贵州省望谟三中2020-2021学年高二下学期4月月考文科数学试题I 卷一、选择题1. 下列命中,正确的是( )A .|a |=|b |⇒a =bB .|a |>|b |⇒a >bC .a =b ⇒a ∥bD .|a |=0⇒a =0【答案】C2.已知向量a ),2(x =,b )8,(x =,若a ∥b ,则x = ( )A .4-B .4C .4±D .16 【答案】C3.已知ABC ∆的三个顶点A ,B ,C 及平面内一点P 满足:PA PB PC 0++=,若实数λ满足:AB AC AP λ+=,则λ的值为 ( )A .3B .23C .2D .8 【答案】A4.O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足()()02=-+⋅-,则△ABC 的形状一定为A .正三角形B .直角三角形C .等腰三角形D .斜三角形 【答案】C5.在Rt △ABC 中,∠C =90°,AC =4,则AB ·AC 等于( )A .-16B .-8C .8D .16【答案】D6.若向量(1,2),(1,1)a b ==-,且ka b +与a b -共线,则实数k 的值为( )A .0B .1C .2D .1-【答案】D7.若向量a =(1,2),b =(1,-1),则2a +b 与a -b 的夹角等于( )A .-π4B .π6C .π4D .3π4 【答案】C 8. 已知a =(3,2),b =(-1,0),向量λa +b 与a -2b 垂直,则实数λ的值为( )A .12 B .-12 C .17 D .-17 【答案】D9.若规定向量的运算符号“⊗”的运算规则为:a ⊗b =a ·b -|a |·|b |·1-(a ·b |a |·|b |)2(其中的a ·b 表示向量a 与b 的数量积),若|a |=2,|b |=3,则a ⊗b 的最小值为( )A .-6B .-6 2C .-3D .2【答案】B10.已知向量a =(1,k ),b =(2,2),且a +b 与a 共线,那么a ·b 的值为( )A .1B .2C .3D .4【答案】D11. 把平面上一切单位向量的始点放在同一点,那么这些向量的终点所构成的图形是( )A .一条线段B 、一段圆弧C 、圆上一群孤立点D .一个单位圆【答案】D12.如图所示,已知,,,,2c OC b OB a OA BC AB ====则下列等式中成立的是( )A .a b c 2123-=B .a b c -=2C .)b a c -=2D .b a c 2123-= 【答案】A 解析:由OB OA OC ),OC BO (OB AO BC AB 3222+-=+=+=即得,即a b c 2123-=。
II 卷二、填空题13.如图所示,OP OC 2=,AC AB 2=,OB m OM =,OA n ON =,若83=m ,那么=n【答案】43 14. 直线l 上有不同三点,,A B C ,O 是直线l 外一点,对于向量cos )OA OB α=(1-+ sin OC α(α是锐角)总成立,则α=_________________;【答案】04515.已知向量a ,b 满足a ·b =0,|a |=1,|b |=2,则|2a -b |=________.【答案】2 216. 若ABCD 为正方形,E 是CD 的中点,且=a ,=b ,则=________.【答案】b -12a三、解答题17.已知ABC △的面积为1,且满足2≥⋅AC AB ,设AB 和AC 的夹角为θ.(1)求θ的取值范围;(2)求函数⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=4cos 22cos 3)(2πθθθf 的最小值. 【答案】(1)设ABC △中角A B C ,,的对边分别为a b c ,,, 则由1sin 21=θbc ,2cos ≥θbc , 可得1cot ≥θ,⎥⎦⎤ ⎝⎛∈∴4,0πθ. (2)132sin 24cos 22cos 3)(2-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛++=πθπθθθf ⎥⎦⎤ ⎝⎛∈4,0πθ ,⎥⎦⎤ ⎝⎛∈+∴65,332πππθ, 所以,当6532ππθ=+,即4πθ=时,.0)(min =θf 18.已知a =(cos x +sin x ,sin x ),b =(cos x -sin x,2cos x ).(1)求证:向量a 与向量b 不可能平行;(2)若a ·b =1,且x ∈[-π,0],求x 的值. 【答案】 (1)证明:假设a ∥b ,则2cos x (cos x +sin x )=sin x (cos x -sin x ). 