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- 2021-06-19 发布
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课时分层训练(二十三)
平面向量的概念及线性运算
(对应学生用书第216页)
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.在△ABC中,已知M是BC中点,设=a,=b,则=( )
A.a-b B.a+b
C.a-b D.a+b
A [=+=-+=-b+a,故选A.]
2.已知=a+2b,=-5a+6b,=7a-2b,则下列一定共线的三点是( ) 【导学号:00090126】
A.A,B,C B.A,B,D
C.B,C,D D.A,C,D
B [因为=++=3a+6b=3(a+2b)=3,又,有公共点A,所以A,B,D三点共线.]
3.在△ABC中,已知D是AB边上的一点,若=2,=+λ,则λ等于( )
A. B.
C.- D.-
A [∵=2,即-=2(-),
∴=+,∴λ=.]
4.设a,b都是非零向量,下列四个条件中,使=成立的充分条件是( )
A.a=-b B.a∥b
C.a=2b D.a∥b且|a|=|b|
C [=⇔a=⇔a与b共线且同向⇔a=λb且λ>0.B,D选项中a和b可能反向.A选项中λ<0,不符合λ>0.]
5.设D,E,F分别是△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且=2,=2,=2,则++与( ) 【导学号:00090127】
A.反向平行 B.同向平行
C.互相垂直 D.既不平行也不垂直
A [由题意得=+=+,
=+=+,
=+=+,
因此++=+(+-)
=+=-,
故++与反向平行.]
二、填空题
6.已知O为四边形ABCD所在平面内一点,且向量,,,满足等式+=+,则四边形ABCD的形状为________.
平行四边形 [由+=+得-=-,
所以=,所以四边形ABCD为平行四边形.]
7.在矩形ABCD中,O是对角线的交点,若=5e1,=3e2,则=________.(用e1,e2表示)
e1+e2 [在矩形ABCD中,因为O是对角线的交点,所以==(+)=(+)=(5e1+3e2).]
8.(2018·郑州模拟)在△ABC中,=3,=x+y,则=________.
3 [由=3得=,
所以=+=+=+(-)=+,
所以x=,y=,因此=3.]
三、解答题
9.在△ABC中,D,E分别为BC,AC边上的中点,G为BE上一点,且GB
=2GE,设=a,=b,试用a,b表示,.
图411
[解] =(+)=a+B.
=+=+=+(+)
=+(-)=+=a+B.
10.设两个非零向量e1和e2不共线.
(1)如果=e1-e2,=3e1+2e2,=-8e1-2e2,
求证:A,C,D三点共线;
(2)如果=e1+e2,=2e1-3e2,=2e1-ke2,且A,C,D三点共线,求k的值. 【导学号:00090128】
[解] (1)证明:∵=e1-e2,=3e1+2e2,=-8e1-2e2,
∴=+=4e1+e2=-(-8e1-2e2)=-,
∴与共线. 3分
又∵与有公共点C,∴A,C,D三点共线. 5分
(2)=+=(e1+e2)+(2e1-3e2)=3e1-2e2. 7分
∵A,C,D三点共线,
∴与共线,从而存在实数λ使得=λ, 9分
即3e1-2e2=λ(2e1-ke2),
得解得λ=,k=. 12分
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.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:=+λ,λ∈[0,+∞),则P的轨迹一定通过△ABC的( )
A.外心 B.内心
C.重心 D.垂心
B [作∠BAC的平分线AD(图略).
∵=+λ,
∴=λ
=λ′·(λ′∈[0,+∞)),
∴=·,
∴∥.∴P的轨迹一定通过△ABC的内心.]
2.(2017·辽宁大连高三双基测试)如图412,在△ABC中,AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AH⊥BC于点H,M为AH的中点.若=λ+μ,则λ+μ=________.
图412
[因为AB=2,∠ABC=60°,AH⊥BC,所以BH=1.
因为点M为AH的中点,所以==(+)==+,又=λ+μ,所以λ=,μ=,所以λ+μ=.]
3.已知a,b不共线,=a,=b,=c,=d,=e,设t∈R,如果3a=c,2b=d,e=t(a+b),是否存在实数t使C,D,E三点在一条直线上?若存在,求出实数t的值,若不存在,请说明理由. 【导学号:00090129】
[解] 由题设知,=d-c=2b-3a,=e-c=(t-3)a+tb,C,D,E三点在一条直线上的充要条件是存在实数k,使得=k,即(t-3)a+tb=-3ka+2kb,
整理得(t-3+3k)a=(2k-t)B.
因为a,b不共线,所以有
解之得t=.故存在实数t=使C,D,E三点在一条直线上.