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1、
5.1 平面向量的概念及線性運(yùn)算
一、選擇題
1. 已知兩個非零向量a,b滿足|a+b|=|ab|,則下面結(jié)論正確的是( )
A.a∥b B. a⊥b
C.{0,1,3} D.a+b=ab
答案 B
2.對于非零向量a,b,“a+b=0”是“a∥b”的( ).
A.充分不必要條件 B.必要不充分條件
C.充要條件 D.既不充分也不必要條件
解析 若a+b=0,則a=-b.
∴a∥
2、b;
若a∥b,則a=λb,a+b=0不一定成立.
答案 A
3.設(shè)P是△ABC所在平面內(nèi)的一點(diǎn),+=2,則( ).
A.+=0 B. +=0
C.+=0 D.++=0
解析 如圖,根據(jù)向量加法的幾何意義,+=2?P是AC的中點(diǎn),
∴+=0.
答案 B
4.已知向量a=(x,2),b=(3,-1),若(a+b)∥(a-2b),則實(shí)數(shù)x的值為( )
A.-3 B.2 C.4 D.-6
解析 因?yàn)?a+b)∥(a-2b),a+b=(x
3、+3,1),a-2b=(x-6,4),
∴4(x+3)-(x-6)=0,x=-6.
答案 D
5.在四邊形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,則四邊形ABCD的形狀是( ).
A.矩形 B.平行四邊形
C.梯形 D.以上都不對
解析 由已知=++=-8a-2b=2(-4a-b)=2.
∴∥,又與不平行,
∴四邊形ABCD是梯形.
答案 C
6.已知△ABC和點(diǎn)M滿足++=0,若存在實(shí)數(shù)m,使得+=m成立,則m=( ).
A.2 B.3 C
4、.4 D.5
解析 ∵++=0,∴點(diǎn)M是△ABC的重心,
∴+=3,∴m=3.
答案 B
7.已知點(diǎn)O為△ABC外接圓的圓心,且++=0,則△ABC的內(nèi)角A等于( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
解析:由++=0得+=,由O為△ABC外接圓的圓心,結(jié)合向量加法的幾何意義知四邊形OACB為菱形,且∠CAO=60°.
答案:A
二、填空題
8.已知平面上不共線的四點(diǎn)O,A,B,C,若-3+2=0,則=________.
解析:由-3+2=0,得-
5、=2(-),
即=2,于是=2.
答案:2
9.給出下列命題:
①向量的長度與向量的長度相等;
②向量a與b平行,則a與b的方向相同或相反;
③兩個有共同起點(diǎn)而且相等的向量,其終點(diǎn)必相同;
④兩個有公共終點(diǎn)的向量,一定是共線向量;
⑤向量與向量是共線向量,則點(diǎn)A、B、C、D必在同一條直線上.
其中不正確的個數(shù)為________.
解析?、僦?,∵向量與為相反向量,
∴它們的長度相等,此命題正確.
②中若a或b為零向量,則滿足a與b平行,但a與b的方向不一定相同或相反,∴此命題錯誤.
③由相等向量的定義知,若兩向量為相等向量,且起點(diǎn)相同,則其終點(diǎn)也必定相同,∴該命題正確.
6、
④由共線向量知,若兩個向量僅有相同的終點(diǎn),則不一定共線,∴該命題錯誤.
⑤∵共線向量是方向相同或相反的向量,∴若與是共線向量,則A,B,C,D四點(diǎn)不一定在一條直線上,∴該命題錯誤.
答案 3
10.已知向量夾角為 ,且;則.
解析
答案
11.若M為△ABC內(nèi)一點(diǎn),且滿足=+,則△ABM與△ABC的面積之比為________.
解析 由題知B、M、C三點(diǎn)共線,設(shè)=λ,則:-=λ(-),
∴=(1-λ)+λ,
∴λ=,
∴=.
答案
12.若點(diǎn)O是△ABC所在平面內(nèi)的一點(diǎn),且滿足|-|=|+-2|,則△ABC的形狀為________.
解析 (等價轉(zhuǎn)化法)+-
7、2=-+-=+,
-==-,
∴|+|=|-|.
故A,B,C為矩形的三個頂點(diǎn),△ABC為直角三角形.
答案 直角三角形
【點(diǎn)評】 本題采用的是等價轉(zhuǎn)化法,將△ABC的三個頂點(diǎn)轉(zhuǎn)化到相應(yīng)矩形中,從而判斷三角形形狀.本題也可用兩邊平方展開得出結(jié)論.
三、解答題
13.如圖所示,△ABC中,=,DE∥BC交AC于E,AM是BC邊上的中線,交DE于N.設(shè)=a,=b,用a,b分別表示向量,,,,,.
解析 =b,=b-a,=(b-a),=(b-a),
=(a+b),=(a+b).
14.設(shè)a,b是兩個不共線的非零向量,若a與b起點(diǎn)相同,t∈R,t為何值時,a,tb,
8、(a+b)三向量的終點(diǎn)在一條直線上?
解析 設(shè)a-tb=λ(λ∈R),
化簡整理得a+b=0,
∵a與b不共線,∴由平面向量基本定理有
∴
故t=時,a,tb,(a+b)的終點(diǎn)在一條直線上.
15.如圖所示,在△ABC中,D、F分別是BC、AC的中點(diǎn),=,=a,=b.
(1)用a,b表示向量、、、、;
(2)求證:B、E、F三點(diǎn)共線.
解析:(1)延長AD到G,
使=,
連結(jié)BG、CG,得到?ABGC,
所以=a+b,
==(a+b),
==(a+b),
==b,
=-=(a+b)-a=(b-2a),
=-=b-a=(b-2a).
(2)證明:由(1)可知=
9、,
所以B、E、F三點(diǎn)共線.
16.已知O,A,B三點(diǎn)不共線,且=m+n,(m,n∈R).
(1)若m+n=1,求證:A,P,B三點(diǎn)共線;
(2)若A,P,B三點(diǎn)共線,求證:m+n=1.
證明 (1)m,n∈R,且m+n=1,
∴=m+n=m+(1-m),
即-=m(-).
∴=m,而≠0,且m∈R.
故與共線,又,有公共點(diǎn)B.
∴A,P,B三點(diǎn)共線.
(2)若A,P,B三點(diǎn)共線,則與共線,故存在實(shí)數(shù)λ,使=λ,∴-=λ(-).
即=λ+(1-λ).
由=m+n.
故m+n=λ+(1-λ).
又O,A,B不共線,∴,不共線.
由平面向量基本定理得
∴m+n=1.
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