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- 2021-06-16 发布
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第五章 第二节
一、选择题
1.若向量 a=(1,1),b=(-1,1),c=(4,2),则 c=( )
A.3a+b B.3a-b
C.-a+3b D.a+3b
[答案] B
[解析] 设 c=λa+μb,则(4,2)=(λ-μ,λ+μ),
即 λ-μ=4,
λ+μ=2,
解得 λ=3,
μ=-1,
∴c=3a-B.
2.(文)已知 a=(4,5),b=(8,y),且 a∥b,则 y 等于( )
A.5 B.10
C.32
5 D.15
[答案] B
[解析] ∵a∥b,
∴4y-40=0,得 y=10.
(理)已知向量 a=(1,1),b=(2,x),若 a+b 与 4b-2a 平行,则实数 x 的值是( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
[答案] D
[解析] 考查向量的坐标运算及两向量互相平行的充要条件.
a+b=(3,1+x),4b-2a=(6,4x-2),
由题意可得 3×(4x-2)-6(1+x)=0,∴x=2.
3.(文)(2014·北京高考)已知向量 a=(2,4),b=(-1,1),则 2a-b=( )
A.(5,7) B.(5,9)
C.(3,7) D.(3,9)
[答案] A
[解析] 本题考查了平面向量的坐标运算.
∵a=(2,4),b=(-1,1),
∴2a-b=2(2,4)-(-1,1)=(5,7).
(理)(2014·福建高考)在下列向量组中,可以把向量 a=(3,2)表示出来的是( )
A.e1=(0,0),e2=(1,2)
B.e1=(-1,2),e2=(5,-2)
C.e1=(3,5),e2=(6,10)
D.e1=(2,-3),e2=(-2,3)
[答案] B
[解析] 一个平面内任意不共线的两个向量都可以作为平面的基底,它能表示出平面内
的其它向量.A 中,e1=0,且 e2 与 a 不共线;C、D 中的两个向量都是共线向量且不与 a
共线,故表示不出 A.B 中的两个向量不共线,可以作为平面的一组基底,故可表示出 A.
4.(2014·德州模拟)设OB→ =xOA→ +yOC→ ,x,y∈R 且 A,B,C 三点共线(该直线不过点
O),则 x+y=( )
A.-1 B.1
C.0 D.2
[答案] B
[解析] 如图,设AB→=λAC→,
则OB→ =OA→ +AB→=OA→ +λAC→
=OA→ +λ(OC→ -OA→ )
=OA→ +λOC→ -λOA→
=(1-λ)OA→ +λOC→
∴x=1-λ,y=λ,∴x+y=1.
5.(文)已知点 A(2,1),B(0,2),C(-2,1),O(0,0),给出下面的结论:
①直线 OC 与直线 BA 平行;②AB→+BC→=CA→;
③OA→ +OC→ =OB→ ;④AC→=OB→ -2OA→ .
其中正确结论的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] C
[解析] ∵OC→ =(-2,1),BA→=(2,-1),
∴OC→ =-BA→,∴OC→ ∥BA→.
又由坐标知点 O,C,A,B 不共线,
∴OC∥BA,①正确;
∵AB→+BC→=AC→,∴②错误;
∵OA→ +OC→ =(0,2)=OB→ ,∴③正确;
∵OB→ -2OA→ =(-4,0),AC→=(-4,0),
∴④正确.故选 C.
(理)如图,在平行四边形 ABCD 中,O 是对角线 AC,BD 的交点,N 是线段 OD 的中点,
AN 的延长线与 CD 交于点 E,则下列说法错误的是( )
A.AC→=AB→+AD→ B.BD→ =AD→ -AB→
C.AO→ =1
2AB→+1
2AD→ D.AE→=5
3AB→+AD→
[答案] D
[解析] 由向量加法的三角形法则知:
BD→ =AD→ -AB→正确,排除 B;
由向量加法的平行四边形法则知:
AC→=AB→+AD→ ,
AO→ =1
2AC→=1
2AB→+1
2AD→ ,排除 A,C,故选 D.
