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- 2021-06-11 发布
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第 23 课时 平面向量共线的坐标表示
课时目标
1.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.
2.会根据平面向量的坐标,判断向量是否共线.
识记强化
两向量平行的条件
(1)设 a=(a1,a2),b=(b1,b2),则 a∥b⇔a1b2-a2b1=0.
(2)设 a=(a1,a2),b=(b1,b2)且(b1b2≠0),则 a∥b⇔a1
b1
=a2
b2
,即两条向量平行的条件是
相应坐标成比例.
课时作业
一、选择题
1.若三点 A(1,1)、B(2,-4)、C(x,-9)共线,则( )
A.x=-1 B.x=3
C.x=9
2 D.x=5
答案:B
解析:因为 A、B、C 三点共线,所以AB→与BC→共线.
AB→=(1,-5),BC→=(x-2,-5),所以(x-2)·
(-5)+5=0.所以 x=3.
2.已知点 A(1,1),B(4,2)和向量 a=(2,λ),若 a∥AB→,则实数λ的值为( )
A.-2
3 B.3
2
C.2
3 D.-3
2
答案:C
解析:根据 A,B 两点的坐标,可得AB→=(3,1),∵a∥AB→,∴2×1-3λ=0,解得λ=2
3
,
故选 C.
3.已知向量 a=(x,2),b=(3,-1),若(a+b)∥(a-2b),则实数 x 的值为( )
A.-3 B.2
C.4 D.-6
答案:D
解析:因为(a+b)∥(a-2b),a+b=(x+3,1),a-2b=(x-6,4),所以 4(x+3)-(x-6)
=0,解得 x=-6.
4.已知向量 a=(x,5),b=(5,x)两向量方向相反,则 x=( )
A.-5 B.5
C.-1 D.1
答案:A
解析:由两向量共线可得 x2-25=0∴x=±5,
又两向量方向相反,∴x=-5.
5.已知向量 a=(2,3),b=(-1,2).若 ma+4b 与 a-2b 共线,则 m 的值为( )
A.1
2 B.2
C.-1
2 D.-2
答案:D
解析:根据题意,得 ma+4b=(2m-4,3m+8),a-2b=(4,-1),因为 ma+4b 与 a-
2b 共线,所以(2m-4)×(-1)=4(3m+8),解得 m=-2.
6.已知 a=(-2,1-cosθ),b=(1+cosθ,-1
4)且 a∥b,则锐角θ等于( )
A.45° B.30°
C.60° D.30°或 60°
答案:A
解析:由向量共线条件得-2×(-1
4)-(1-cosθ)(1+cosθ)=0,即 cos2θ=1
2.所以θ=45°.
二、填空题
7.已知向量 a=( 3,1),b=(0,-1),c=(k, 3),若 a-2b 与 c 共线,则 k=________.
答案:1
解析:a-2b=( 3,3),根据 a-2b 与 c 共线,得 3k= 3× 3,解得 k=1.
8.已知向量 a=(3x-1,4)与 b=(1,2)共线,则实数 x 的值为________.
答案:1
解析:∵向量 a=(3x-1,4)与 b=(1,2)共线,∴2(3x-1)-4×1=0,解得 x=1.
9.已知 a=(4,3),b=(-1,2),m=a-λb,n=2a+b,若 m∥n,则λ=________.
答案:-1
2
解析:m=(4+λ,3-2λ),n=(7,8),
由(4+λ,3-2λ),k(7,8),得λ=-1
2.
三、解答题
10.设 A,B,C,D 为平面内的四点,且 A(1,3),B(2,-2),C(4,-1).
(1)若AB→=CD→ ,求点 D 的坐标;
(2)设向量 a=AB→,b=BC→,若 ka-b 与 a+3b 平行,求实数 k 的值.
解:(1)设 D(x,y).
由AB→=CD→ ,得(2,-2)-(1,3)=(x,y)-(4,-1),
即(1,-5)=(x-4,y+1),
所以 x-4=1
y+1=-5
,解得 x=5
y=-6
.
所以点 D 的坐标为(5,-6).
(2)因为 a=AB→=(2,-2)-(1,3)=(1,-5),
b=BC→=(4,-1)-(2,-2)=(2,1),
所以 ka-b=k(1,-5)-(2,1)=(k-2,-5k-1),
a+3b=(1,-5)+3(2,1)=(7,-2).
由 ka-b 与 a+3b 平行,得(k-2)×(-2)-(-5k-1)×7=0,
所以 k=-1
3.
11.平面内给定三个向量 a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1).
(1)求 3a+b-2c;
(2)求满足 a=mb+nc 的实数 m、n;
(3)若(a+kc)∥(2b-a),求实数 k.
解:(1)∵a=(3,2),b=(-1,2),c=(4,1),
∴3a+b-2c=3(3,2)+(-1,2)-2(4,1)=(0,6).
(2)∵a=mb+nc,
∴(3,2)=m(-1,2)+n(4,1)=(-m+4n,2m+n).
∴
-m+4n=3,
2m+n=2.
解得
m=5
9
,
n=8
9.
(3)由 a+kc=(3+4k,2+k),2b-a=(-5,2),
∴2×(3+4k)-(-5)×(2+k)=0,∴k=-16
13.
能力提升
12.已知向量 a=(1,1),b=(-1,0),λa+μb 与 a-2b 共线,则λ
μ
等于( )
A.1
2 B.2
C.-1
2 D.-2
答案:C
解析:易知 a,b 不共线,则有λ
1
= μ
-2
,故λ
μ
=-1
2.
13.已知点 A(2,3)、B(5,4)、C(7,10).若AP→=AB→+λAC→(λ∈R),试求λ为何值时,
(1)点 P 在第一、三象限的角平分线上?
(2)点 P 在第三象限内?
解:设点 P 的坐标为(x,y),则AP→=(x,y)-(2,3)=(x-2,y-3).
AB→+λAC→ =[(5,4)-(2,3)]+λ[(7,10)-(2,3)]=(3,1)+λ(5,7)=(3,1)+(5λ,7λ)=(3+5λ,1
+7λ).
∵AP→=AB→+λAC→,
∴(x-2,y-3)=(3+5λ,1+7λ).
∴ x-2=3+5λ,
y-3=1+7λ.
∴ x=5+5λ,
y=4+7λ.
∴点 P 的坐标为(5+5λ,4+7λ).
(1)若点 P 在第一、三象限的角平分线上,则 5+5λ=4+7λ,此时λ=1
2.
(2)若点 P 在第三象限内,则 5+5λ<0,
4+7λ<0.
∴
λ<-1,
λ<-4
7. ∴λ<-1.
即当λ<-1 时,点 P 在第三象限内.
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