2013年高考數(shù)學總復習 5-1 平面向量的概念與線性運算但因為測試 新人教B版
1.()(2011•寧波十校聯(lián)考)設P是△ABC所在平面內的一點,BC→+BA→=2BP→,則( )A.PA→+PB→=0 B.PC→+PA→=0C.PB→+PC→=0 D.PA→+PB→+PC→=0[答案] B[解析] 如圖,根據向量加法的幾何意義,BC→+BA→=2BP→⇔P是AC的中點,故PA→+PC→=0.(理)(2011•廣西六校聯(lián)考、北京石景檢測)已知O是△ABC所在平面內一點,D為BC邊中點,且2OA→+OB→+OC→=0,那么( )A.AO→=OD→ B.AO→=2OD→C.AO→=3OD→ D.2AO→=OD→ [答案] A[解析] ∵OB→+OC→=2OD→,∴2OA→+2OD→=0,∴AO→=OD→.2.()(2011•皖南八校聯(lián)考)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.充分必要條件 D.既不充分也不必要條件[答案] A [解析] 若a+b=0,則a=-b,所以a∥b;若a∥b,則存在實數(shù)λ,使a=λb,a+b=0不一定成立,故選A.(理)(2011•廣東江門市模擬)若四邊形ABCD滿足AB→+CD→=0,(AB→-AD→)•AC→=0,則該四邊形一定是( )A.直角梯形 B.菱形C.矩形 D.正方形[答案] B[解析] 由AB→+CD→=0知,AB→=DC→,即AB=CD,AB∥CD.∴四邊形ABCD是平行四邊形.又(AB→-AD→)•AC→=0,∴DB→•AC→=0,即AC⊥BD,因此四邊形ABCD是菱形,故選B.3.()如圖所示,在△ABC中,BD→=12DC→,AE→=3ED→,若AB→=a,AC→=b,則BE→等于( )A.13a+13bB.-12a+14bC.12a+14bD.-13a+13b[答案] B[解析] ∵AE→=3ED→,∴ED→=14AD→,∵BD→=12DC→,∴BD→=13BC→,∴BE→=BD→-ED→=BD→-14AD→=BD→-14(AB→+BD→)=34BD→-14AB→=14BC→-14AB→=14AC→-12AB→=14b-12a.(理)在平行四邊形ABCD中,AC與BD交于點O,E是線段OD的中點,AE的延長線與CD 交于 點F.若AC→=a,BD→=b,則AF→=( )A.14a+12b B.13a+23bC.12a+14b D.23a+13b[答案] D[解析] 由條件易知,DF→=13DC→,∴AF→=AC→+CF→=a+23CD→=a+13(b-a)=23a+13b.故選D.4. (2011•福建福州質量檢查)如圖,e1,e2為互相垂直的單位向量,向量a、b如圖,則向量a-b可表示為( )A.3e2-e1 B.-2e1-4e2C.e1-3e2 D.3e1-e2 [答案] C[解析] 連接圖中向量a與b的終點,并指向a的終點的向量即為a-b,∴a-b=e1-3e2.5.()(2011•廈門模擬)已知點在平面ABC內,并且對空間任一點O,O→=xOA→+12OB→+13OC→,則x的值為( )A.0 B.13C.12 D.16[答案] D[解析] ∵x+12+13=1,∴x=16.(理)(2011•惠州模擬)在△ABC中,已知D是AB邊上一點,若AD→=2DB→,CD→=λCA→+μCB→,則μλ的值為( )A.1 B.12C.2 D.13[答案] C[解析] CD→=CA→+AD→=CA→+23AB→=CA→+23(CB→-CA→)=13CA→+23CB→∴λ=13,μ=23,∴μλ=2.6.設OA→=e1,OB→=e2,若e1與e2不共線,且點P在線段AB上,AP?PB=2,如圖所示,則OP→=( )A.13e1-23e2B.23e1+13e2C.13e1+23e2D.23e1-13e2[答案] C[解析] AP→=2PB→,∴AB→=AP→+PB→=3PB→,OP→= OB→+BP→=OB→-13AB→=OB→-13(OB→-OA→)=13e1+23e2.7.