即2cos 2x +2sin x cos x =sin x cos x -sin 2x,1+sin x cos x +cos 2x =0,1+12sin2x +1+cos2x 2=0,即2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4=-3⇒sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4=-322. 而sin ⎝⎛⎭⎪⎫2x +π4∈[-1,1],-322<-1,矛盾.故假设不成立,即向量a 与向量b 不可能平行.(2)a ·b =(cos x +sin x )(cos x -sin x )+2sin x cos x =cos 2x -sin 2x +sin2x =cos2x +sin2x =2sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫2x +π4,19.在平面直角坐标系中,已知平行四边形ABCD 的三个顶点分别是A (-1,-2),B (0,1),C (3,2)。
①求直线BC 的方程;②求平行四边形ABCD 的面积;【答案】①因为B(0,1),C(3,2),由直线的两点式方程得直线BC 的方程是033030121=+-⇒--=--y x x y ②由点A 到直线BC 的距离是510410361=++-=d ,10=BC , 所以d BC S ABC •=∆21,即得4=∆ABC S ,所以平行四边形ABCD 的面积是82==∆ABC ABCD S S20.已知向量a 是以点A (3,-1)为起点,且与向量b =(-3,4)垂直的单位向量,求a 的终点坐标【答案】设a 的终点坐标为(m,n)则a =(m-3,n+1)由①得:n=41(3m-13)代入②得 25m2-15O m+2O9=O解得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==.58,511.52,5192211n m n m 或∴a 的终点坐标是()58,511()52,519--或 21.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知向量(1,2)a =-,又点(8,0),(,),(sin ,)(0)2A B n t C k t πθθ≤≤(1)若,AB a ⊥且||5||AB OA =,求向量OB ;(2)若向量AC 与向量a 共线,当4>时,且sin t θ取最大值为4时,求OA OC •【答案】(1)(8,),820AB n t AB a n t =-⊥∴-+= 又2225||||,564(3)5OB AB n t t =∴⨯=-+=,得8t =± (24,8)OB ∴=或(8,8)OB =--(2)(sin 8,)AC k t θ=-AC 与a 向量共线, 2sin 16t k θ∴=-+232sin (2sin 16)sin 2(sin )4k t k k kθθθθ=-+=--+ 4,104k k ∴>∴>>,∴当sin 4k θ=时,sin t θ取最大值为32k由324k =,得8k =,此时,(4,8)6OC πθ== (8,0)(4,8)32OA OC ∴•=•=22.已知△ABC 中,(1)若|AC |,|BC |,|AB |成等比数列, BA ·BC ,AB ·AC ,CA ·CB 成等差数列,求A ;(2)若BC ·(AB +AC )=0,且|AB +AC |=4,0<A <π3,求AB ·AC 的取值范围. 【答案】(1)法一:由题意可知:|BC |2=|AC |·|AB |, ∵BA ·BC ,AB ·AC ,CA ·CB 成等差数列, ∴2AB ·AC =BA ·BC +CA ·CB=BC ·(BA -CA )=|BC |2,又∵AB ·AC =|AB ||AC |cos A ,∴cos A=12,∴A=π3.法二:由题意可知:|BC|2=|AC|·|AB|,∵BC·BC,AB·AC,CA·CB成等差数列,∴2AB·AC=BA·BC+CA·CB,即2| AB||AC|cos A=|BA||BC|cos B+|CA||CB|cos C,由|BC|2=|AC|·|AB|得:2|BC|2cos A=|BA||BC|cos B+|CA||CB|cos C,∴2|BC|cos A=|BA|cos B+|CA|cos C,由正弦定理得:2sin A cos A=sin C cos B+sin B cos C=sin(B+C)=sin A,∵0<A<π,∴sin A≠0,∴cos A=12,A=π3.(2)∵BC·(AB+AC)=0,∴(AC-AB)( AB+AC)=0,∴AC2=AB2,即|AC|2=|AB|2.∵|AB+AC|=4,∴|AB|2+|AC|2+2AB·AC=16,即|AB|2+|AC|2+2|AB||AC|cos A=16,则|AB|2=81+cos A,∴AB·AC=|AB||AC|cos A=|AB|2cos A=8cos A1+cos A =81+1cos A(cos A≠0).∵0<A<π3,∴12<cos A<1,1<1cos A<2,∴83<AB·AC<4.。