专题06 向量专题(新定义)
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习) 定义平面向量之间的一种运算“⊙”如下:对任意的()(),,,a m n b p q ==.令a
b mq np =−,下面说法错误的是(  )
A .若a 与b 共线,则0a b =
B .a
b b
a =
C .对任意的R λ∈,()
(
)
a b a
b λλ=,
D .(
)()
2
2
2
2
a
b a b
a b +⋅=
【答案】B
【分析】根据给出的运算“⊙”的新定义,结合已知的向量的数量积公式及模长公式逐项判断即可. 【详解】若a 与b 共线,则有0a b mq np =−=,故A 正确;
b
a pn qm =−,而a
b mq np =−,a
b b
a ∴≠,故选项B 错误;
对任意的R λ∈,()()
,a b m n b mq np λλλλλ==−,
又a
b mq np =−,(
)
a b mq np λλλ∴=−,故C 正确;
(
)()
()()2
2
2
2
22222222a
b a b
mq np mp nq m q n p m p n q +⋅=−++=+++,
又()()2
2
数学数组的定义是什么222
222222222m n p
q m p m q n p n q =++=+++a b ,故D 正确.
故选:B.
2.(2022春·湖南邵阳·高一统考期中)定义2
a b a a b ⊗=−⋅.若向量()
2,5a =,向量b 为单位向量,则a b ⊗的取值范围是(    ) A .[]0,6 B .[]6,12
C .[)0,6
D .()1,5−
【答案】B
【分析】求得a ,设,a b θ<>=,整理可得a b ⊗为关于θ的关系式,进而求解. 【详解】因为()
2,5a =,所以(223a =+
=,
设,a b θ<>=,[]0,θπ∈,由向量b 为单位向量, 所以2
2331cos ,93cos a b a a b a b θ⊗=−⋅=−⨯⨯<>=−, 因为[]cos 1,1θ∈−,所以[]6,12a b ⊗∈, 故选:B
3.(2021春·云南昆明·高一云南师大附中校考期中)平面内任意给定一点O 和两个不共线的向量1e ,2e ,
由平面向量基本定理,平面内任何一个向量m 都可以唯一表示成1e ,
2e 的线性组合,12(,)m xe ye x y R =+∈,则把有序数组(,)x y 称为m 在仿射坐标系12;,O e e ⎡⎤⎣⎦下的坐标,记为(,)m x y =,在仿射坐标系12;,O e e ⎡⎤⎣⎦ 下,a ,b 为非零向量,且()11,a x y =r
,()22,b x y =r
,则下列结论中(    )
①()1212,a b x x y y +=++ ②若a b ⊥,则12120x x y y += ③若//a b ,则1221x y x y =  ④12cos ,x x a b x y =+一定成立的结论个数是(    ) A .1 B .2
C .3
D .4
【答案】B
【分析】利用向量的新定义结合向量的性质逐个分析判断即可
【详解】在仿射坐标系12;,O e e ⎡⎤⎣⎦下,设12,e e θ=,因为()11,a x y =r ,()22,b x y =r
,所以1112a x e y e =+,
2122b x e y e =+,所以()()111122a b x y e y y e +=+++,所以()1212,a b x x y y +=++,①正确;
若a b ⊥,则0a b ⋅=,所以()()
()22
11122122121121212122a b x e y e x e y e x x e x y y x e e y y e ⋅=+⋅+=++⋅+,
()2
2
121121212122cos 0x x e x y y x e e y y e θ=+++=,故②不一定正确;
因为//a b ,所以存在唯一的实数λ,使得λa b =,则()
11122122x e y e x e y e λ+=+,所以12x x λ=,12y y λ=,所以1221x y x y =,所以③正确; cos ,||||
a b
a b a b ⋅〈〉=
,由②知,()22121121212122a b x x e x y y x e e y y e ⋅=++⋅+,所以④不一定正确, 所以正确的有2个, 故选:B
4.(2022·高一单元测试)若对于一些横纵坐标均为整数的向量,它们的模相同,但坐标不同,则称这些向量为“等模整向量”,例如向量(1,3),(3,1)a b ==−−,即为“等模整向量”,
那么模为“等模整向量”有(    ) A .4个 B .6个
C .8个
D .12个
【答案】D
【分析】把
.