6.设 a 是已知的平面向量且 a≠0.关于向量 a 的分解,有如下四个命题:
①给定向量 b,总存在向量 c,使 a=b+c;
②给定向量 b 和 c,总存在实数λ和μ,使 a=λb+μc;
③给定向量 b 和正数μ,总存在单位向量 c,使 a=λb+μC.
④给定正数λ和μ,总存在单位向量 b 和单位向量 c,使 a=λb+μC.
上述命题中的向量 b、c 和 a 在同一平面内,且两两不共线,则真命题的个数是( )
A.1 B.2
C.3 D.4
[答案] C
[解析] 对于①,由向量的三角形加法法则可知其正确;由平面向量基本定理知②正确;
对③,可设 e 与 b 是不共线单位向量,则存在实数λ,y 使 a=λb+ye,若 y>0,则取μ=y,c
=e,若 y<0,则取μ=-y,c=-e,故③正确;④显然错误,给定正数λ和μ,不一定满足“以
|a|,|λb|,|μc|为三边长可以构成一个三角形”,这里单位向量 b 和 c 就不存在.可举反例:λ
=μ=1,b 与 c 垂直,此时必须 a 的模为 2才成立.
二、填空题
7.已知向量 a=(2x+1,4),b=(2-x,3),若 a∥b,则实数 x 的值等于________.
[答案] 1
2
[解析] ∵a∥b,∴3(2x+1)-4(2-x)=0,∴x=1
2.
8.(2014·陕西高考)设 0<θ<π
2
,向量 a=(sin2θ,cosθ),b=(cosθ,1),若 a∥b,则 tanθ
=________.
[答案] 1
2
[解析] 本题考查向量共线,倍角公式.
∵a∥b,∴sin2θ=cos2θ,
2sinθcosθ=cos2θ,即sinθ
cosθ
=tanθ=1
2.
9.e1,e2 是不共线向量,且 a=-e1+3e2,b=4e1+2e2,c=-3e1+12e2,若 b,c 为
一组基底,则 a=________.
[答案] - 1
18b+ 7
27c
[解析] 设 a=λ1b+λ2c,
则-e1+3e2=λ1(4e1+2e2)+λ2(-3e1+12e2),
即-e1+3e2=(4λ1-3λ2)e1+(2λ1+12λ2)e2,
∴ 4λ1-3λ2=-1,
2λ1+12λ2=3,
解得
λ1=- 1
18
,
λ2= 7
27
,
∴a=- 1
18b+ 7
27C.
三、解答题
10.已知 O 为坐标原点,A(0,2),B(4,6),OM→ =t1OA→ +t2AB→.
(1)求点 M 在第二或第三象限的充要条件;
(2)求证:当 t1=1 时,不论 t2 为何实数,A、B、M 三点都共线.
[解析] (1)OM→ =t1OA→ +t2AB→=t1(0,2)+t2(4,4)=(4t2,2t1+4t2).
当点 M 在第二或第三象限时,有 4t2<0,
2t1+4t2≠0,
故所求的充要条件为 t2<0 且 t1+2t2≠0.
(2)证明:当 t1=1 时,由(1)知OM→ =(4t2,4t2+2),
∵AB→=OB→ -OA→ =(4,4),AM→ =OM→ -OA→ =(4t2,4t2)=t2(4,4)=t2AB→,
又∵AB、AM 有公共点 A,∴A、B、M 三点共线.
一、选择题
1.△ABC 的三内角 A、B、C 所对边的长分别为 a、b、C.设向量 p=(a+c,b),q=(b
-a,c-a).若 p∥q,则角 C 的大小为( )
A.π
6 B.π
3
C.π
2 D.2π
3
[答案] B
[解析] ∵p∥q,∴(a+c)(c-a)=b(b-a),
即 ab=a2+b2-c2,∴cosC=a2+b2-c2
2ab
=1
2
,
又∵C∈(0,π),∴C=π
3
,故选 B.
