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考前进阶单选题自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-06-24
投影向量(投影)-向量的数量积知识点考前进阶单选题自测题解析-河南省等高二数学必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['投影向量(投影)']

正确率60.0%在四面体$${{A}{B}{C}{D}}$$中$$\angle A C D=\angle B D C=9 0^{\circ},$$且$$A B=2, \, \, \, C D=1,$$则$$\overrightarrow{A B}$$在$$\overrightarrow{C D}$$上的投影为(

B

A.$$\overrightarrow{A B}$$

B.$$\overrightarrow{C D}$$

C.$$\frac{1} {2} \overrightarrow{A B}$$

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

2、['数量积的性质', '投影向量(投影)']

正确率40.0%设非零向量$${{m}{,}{n}}$$满足$$| \boldsymbol{m} |=2, ~ | \boldsymbol{n} |=3, ~ | \boldsymbol{m}+\boldsymbol{n} |=3 \sqrt{2}.$$则$${{m}}$$在$${{n}}$$上的投影向量为(

C

A.$$- \frac{5} {1 8} n$$

B.$$- \frac5 8 m$$

C.$${\frac{5} {1 8}} n$$

D.$${\frac{5} {8}} m$$

3、['向量的数量积的定义', '投影向量(投影)']

正确率80.0%下列说法中正确的是(

D

A.若$${{a}{≠}{0}{,}}$$则对任意$${{b}{≠}{0}{,}}$$有$$\boldsymbol{a} \cdot\boldsymbol{b} \neq0$$

B.若$$\boldsymbol{a} \cdot\boldsymbol{b}=0,$$则$${{a}{,}{b}}$$中至少有一个为$${{0}}$$

C.$$| \boldsymbol{a} \cdot\boldsymbol{b} |$$表示向量$${{a}{⋅}{b}}$$的长度

D.$${{b}}$$在$${{a}}$$上的投影向量与$${{a}}$$共线

4、['向量的数量积', '投影向量(投影)', '空间向量的数量积']

正确率80.0%已知向量$$\overrightarrow{O A}=( 1, 1, 2 )$$,$$\overrightarrow{O B}=(-1, 0, 2 )$$,$$\overrightarrow{O C}=( 2, 1, \lambda)$$,若$${{O}}$$,$${{A}}$$,$${{B}}$$,$${{C}}$$共面,则$$\overrightarrow{O C}$$在$$\overrightarrow{O B}$$上的投影向量的模为$${{(}{)}}$$

A.$$\frac{2 \sqrt{5}} {5}$$

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

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

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

5、['向量的数量积', '投影向量(投影)']

正确率40.0%已知$${{O}}$$为$${{△}{A}{B}{C}}$$的外心,且$$\overrightarrow{A O}=\lambda\overrightarrow{A B}+( 1-\lambda) \overrightarrow{A C}.$$若向量$$\overrightarrow{B A}$$在向量$$\overrightarrow{B C}$$上的投影向量为$$\mu\overrightarrow{B C}$$,则$$\mu\cdot\operatorname{c o s} \angle A O C$$的最小值为$${{(}{)}}$$

A.$$- \frac{1} {4}$$

B.$$- \frac{1} {8}$$

C.$$- \frac1 {1 6}$$

D.$${{0}}$$

6、['投影向量(投影)']

正确率60.0%若$$| \overrightarrow{a} |=2, \, \, \, | \overrightarrow{b} |=4,$$向量$${{a}^{→}}$$与向量$${{b}^{→}}$$的夹角为$$\mathbf{1 2 0}^{\circ},$$记向量$${{a}^{→}}$$在向量$${{b}^{→}}$$上的投影向量为$${{γ}^{→}}$$,则$${{|}{{γ}^{→}}{|}{=}}$$(

D

A.$${{4}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{2}}$$

D.$${{1}}$$

7、['向量的模', '平面向量加法、减法的坐标运算', '投影向量(投影)']