【详解】因为
所以模为
1(1,7)a =,2(1,7)a =−,3(1,7)a =−,4(1,7)a =−− 5(7,1)a =,6(7,1)a =−,7(7,1)a =−,8(7,1)a =−−  9(5,5)a =,10(5,5)a =−,11(5,5)a =−,12(5,5)a =−−
所以模为12个. 故选:D
【点睛】在求向量模的有关问题时通常的处理方法有: (1)a 2=a ·a =|a |2或=a a a •;
(2)a b ±=2()a b ±=222a a b b ⋅±+; (3)若a =(x ,
y ),则|a |.
5.(2017·四川广元·统考三模)对于n 个向量123,,,,n a a a a ,若存在n 个不全为0的示数123,,,
,n k k k k ,使
得:
1122330n n k a k a k a k a ++++=成立;则称向量123,,,,n a a a a 是线性相关的,按此规定,能使向量1(1,0)a =,
2(1,1)a =−,3(2,2)a =线性相关的实数123,,k k k ,则134k k +的值为(    )
A .1−
B .0
C .1
D .2
【答案】B
【分析】由题可得1122330k a k a k a ++=,结合条件可得123123200(1)20k k k k k k ++=⎧⎨⨯+−+=⎩,即得.
【详解】由题可知1122330k a k a k a ++=,1(1,0)a =,2(1,1)a =−,3(2,2)a =,
所以123123200(1)20k k k k k k ++=⎧⎨⨯+−+=⎩,
两等式两边相加可得1340k k +=. 故选:B .
6.(2022秋·内蒙古鄂尔多斯·高三统考期中)对任意两个非零的平面向量,αβ,定义αβ
αβββ
⋅=⋅,若平面向量,a b 满足0≥>a b ,,a b 的夹角π0,4θ⎛⎫
∈ ⎪⎝⎭
,且a
b 和b
a
都在集合|Z 2n n ⎧⎫
∈⎨⎬⎩⎭
中,则a b =(    )
A .1
2 B .1
C .3
2
D .52
【答案】C
【分析】由题意可可设m ∈Z ,Z t ∈,2m a b =,2
t b a =,得2
1cos ,142mt θ⎛⎫=
∈ ⎪⎝⎭,对m ,t 进行赋值即可得出m ,t 的值,进而得出结论. 【详解】解:2cos |Z 2a a b n a b n b b θ⋅⎧⎫=
=∈∈⎨⎬⎩⎭,故cos |Z 2b n b a n a θ⎧⎫=∈∈⎨⎬⎩⎭
. 又由||||0a b >…,可设m ∈Z ,Z t ∈, 令2m a b =
,2
t
b a =,且0m t ≥> 又夹角π0,4θ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭,所以2
1cos ,142mt θ⎛⎫=
∈ ⎪⎝⎭
, 对m ,t 进行赋值即可得出3,1m t == 所以322
m a b =
=. 故选:C .
7.(2023·全国·高三专题练习)互相垂直且有公共原点的两条数轴构成平面直角坐标系,但如果平面坐标系中两条坐标轴不垂直,则这样的坐标系称为“斜坐标系”.如图,在斜坐标系中,过点P 作两坐标轴的平行线,其在x 轴和y 轴上的截距a ,b 分别作为点P 的x 坐标和y 坐标,记(),P a b ,则在x 轴正方向和y 轴正方向的夹角为θ的斜坐标系中,下列选项错误的是(    )
A .当60θ=︒时()1,2A 与()3,4
B 距离为B .点()1,2A 关于原点的对称点为()1,2A '−−
C .向量()11,a x y =r 与()22,b x y =r
平行的充要条件是1221y x y x = D
.点()1,2A 到直线10x y +−=【答案】D
【分析】根据“斜坐标系”的定义,结合向量运算对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】设x 轴正方向的单位向量为1e ,y 轴正方向的单位向量为2e , 对于A 选项:由已知得12,60e e =︒,所以1211112
2
e e ⋅=⨯⨯=. 由()()1,2,3,4A B 及斜坐标的定义可知12122,34OA e e OB e e =+=+,
()
2
1222AB OB OA e e e e =−=+=+22
221e e e e =+⋅+==
故A 选项正确;
对于B 选项:根据“斜坐标系”的定义可知:点()1,2A ,则122OA e e =+,设()1,2A 关于原点的对称点为(),A x y ',则1212'2OA OA e e xe ye =−=−−=+, 由于12,e e 不共线,所以12x y =−⎧⎨=−⎩
故B 选项正确;
对于C 选项:11122122,a x e y e b x e y e =+=+,
若a 是零向量,则//a b r r
成立,同时110x y ==,所以1221x y x y =成立,
此时1221//a b x y x y ⇔=r r

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