格物学

向量的数量积的定义-向量的数量积知识点专题基础自测题解析-天津市等高二数学必修,平均正确率68.0%

2025-05-06
向量的数量积的定义-向量的数量积知识点专题基础自测题解析-天津市等高二数学必修,平均正确率68.0%
2、['向量垂直', '向量的数量积的定义']

正确率80.0%已知单位向量$${{a}}$$与$${{b}}$$的夹角为$$\frac{\pi} {3},$$若$${{x}{a}{+}{b}}$$与$${{a}}$$垂直,则实数$${{x}}$$的值为(

B

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

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

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

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

3、['向量坐标与向量的数量积', '平面向量坐标运算的综合应用', '向量的数量积的定义']

正确率40.0%已知在$${{△}{A}{B}{C}}$$中,$${{A}{B}{=}{A}{C}{=}{2}{,}}$$$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{C A}=-2,$$点$${{P}}$$满足$$\overrightarrow{C P}=\frac{1} {3} \overrightarrow{C B}+\frac{1} {2} \overrightarrow{C A},$$则$$\overrightarrow{P A} \cdot\overrightarrow{P B}=$$(

A

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

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

C.$$- \frac2 3$$

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

4、['平面向量的概念', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%在四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$中,$$\overrightarrow{A B} \cdot\overrightarrow{B C}=0, \; \; \overrightarrow{B C}=\overrightarrow{A D},$$则四边形$${{A}{B}{C}{D}}$$一定是(

C

A.直角梯形

B.菱形

C.矩形

D.正方形

6、['数量积的运算律', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率80.0%已知$${{|}{{a}^{→}}{|}{=}{1}{,}{|}{{b}^{→}}{|}{=}{2}{,}{{{a}{⋅}}^{→}}{(}{{a}^{→}}{−}{{b}^{→}}{)}{=}{3}}$$,则$${{a}^{→}}$$与$${{b}^{→}}$$的夹角为(

D

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

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

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

D.$${{π}}$$

7、['向量的模', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知向量$${{a}{,}{b}}$$的夹角为$${{6}{0}^{∘}{,}{|}{a}{|}{=}{2}{,}{|}{b}{|}{=}{1}{,}}$$则$${{|}{a}{−}{b}{|}{=}}$$(

A

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

B.$${\sqrt {5}}$$

C.$${{2}{\sqrt {3}}}$$

D.$${\sqrt {7}}$$

8、['平面向量数乘的坐标运算', '向量坐标与向量的数量积', '用向量的坐标表示两个向量垂直的条件', '向量的数量积的定义']

正确率60.0%已知向量$${{a}{⃗}{=}{{(}{m}{−}{1}{,}{−}{3}{)}}{,}{{b}^{⃗}}{=}{{(}{m}{,}{2}{)}}{,}}$$若$${{a}{⃗}{⊥}{{b}^{⃗}}{,}}$$则实数$${{m}{=}{(}}$$

A

A.$${{−}{2}}$$或$${{3}}$$

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

C.$${{2}}$$或$${{−}{3}}$$

D.$${{3}}$$

9、['向量的模', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)', '向量的夹角', '利用基本不等式求最值', '两个向量数量积的几何意义']

正确率40.0%若向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$${{|}{{a}^{→}}{|}{=}{|}{2}{{a}^{→}}{+}{{b}^{→}}{|}{=}{2}}$$,则$${{a}^{→}}$$在$${{b}^{→}}$$方向上的投影的最大值是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{−}{\sqrt {3}}}$$

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

C.$${{−}{\sqrt {6}}}$$

D.$${\sqrt {6}}$$

10、['向量的模', '向量的数量积的定义', '向量的夹角']

正确率60.0%若$${{e}_{1}{,}{{e}_{2}}}$$是夹角为$${{6}{0}^{∘}}$$的两个单位向量,则$${{|}{{e}_{1}}{−}{{e}_{2}}{|}{=}}$$

A

A.$${{1}}$$

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

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

D.$${{3}}$$

2、解析:

由于向量$$xa + b$$与$$a$$垂直,故$$(xa + b) \cdot a = 0$$。
展开得$$x(a \cdot a) + b \cdot a = 0$$。
因为$$a$$是单位向量,$$a \cdot a = 1$$;且$$a$$与$$b$$的夹角为$$\frac{\pi}{3}$$,故$$b \cdot a = |a||b|\cos\frac{\pi}{3} = 1 \times 1 \times \frac{1}{2} = \frac{1}{2}$$。
代入得$$x \times 1 + \frac{1}{2} = 0$$,解得$$x = -\frac{1}{2}$$。
答案为$$B$$。

3、解析:

设$$A$$为坐标原点,$$AB$$沿$$x$$轴正方向,则$$B(2, 0)$$。
由$$AB \cdot CA = -2$$,得$$(2, 0) \cdot (-AC_x, -AC_y) = -2$$,即$$-2AC_x = -2$$,故$$AC_x = 1$$。
又$$AB = AC = 2$$,故$$AC_y = \sqrt{2^2 - 1^2} = \sqrt{3}$$,即$$C(1, \sqrt{3})$$。
根据题意,$$\overrightarrow{CP} = \frac{1}{3}\overrightarrow{CB} + \frac{1}{2}\overrightarrow{CA}$$,即$$\overrightarrow{P} = \overrightarrow{C} + \frac{1}{3}(\overrightarrow{B} - \overrightarrow{C}) + \frac{1}{2}(\overrightarrow{A} - \overrightarrow{C})$$。
代入坐标得$$P = (1, \sqrt{3}) + \frac{1}{3}(1, -\sqrt{3}) + \frac{1}{2}(-1, -\sqrt{3}) = \left(\frac{5}{6}, \frac{\sqrt{3}}{6}\right)$$。
计算$$\overrightarrow{PA} = \left(-\frac{5}{6}, -\frac{\sqrt{3}}{6}\right)$$,$$\overrightarrow{PB} = \left(\frac{7}{6}, -\frac{\sqrt{3}}{6}\right)$$。
点积为$$\overrightarrow{PA} \cdot \overrightarrow{PB} = -\frac{35}{36} + \frac{3}{36} = -\frac{32}{36} = -\frac{8}{9}$$。
答案为$$A$$。

4、解析:

由$$\overrightarrow{AB} \cdot \overrightarrow{BC} = 0$$,知$$AB \perp BC$$。
又$$\overrightarrow{BC} = \overrightarrow{AD}$$,说明$$BC \parallel AD$$且长度相等。
因此四边形$$ABCD$$有一组对边平行且相等,且邻边垂直,故为矩形。
答案为$$C$$。

6、解析:

由$$a \cdot (a - b) = 3$$,展开得$$a \cdot a - a \cdot b = 3$$。
因为$$|a| = 1$$,故$$1 - a \cdot b = 3$$,得$$a \cdot b = -2$$。
又$$a \cdot b = |a||b|\cos\theta = 1 \times 2 \times \cos\theta = -2$$,解得$$\cos\theta = -1$$,故$$\theta = \pi$$。
答案为$$D$$。

7、解析:

$$|a - b|^2 = |a|^2 + |b|^2 - 2a \cdot b = 4 + 1 - 2 \times 2 \times 1 \times \cos60^\circ = 5 - 2 = 3$$。
故$$|a - b| = \sqrt{3}$$。
答案为$$A$$。

8、解析:

由$$a \perp b$$,得$$(m - 1)m + (-3) \times 2 = 0$$,即$$m^2 - m - 6 = 0$$。
解得$$m = 3$$或$$m = -2$$。
答案为$$A$$。

9、解析:

设$$|a| = 1$$,$$|2a + b| = 2$$。
平方得$$4|a|^2 + 4a \cdot b + |b|^2 = 4$$,即$$4 + 4a \cdot b + |b|^2 = 4$$,故$$4a \cdot b + |b|^2 = 0$$。
$$a$$在$$b$$方向上的投影为$$\frac{a \cdot b}{|b|}$$。
设$$|b| = t$$,则$$4a \cdot b + t^2 = 0$$,得$$a \cdot b = -\frac{t^2}{4}$$。
投影为$$\frac{-\frac{t^2}{4}}{t} = -\frac{t}{4}$$。
由$$|2a + b| = 2$$,利用三角不等式得$$|b| \leq 4$$,即$$t \leq 4$$。
故投影的最大值为$$-1$$(当$$t = 4$$时),但选项中没有$$-1$$,可能题目有其他隐含条件。
重新推导:设$$a$$与$$b$$的夹角为$$\theta$$,由$$4 + 4\cos\theta |b| + |b|^2 = 4$$,得$$|b| = -4\cos\theta$$。
投影为$$|a|\cos\theta = \cos\theta$$。
由$$|b| \geq 0$$,得$$\cos\theta \leq 0$$。
最大值为$$0$$,但选项不符,可能题目有其他限制。
答案为$$B$$(假设题目有其他隐含条件)。

10、解析:

$$|e_1 - e_2|^2 = |e_1|^2 + |e_2|^2 - 2e_1 \cdot e_2 = 1 + 1 - 2 \times 1 \times 1 \times \cos60^\circ = 2 - 1 = 1$$。
故$$|e_1 - e_2| = 1$$。
答案为$$A$$。
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