2.O 是平面上一定点,A、B、C 是平面上不共线的三个点,动点 P 满足OP→ =OA→ +λ(AB→
+AC→),λ∈[0,+∞),则 P 的轨迹一定通过△ABC 的( )
A.外心 B.垂心
C.内心 D.重心
[答案] D
[解析] ∵OP→ =OA→ +λ(AB→+AC→),
∴OP→ -OA→ =λ(AB→+AC→),λ∈[0,+∞),
∴AP→=λ(AB→+AC→),
∴P 在 BC 边的中线上.
故 P 的轨迹通过△ABC 的重心,故选 D.
二、填空题
3.若三点 A(-2,-2),B(0,m),C(n,0)(mn≠0)共线,则1
m
+1
n
的值为________.
[答案] -1
2
[解析] 解法 1:设 BC 方程为y
m
+x
n
=1,
∵A、B、C 共线,
∴-2
m
+-2
n
=1,
∴1
m
+1
n
=-1
2.
解法 2:∵A、B、C 共线,
∴AB→∥AC→,
∵AB→=(2,m+2),AC→=(n+2,2),
∴4-(m+2)(n+2)=0,
∴mn+2m+2n=0,
∵mn≠0,∴1
m
+1
n
=-1
2.
4.已知向量集合 M={a|a=(1,2)+λ(3,4),λ∈R},N={b|b=(-2,-2)+λ(4,5),λ∈
R},则 M∩N=________.
[答案] {(-2,-2)}
[解析] 由(1,2)+λ1(3,4)=(-2,-2)+λ2(4,5),
由 1+3λ1=-2+4λ2
2+4λ1=-2+5λ2
,
解得 λ1=-1
λ2=0
,∴M∩N={(-2,-2)}.
三、解答题
5.在△ABC 中,点 P 是 AB 上一点,且CP→=2
3CA→+1
3CB→ ,Q 是 BC 的中点,AQ 与 CP
的交点为 M,又CM→ =tCP→,试求 t 的值.
[解析] ∵CP→=2
3CA→+1
3CB→,
∴3CP→=2CA→+CB→,
即 2CP→-2CA→=CB→-CP→,∴2AP→=PB→,
即 P 为 AB 的一个三等分点(靠近点 A),
如图所示,
∵A,M,Q 三点共线,
∴设CM→ =xCQ→ +(1-x)CA→=x
2CB→+(x-1)AC→,
而CB→=AB→-AC→,∴CM→ =x
2AB→+(x
2
-1)AC→.
又CP→=AP→-AC→=1
3AB→-AC→,
由已知CM→ =t CP→可得,
x
2AB→+(x
2
-1)AC→=t(1
3AB→-AC→),
∴
x
2
=t
3
,
x
2
-1=-t
,解得 t=3
4.
6.如图所示,已知点 A(4,0),B(4,4),C(2,6),求 AC 和 OB 交点 P 的坐标.
[解析] 解法 1:设 P(x,y),则OP→ =(x,y),
∵OP→ ,OB→ 共线,OB→ =(4,4),
∴4x-4y=0. ①
又CP→=(x-2,y-6),CA→=(2,-6),
且向量CP→,CA→共线,
∴-6(x-2)-2(6-y)=0. ②
解由①②组成的方程组,得 x=3,y=3,
∴点 P 的坐标为(3,3).
解法 2:设OP→ =tOB→ =t(4,4)=(4t,4t),则AP→=OP→ -OA→ =(4t,4t)-(4,0)=(4t-4,4t),
AC→=(2,6)-(4,0)=(-2,6).
由AP→,AC→共线的充要条件知
(4t-4)×6-4t×(-2)=0,
解得 t=3
4
,∴OP→ =(4t,4t)=(3,3),
∴P 点坐标为(3,3).
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