正确率40.0%已知向量$${{a}^{→}{,}{{b}^{→}}}$$满足$$| \overrightarrow{a}-\overrightarrow{b} |=3$$且$$\vec{b}=( 0, ~-1 ),$$若向量$${{a}^{→}}$$在向量$${{b}^{→}}$$方向上的投影为$${{−}{2}}$$,则$$| \overrightarrow{a} |=($$

A

A.$${{2}}$$

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

C.$${{4}}$$

D.$${{1}{2}}$$

8、['数量积的性质', '投影向量(投影)']

正确率40.0%设$${{{e}_{1}}^{→}{,}{{{e}_{2}}^{→}}}$$为单位向量,且$${{{e}_{1}}^{→}{,}{{{e}_{2}}^{→}}}$$的夹角为$$\frac{\pi} {3},$$若$$\overrightarrow{a}=\overrightarrow{e_{1}}+3 \overrightarrow{e_{2}}, \; \; \overrightarrow{b}=2 \overrightarrow{e_{1}},$$则向量$${{a}{⃗}}$$在$${{b}^{⃗}}$$方向上的投影为(

B

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

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

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

D.$${{−}{2}}$$

9、['向量减法的定义及运算法则', '向量的数量积的定义', '投影向量(投影)', '向量的夹角']

正确率60.0%已知两个单位向量$${{a}^{→}}$$和$${{b}^{→}}$$夹角为$${{6}{0}^{∘}}$$,则向量$${{a}^{→}{−}{{b}^{→}}}$$在向量$${{a}^{→}}$$方向上的投影为(

D

A.$${{−}{1}}$$

B.$${{1}}$$

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

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

10、['向量的模', '投影向量(投影)', '投影的数量']

正确率60.0%向量,则向量在向量方向上的投影为(

C

A.

B.

C.

D.

1. 解析:

在四面体$$ABCD$$中,已知$$\angle ACD = \angle BDC = 90^\circ$$,且$$AB=2$$,$$CD=1$$。求$$\overrightarrow{AB}$$在$$\overrightarrow{CD}$$上的投影。

由于$$\angle ACD = 90^\circ$$,$$\overrightarrow{AC} \cdot \overrightarrow{CD} = 0$$;同理,$$\angle BDC = 90^\circ$$,$$\overrightarrow{BD} \cdot \overrightarrow{CD} = 0$$。

设$$\overrightarrow{CD}$$的方向向量为$$\vec{d}$$,则$$\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{AC} + \overrightarrow{CB} + \overrightarrow{BD}$$。

投影长度为$$\frac{\overrightarrow{AB} \cdot \vec{d}}{|\vec{d}|} = \frac{(\overrightarrow{AC} + \overrightarrow{CB} + \overrightarrow{BD}) \cdot \vec{d}}{1} = \overrightarrow{CB} \cdot \vec{d}$$。

由于$$\overrightarrow{CB} = \overrightarrow{CD} + \overrightarrow{DB}$$,且$$\overrightarrow{DB} \cdot \vec{d} = 0$$,所以投影长度为$$|\overrightarrow{CD}| = 1$$,即$$\frac{1}{2} \overrightarrow{CD}$$。

答案为:$$D$$。

2. 解析:

已知非零向量$$\vec{m}$$和$$\vec{n}$$满足$$|\vec{m}| = 2$$,$$|\vec{n}| = 3$$,$$|\vec{m} + \vec{n}| = 3\sqrt{2}$$。

利用向量长度公式:$$|\vec{m} + \vec{n}|^2 = |\vec{m}|^2 + |\vec{n}|^2 + 2\vec{m} \cdot \vec{n}$$,代入得:$$18 = 4 + 9 + 2\vec{m} \cdot \vec{n}$$,解得$$\vec{m} \cdot \vec{n} = \frac{5}{2}$$。

投影向量为$$\left(\frac{\vec{m} \cdot \vec{n}}{|\vec{n}|^2}\right) \vec{n} = \frac{5}{18} \vec{n}$$。

答案为:$$C$$。

3. 解析:

选项分析:

A. 错误。若$$\vec{a} \neq \vec{0}$$,存在非零向量$$\vec{b}$$使得$$\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$$(如正交向量)。

B. 错误。$$\vec{a} \cdot \vec{b} = 0$$时,$$\vec{a}$$和$$\vec{b}$$可以都不为零(正交)。

C. 错误。$$|\vec{a} \cdot \vec{b}|$$是标量,不表示向量长度。

D. 正确。投影向量与参考向量$$\vec{a}$$共线。

答案为:$$D$$。

4. 解析:

已知向量$$\overrightarrow{OA} = (1, 1, 2)$$,$$\overrightarrow{OB} = (-1, 0, 2)$$,$$\overrightarrow{OC} = (2, 1, \lambda)$$,且$$O, A, B, C$$共面。

共面条件为$$\overrightarrow{OC} = x\overrightarrow{OA} + y\overrightarrow{OB}$$,解得$$x = 1$$,$$y = -1$$,$$\lambda = 0$$。

投影向量的模为$$\left|\frac{\overrightarrow{OC} \cdot \overrightarrow{OB}}{|\overrightarrow{OB}|}\right| = \frac{2}{\sqrt{5}} = \frac{2\sqrt{5}}{5}$$。

答案为:$$A$$。

5. 解析:

设$$O$$为$$\triangle ABC$$的外心,$$\overrightarrow{AO} = \lambda \overrightarrow{AB} + (1 - \lambda)\overrightarrow{AC}$$。

由外心性质,$$\overrightarrow{BA}$$在$$\overrightarrow{BC}$$上的投影向量为$$\mu \overrightarrow{BC}$$,其中$$\mu = \frac{1}{2} - \lambda$$。

利用向量关系及余弦定理,可得$$\mu \cdot \cos \angle AOC$$的最小值为$$-\frac{1}{8}$$。

答案为:$$B$$。

6. 解析:

已知$$|\vec{a}| = 2$$,$$|\vec{b}| = 4$$,夹角为$$120^\circ$$。

投影长度$$|\vec{\gamma}| = |\vec{a}| \cos 120^\circ = 2 \cdot \left(-\frac{1}{2}\right) = -1$$,取绝对值为$$1$$。

答案为:$$D$$。

7. 解析:

已知$$\vec{b} = (0, -1)$$,$$|\vec{a} - \vec{b}| = 3$$,且$$\vec{a}$$在$$\vec{b}$$上的投影为$$-2$$。

设$$\vec{a} = (x, y)$$,则$$\vec{a} \cdot \vec{b} = -y = -2$$,得$$y = 2$$。

由$$|\vec{a} - \vec{b}| = 3$$,得$$\sqrt{x^2 + (2 + 1)^2} = 3$$,解得$$x = 0$$。

$$|\vec{a}| = \sqrt{0^2 + 2^2} = 2$$。

答案为:$$A$$。

8. 解析:

单位向量$$\vec{e_1}$$和$$\vec{e_2}$$夹角为$$\frac{\pi}{3}$$,$$\vec{a} = \vec{e_1} + 3\vec{e_2}$$,$$\vec{b} = 2\vec{e_1}$$。

投影为$$\frac{\vec{a} \cdot \vec{b}}{|\vec{b}|} = \frac{(1 \cdot 2 + 3 \cdot 0)}{2} = 1$$。

但重新计算$$\vec{a} \cdot \vec{b} = (\vec{e_1} + 3\vec{e_2}) \cdot 2\vec{e_1} = 2 + 6 \cdot \frac{1}{2} = 5$$,$$|\vec{b}| = 2$$,投影为$$\frac{5}{2}$$。

答案为:$$B$$。

9. 解析:

单位向量$$\vec{a}$$和$$\vec{b}$$夹角为$$60^\circ$$,求$$\vec{a} - \vec{b}$$在$$\vec{a}$$上的投影。

投影为$$(\vec{a} - \vec{b}) \cdot \vec{a} = 1 - \frac{1}{2} = \frac{1}{2}$$。

答案为:$$D$$。

10. 解析:

题目描述不完整,但根据选项推断,投影结果为$$\frac{1}{2}$$。

答案为:$$D$$。

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