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- 2021-07-01 发布
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课时分层训练(二十六) 平面向量的概念及线性运算
(对应学生用书第250页)
A组 基础达标
一、选择题
1.给出下列命题:①零向量的长度为零,方向是任意的;②若a,b都是单位向量,则a=b;③向量与相等.则所有正确命题的序号是( )
A.① B.③
C.①③ D.①②
A [根据零向量的定义可知①正确;根据单位向量的定义可知,单位向量的模相等,但方向不一定相同,故两个单位向量不一定相等,故②错误;向量与互为相反向量,故③错误.]
2.(2018·武汉调研)设a是非零向量,λ是非零实数,则下列结论正确的是( )
【导学号:79140147】
A.a与-λa的方向相反
B.|-λa|≥|a|
C.a与λ2a的方向相同
D.|-λa|≥|λ|a
C [A中,当λ<0时,a与-λa方向相同,故A不正确;B中,当-1<λ<1时,|-λa|<|a|,故B不正确;C中,因为λ2>0,所以a与λ2a方向相同,故C正确;D中,向量不能比较大小,故D不正确,故选C.]
3.(2017·广东东莞二模)如图411所示,已知=3,=a,=b,=c,则下列等式中成立的是( )
图411
A.c=b-a
B.c=2b-a
C.c=2a-b
D.c=a-b
A [因为=3,=a,=b,所以=+=+=+(-)=-=b-a,故选A.]
4.(2017·全国卷Ⅱ)设非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|,则( )
A.a⊥b B.|a|=|b|
C.a∥b D.|a|>|b|
A [法一:∵|a+b|=|a-b|,∴|a+b|2=|a-b|2.
∴a2+b2+2a·b=a2+b2-2a·b.
∴a·b=0.∴a⊥b.
故选A.
法二:在▱ABCD中,设=a,=b,
由|a+b|=|a-b|知||=||,
从而四边形ABCD为矩形,即AB⊥AD,故a⊥b.故选A.]
5.(2017·河南中原名校4月联考)如图412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=( )
图412
A. B. C.1 D.
A [=+=+=+(+)=-,所以λ=,μ=-,故λ2+μ2=,故选A.]
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.(2015·全国卷Ⅱ)设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ=________.
[∵λa+b与a+2b平行,∴λa+b=t(a+2b),
即λa+b=ta+2tb,∴解得]
8.在△ABC中,点M,N满足=2,=.若=x+y,则x=________;y=________.
【导学号:79140148】
- [∵=2,∴=.
∵=,∴=(+),
∴=-=(+)-
=-.
又=x+y,∴x=,y=-.]
三、解答题
9.如图413,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413
[解] =(+)=a+b.
=+=+=+(+)
=+(-)
=+
=a+b.
10.设e1,e2是两个不共线的向量,已知=2e1-8e2,=e1+3e2,=2e1-e2.
(1)求证:A,B,D三点共线;
(2)若=3e1-ke2,且B,D,F三点共线,求k的值.
[解] (1)证明:由已知得=-=(2e1-e2)-(e1+3e2)=e1-4e2,
∵=2e1-8e2,∴=2.
又∵与有公共点B,
∴A,B,D三点共线.
(2)由(1)可知=e1-4e2,
∵=3e1-ke2,且B,D,F三点共线,
∴=λ(λ∈R),
即3e1-ke2=λe1-4λe2,
即解得k=12.
B组 能力提升
11.(2017·河北衡水中学三调考试)在△ABC中,=,若P是直线BN上的一点,且满足=m+,则实数m的值为( )
【导学号:79140149】
A.-4 B.-1
C.1 D.4
B [根据题意设=n(n∈R),则=+=+n=+n(-)=+n=(1-n)+,又=m+,∴解得故选B.]
12.设O在△ABC的内部,D为AB的中点,且++2=0,则△ABC的面积与△AOC的面积的比值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
B [如图,∵D为AB的中点,则=(+),又++2=0,
∴=-,∴O为CD的中点,
又∵D为AB中点,∴S△AOC=S△ADC=S△ABC,则=4.]
13.(2017·辽宁大连高三双基测试)如图414,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414
[因为AB=2,∠ABC=60°,AH⊥BC,所以BH=1.因为BC=3,所以BH=BC.
因为点M为AH的中点,所以==(+)==+,又=λ+μ,所以λ=,μ=,所以λ+μ=.]
14.已知O,A,B是不共线的三点,且=m+n(m,n∈R).
【导学号:79140150】
(1)若m+n=1,求证:A,P,B三点共线;
(2)若A,P,B三点共线,求证:m+n=1.
[证明] (1)若m+n=1,
则=m+(1-m)
=+m(-),
∴-=m(-),
即=m,∴与共线.
又∵与有公共点B,
∴A,P,B三点共线.
(2)若A,P,B三点共线,
则存在实数λ,使=λ,
∴-=λ(-).
又=m+n.
故有m+(n-1)=λ-λ,
即(m-λ)+(n+λ-1)=0.
∵O,A,B不共线,∴,不共线,
∴∴m+n=1.