亦然,故为充要条件。故选C。

8. 由$$\boldsymbol{m}$$与$$\boldsymbol{n}$$共线,存在$$k$$使$$4\boldsymbol{a} + 5\boldsymbol{b} = k(2\boldsymbol{a} + \lambda\boldsymbol{b})$$。解得$$4 = 2k$$,$$5 = k\lambda$$,故$$\lambda = \frac{5}{2}$$。故选C。

9. 由$$\boldsymbol{a} \perp (\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b})$$,得$$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{a} - \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 0$$,即$$1 - \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 0$$,故$$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = 1$$。设夹角为$$\theta$$,则$$\cos\theta = \frac{\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b}}{|\boldsymbol{a}||\boldsymbol{b}|} = \frac{1}{2}$$,故$$\theta = 60^\circ$$。故选B。

10. 由$$(\boldsymbol{a} + \lambda\boldsymbol{b}) \perp (2\boldsymbol{a} - \boldsymbol{b})$$,点积为零:$$2|\boldsymbol{a}|^2 - \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} + 2\lambda \boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} - \lambda |\boldsymbol{b}|^2 = 0$$。代入$$|\boldsymbol{a}| = 2$$,$$|\boldsymbol{b}| = 1$$,$$\boldsymbol{a} \cdot \boldsymbol{b} = -1$$,得$$8 + 1 - 2\lambda - \lambda = 0$$,解得$$\lambda = 3$$。故选D。

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