高一數(shù)學(人教A版)必修4能力提升:2-2-2 向量減法運算及其幾何意義
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高一數(shù)學(人教A版)必修4能力提升:2-2-2 向量減法運算及其幾何意義
能 力 提 升
一、選擇題
1.化簡以下各式:
①++; ②-+-;
③-+; ④++-.
結(jié)果為零向量的個數(shù)是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] D
[解析] ①++=+=-=0;
②-+-=(+)-(+)=-=0;
③-+=(+)-=-=0;
④++-=++=-=0.
2.若||=8,||=5,則||的取值范圍是( )
A.[3,8] B.(3,8)
C.[3,13] D.(3,13,)
[答案] C
[解析] 由于=-,則有||-||≤||≤||+||,即3≤||≤13.
3.(2011·湖南高考)若O、E、F是不共線的任意三點,則以下各式中成立的是( )
A.=+ B.=-
C.=-+ D.=--
[答案] B
[解析] 由向量的減法的定義求解.
4.已知△ABC的三個頂點A、B、C及平面內(nèi)一點P滿足+=,下列結(jié)論中正確的是( )
A.P在△ABC的內(nèi)部
B.P在△ABC的邊AB上
C.P在AB邊所在直線上
D.P在△ABC的外部
[答案] D
[解析] 由+=可得
=-=,∴四邊形PBCA為平行四邊形.
可知點P在△ABC的外部.選D.
5.(四川高考改編)設(shè)點M是線段BC的中點,點A在直線BC外,||2=16,|+|=|-|,則||=( )
A.8 B.4
C.2 D.1
[答案] C
[解析] 以、為鄰邊作平行四邊形ACDB,則由向量加、減法的幾何意義可知=+,=-,
因為|+|=|-|,
所以||=||.
又四邊形ACDB為平行四邊形,
所以四邊形ACDB為矩形,故AC⊥AB.
則AM為Rt△ABC斜邊BC上的中線,
因此,||=|=2.
6.已知=a,=b,||=5,||=12,∠AOB=90°,則|a-b|=________.( )
A.7 B.17
C.13 D.8
[答案] C
[解析] 如圖,∵a-b=-=,
∴|a-b|=||==13.
故選C.
二、填空題
7.已知如圖,在正六邊形ABCDEF中,與-+相等的向量有________.
①;②;③;④;⑤+;⑥-;⑦+.
[答案] ①
[解析]?。剑?;
+=+=≠;
-=≠;
+=≠.
8.已知|a|=7,|b|=2,且a∥b,則|a-b|=________.
[答案] 5或9
[解析] 當a與b方向相同時,|a-b|=|a|-|b|=7-2=5;
當a與b方向相反時,|a-b|=|a|+|b|=7+2=9.
9.在△OAB中,已知=a,=b,且|a|=|b|=4,∠AOB=60°,則|a-b|=________.
[答案] 4
[解析] ∵|a|=|b|,∴OA=OB.又∠AOB=60°,
∴△ABO是等邊三角形,∴BA=4,
∴|a-b|=|-|=||=4.
三、解答題
10.在平行四邊形ABCD中,=a,=b,先用a、b表示向量和,并回答:當a、b分別滿足什么條件時,四邊形ABCD為矩形、菱形、正方形?
[解析] 由向量加法的平行四邊形法則,得=a+b,=-=a-b.
則有:當a、b滿足|a+b|=|a-b|時,平行四邊形的兩條對角線相等,四邊形ABCD為矩形;
當a、b滿足|a|=|b|時,平行四邊形的兩條鄰邊相等,四邊形ABCD為菱形;
當a、b滿足|a+b|=|a-b|且|a|=|b|時,四邊形ABCD為正方形.
11.已知|a|=6,|b|=14,|c|=3,求|a+b+c|的最大值和最小值.
[解析] 根據(jù)三角形法則,可知||b|-|a||≤|a+b|
≤|a|+|b|,
∴|a+b+c|≤|a+b|+|c|≤|a|+|b|+|c|=23.
且當a、b、c同向時,|a+b+c|=|a|+|b|+|c|,此時|a+b+c|有最大值23.
又|a+b+c|≥||a+c|-|b||,
當a、c同向且與b異向時,|a+b+c|最小,此時|a+b+c|有最小值5.
∴|a+b+c|的最大值為23,最小值為5.
12.如圖所示,已知在矩形ABCD中,||=4,||=8.設(shè)=a,=b,=c,求|a-b-c|.
[解析] 如圖,b+c=,a-b-c=a-(b+c)=a-=+=,
則|a-b-c|=||==8.