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- 2021-06-10 发布
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课时分层训练(二十五)
平面向量的基本定理及坐标表示
A组 基础达标
(建议用时:30分钟)
一、选择题
1.如图422,设O是平行四边形ABCD两对角线的交点,给出下列向量组:
图422
①与;②与;③与;④与.其中可作为该平面内其他向量的基底的是( )
【导学号:01772147】
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
B [①中,不共线;③中,不共线.]
2.已知a=(1,1),b=(1,-1),c=(-1,2),则c等于( )
A.-a+b B.a-b
C.-a-b D.-a+b
B [设c=λa+μb,∴(-1,2)=λ(1,1)+μ(1,-1),
∴∴∴c=a-b.]
3.已知向量a,b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b,如果c∥d,那么( )
【导学号:01772148】
A.k=1且c与d同向
B.k=1且c与d反向
C.k=-1且c与d同向
D.k=-1且c与d反向
D [由题意可得c与d共线,则存在实数λ,使得c=λd,即解得k=-1.c=-a+b=-(a-b)=-d,故c与d反向.]
4.如图423,在△OAB中,P为线段AB上的一点,=x+y,且=2,则 ( )
图423
A.x=,y= B.x=,y=
C.x=,y= D.x=,y=
A [由题意知=+,又=2,所以=+=+(-)=+,所以x=,y=.]
5.(2015·广东茂名二模)已知向量a=(3,-2),b=(x,y-1),且a∥b,若x,y均为正数,则+的最小值是( )
A.24 B.8
C. D.
B [∵a∥b,∴-2x-3(y-1)=0,
化简得2x+3y=3.又∵x,y均为正数,
∴+=×(2x+3y)
=≥×=8,
当且仅当=时,等号成立,
∴+的最小值是8,故选B.]
二、填空题
6.(2017·陕西质检(二))若向量a=(3,1),b=(7,-2),则a-b的单位向量的坐标是________.
[由题意得a-b=(-4,3),则|a-b|==5,则a-b的单位向量的坐标为.]
7.(2017·广州综合测评(二))已知平面向量a与b的夹角为,a=(1,),|a-2b|=2,则|b|=________.
2 [由题意得|a|==2,则|a-2b|2=|a|2-4|a||b|cos〈a,b〉+4|b|2=22-4×2cos |b|+4|b|2=12,解得|b|=2(负舍).]
8.已知向量=(3,-4),=(0,-3),=(5-m,-3-m),若点A,B,C能构成三角形,则实数m满足的条件是________.
【导学号:01772149】
m≠ [由题意得=(-3,1),=(2-m,1-m),若A,B,C能构成三角形,则,不共线,则-3×(1-m)≠1×(2-m),解得m≠.]
三、解答题
9.已知A(1,1),B(3,-1),C(a,b).
(1)若A,B,C三点共线,求a,b的关系式;
(2)若=2,求点C的坐标.
[解] (1)由已知得=(2,-2),=(a-1,b-1).2分
∵A,B,C三点共线,∴∥.
∵2(b-1)+2(a-1)=0,即a+b=2.5分
(2)∵=2,∴(a-1,b-1)=2(2,-2).7分
∴解得
∴点C的坐标为(5,-3).12分
10.平面内给定三个向量a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1).
(1)求满足a=mb+nc的实数m,n;
(2)若(a+kc)∥(2b-a),求实数k.
[解] (1)由题意得(3,2)=m(-1,2)+n(4,1),2分
所以解得5分
(2)a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),7分
由题意得2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,解得k=-.12分
B组 能力提升
(建议用时:15分钟)
1.(2016·四川高考)已知正三角形ABC的边长为2,平面ABC内的动点P,M满足||=1,=,则||2的最大值是( )
A. B.
C. D.
B [设BC的中点为O,以点O为原点建立如图所示的平面直角坐标系,则B(-,0),C(,0),A(0,3).又||=1,∴点P的轨迹方程为x2+(y-3)2=1.由=知点M为PC的中点,设M点的坐标为(x,y),相应点P的坐标为(x0,y0),则
∴∴(2x-)2+(2y-3)2=1,
即2+2=,∴点M的轨迹是以H为圆心,r=为半径的圆,∴|BH|==3,∴||的最大值为3+r=3+=,∴||2的最大值为.]
2.向量a,b,c在正方形网格中的位置如图424所示,若c=λa+μb(λ,μ∈R),则=________.
【导学号:01772150】
图424
4 [以向量a和b的交点为原点建立如图所示的平面直角坐标系(设每个小正方形边长为1),
则A(1,-1),B(6,2),C(5,-1),
∴a==(-1,1),b==(6,2),c==(-1,-3).
∵c=λa+μb,
∴(-1,-3)=λ(-1,1)+μ(6,2),
即-λ+6μ=-1,λ+2μ=-3,
解得λ=-2,μ=-,∴=4.]
3.已知点O为坐标原点,A(0,2),B(4,6),=t1+t2.
(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三点共线.
[解] (1)=t1+t2=t1(0,2)+t2(4,4)
=(4t2,2t1+4t2).2分
当点M在第二或第三象限时,有
故所求的充要条件为t2<0且t1+2t2≠0.5分
(2)证明:当t1=1时,由(1)知=(4t2,4t2+2).7分
∵=-=(4,4),
=-=(4t2,4t2)=t2(4,4)=t2,10分
∴与共线,又有公共点A,∴A,B,M三点共线.12分