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- 2021-06-30 发布
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课时作业26 平面向量基本定理及向量坐标运算
1.如果e1,e2是平面内一组不共线的向量,那么下列四组向量中,不能作为平面内所有向量的一组基底的是( D )
A.e1与e1+e2 B.e1-2e2与e1+2e2
C.e1+e2与e1-e2 D.e1-2e2与-e1+2e2
2.已知向量a=(-1,2),b=(3,m),m∈R,则“m=-6”是“a∥(a+b)”的( A )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
解析:由题意得a+b=(2,2+m),
由a∥(a+b),得-1×(2+m)=2×2,
所以m=-6,则“m=-6”是“a∥(a+b)”的充要条件,故选A.
3.(2019·河南八市质检)已知点M是△ABC的边BC的中点,点E在边AC上,且=2,则向量=( C )
A.+ B.+
C.+ D.+
解析:如图,∵=2,
∴=+=+=+(-)=+.
4.如图,向量e1,e2,a的起点与终点均在正方形网格的格点上,则向量a可用基底e1,e2表示为( B )
A.e1+e2 B.-2e1+e2
C.2e1-e2 D.2e1+e2
解析:以e1的起点为坐标原点,e1所在直线为x轴建立平面直角坐标系,
由题意可得e1=(1,0),e2=(-1,1),
a=(-3,1),
因为a=xe1+ye2=x(1,0)+y(-1,1)=(x-y,y),
则解得
故a=-2e1+e2.
5.已知向量m=与向量n=(3,sinA+cosA)共线,其中A是△ABC的内角,则角A的大小为( C )
A. B.
C. D.
解析:因为m∥n,
所以sinA(sinA+cosA)-=0,
所以2sin2A+2sinAcosA=3,
可化为1-cos2A+sin2A=3,
所以sin=1,
因为A∈(0,π),
所以∈.
因此2A-=,解得A=.
6.(2019·河南中原名校联考)如图所示,矩形ABCD的对角线相交于点O,E为AO的中点,若=λ+μ(λ,μ为实数),则λ2+μ2等于( A )
A. B.
C.1 D.
解析:=+=+=+(+)=-,
所以λ=,μ=-,
故λ2+μ2=,故选A.
7.(2019·四川凉山模拟)设向量a=(cosx,-sinx),b=,且a=tb,t≠0,则sin2x=( C )
A.1 B.-1
C.±1 D.0
解析:因为b==(-sinx,cosx),a=tb,所以cosxcosx-(-sinx)(-sinx)=0,即cos2x-sin2x=0,所以tan2x=1,即tanx=±1,所以x=+(k∈Z),则2x=kπ+(k∈Z),所以sin2x
=±1,故选C.
8.(2019·湖北黄石质检)已知点G是△ABC的重心,过G作一条直线与AB,AC两边分别交于M,N两点,且=x·,=y,则的值为( B )
A. B.
C.2 D.3
解析:由已知得M,G,N三点共线,
∴=λ+(1-λ)=λx+(1-λ)y.
∵点G是△ABC的重心,
∴=×(+)=·(+),
∴即
得+=1,即+=3,通分变形得,=3,
∴=.
9.已知点A(-1,2),B(2,8),=,=-,则的坐标为(-2,-4).
解析:设点C,D的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).
由题意得=(x1+1,y1-2),=(3,6),
=(-1-x2,2-y2),=(-3,-6).
因为=,=-,
所以有和
解得 和
所以点C,D的坐标分别为(0,4),(-2,0),
从而=(-2,-4).
10.(2019·南昌模拟)已知在平面直角坐标系xOy中,P1(3,1),P2(-1,3),P1,P2,P3三点共线且向量与向量a=(1,-1)共线,若=λ+(1-λ),则λ=-1.
解析:设=(x,y),则由∥a知x+y=0,于是=(x,-x).若=λ+(1-λ),则有(x,-x)=λ(3,1)+(1-λ)(-1,3)=(4λ-1,3-2λ),即所以4λ-1+3-2λ=0,解得λ=-1.
11.已知a=(1,0),b=(2,1).
(1)当k为何值时,ka-b与a+2b共线;
(2)若=2a+3b,=a+mb,且A,B,C三点共线,求m的值.
解:(1)∵a=(1,0),b=(2,1),
∴ka-b=k(1,0)-(2,1)=(k-2,-1),
a+2b=(1,0)+2(2,1)=(5,2),
∵ka-b与a+2b共线,
∴2(k-2)-(-1)×5=0,∴k=-.
(2)=2(1,0)+3(2,1)=(8,3),
=(1,0)+m(2,1)=(2m+1,m).
∵A,B,C三点共线,∴∥,
∴8m-3(2m+1)=0,∴m=.
12.若点M是△ABC所在平面内一点,且满足=+.
(1)求△ABM与△ABC的面积之比;
(2)若N为AB的中点,AM与CN交于点O,设=x·+y,求x,y的值.
解:(1)由=+,
可知M,B,C三点共线.
如图,设=λ,
则=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ,
所以λ=,所以=,
即△ABM与△ABC的面积之比为1∶4.
(2)由=x+y,
得=x+,=+y,
由O,M,A三点共线及O,N,C三点共线
⇒⇒
13.已知||=1,||=,·=0,点C在∠AOB内,且与的夹角为30°,设=m+n(m,n∈R),则的值为( C )
A.2 B.
C.3 D.4
解析:∵·=0,∴⊥,
以OA为x轴,OB为y轴建立直角坐标系,
=(1,0),=(0,),
=m+n=(m,n).
∵tan30°==.
∴m=3n,即=3.
14.(2019·福州质检)设向量=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),其中O为坐标原点,a>0,b>0,若A,B,C三点共线,则+的最小值为( C )
A.4 B.6
C.8 D.9
解析:∵=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),
∴=-=(a-1,1),=-=(-b-1,2),
∵A,B,C三点共线,
∴=λ,即(a-1,1)=λ(-b-1,2),
∴可得2a+b=1.
∵a>0,b>0,∴+=(2a+b)=2+2++≥4+2=8,
当且仅当=,
即a=,b=时取等号,
故+的最小值为8,故选C.
15.(2019·福建福州模拟)如图,在平面四边形ABCD中,∠ABC=90°,∠DCA=2∠BAC,若=x+y(x,y∈R),则x-y的值为-1.
解析:如图,延长DC,AB交于点E,
因为∠DCA=2∠BAC,
所以∠BAC=∠CEA.
又∠ABC=90°,所以=-.
因为=x+y,
所以=-x+y.
因为C,D,E三点共线,
所以-x+y=1,即x-y=-1.
16.(2019·长沙一模)矩形ABCD中,AB=3,AD=2,P为矩形内部一点,且AP=1,若=x+y,则3x+2y的取值范围是(1,].
解析:设点P在AB上的射影为Q,∠PAQ=θ,
则=+,
且||=cosθ,||=sinθ.
又与共线,与共线,
故=,=,
从而=+,故x=,y=,
因此3x+2y=cosθ+sinθ=sin,
又θ∈,
故3x+2y的取值范围是(1,].