(2011•東濟南市調研)如圖,在△ABC中,AN→=13NC→,P是BN上的一點,若AP→=AB→+211AC→,則實數(shù)的值為________.[答案] 311[解析] (如圖)因為AP→=AB→+BP→ =AB→+kBN→=AB→+k(AN→-AB→)=AB→+k(14AC→-AB→)=(1-k)AB→+k4AC→,所以1-k=,且k4=211,解得k=811,=311.8.()(2011•合肥模擬)在平面直角坐標系中,O為坐標原點,A、B、C三點滿足OC→=23OA→+13OB→,則AC→AB→=________.[答案] 13[解析] ∵OC→=23OA→+13OB→,23+13=1,∴A、B、C三點共線,∵AC→=OC→-OA→=13OB→-13OA→=13AB→,∴AC→AB→=13.(理)(2011•聊城模擬)在平行四邊形ABCD中,E和F分別是邊CD和BC的中點,若AC→=λAE→+μAF→,其中, λ,μ∈R,則λ+μ=________.[答案] 43[解析] 如圖,∵ABCD是▱,且E、F分別為CD、BC中點.∴AC→=AD→+AB→=(AE→-DE→)+(AF→-BF→)=(AE→+AF→)-12(DC→+BC→)=(AE→+AF→)-12AC→,∴AC→=23(AE→+AF→),∴λ=μ=23,∴λ+μ=43.9.(2011•泰安模擬)設a、b是兩個不共線向量,AB→=2a+pb,BC→=a+b,CD→=a-2b,若A、B、D三點共線,則實數(shù)p 的值是________.[答案]。1[解析] ∵BD→=BC→+CD→=2a-b,又A、B、D三點共線,∴存在實數(shù)λ,使AB→=λBD→.即2=2λp=-λ,∴p=-1.10.()如圖,在平行四邊形ABCD中,、N分別為DC、BC的中點,已知A→=c,AN→=d,試用c、 d表示AB→、AD→.[解析] 解法一:AD→=A→-D→=c-12AB→ ①AB→=AN→-BN→=d-12AD→ ②由①②得AB→=23(2d-c),AD→=23(2c-d). 解法二:設AB→=a,AD→=b,因為、N分別為CD、BC的中點,所以BN→=12b,D→=12a,于是有:c=b+12ad=a+12b,解得a=232d-cb=232c-d,即AB→=23(2d-c),AD→=23(2c-d).(理)如圖,在△ABC中,A?AB=1?3,AN?AC=1?4,BN與C交于P點,且AB→=a,AC→=b,用a,b表示AP→.[分析] 由已知條件可求A→、AN→,∵BN與C相交于點P,∴B、P、N共線,C、P、共線,因此,可以設PN→=λBN→,P→=μC→,利用同一向量的兩種a,b的線性表示及a、b不共線求解;也可以設BP→=λBN→,用a、b,λ表示CP→與C→,利用CP→與C→共線及a、b不共線求解.解題方法很多,但無論什么方法,都要抓住“共線”章.[解析] 由題意知:A→=12AB→=13a,AN→=14AC→=14b.BN→=AN→-AB→=14b-a,C→=A→-AC→=13a-b設PN→=λBN→,P→=μC→,則PN→=λ4b-λa, P→=μ 3a-μb.∴AP→=AN→-PN→=14b-(λ4b-λa)=λa+1-λ4b,AP→=A→-P→=13a-(μ3a-μb)=1-μ3a+μb,∴λ a+1-λ4b=1-μ3a+μb,而a,b不共線.∴λ=1-μ3且1-λ4=μ.∴λ=311.因此AP→=311a+211b.[點評] ∵P是CD與BE的交點,故可設DP→=λDC→,利用B、P、E共線,∴BP→與BE→共線,求出λ,從而AP→=AD→+DP→獲解.11.(2011•東青島質檢)在數(shù)列{an}中,an+1=an+a(n∈N*,a為常數(shù)),若平面上的三個不共線的非零向量OA→,OB→,OC→滿足OC→=a1OA→+a2010OB→,三點A、B、C共線且該直線不過O點,則S2010等于( )A.1005 B.1006C.2010 D.2012[答案] A[解析] 由題意知,a1+a2010=1,又數(shù)列{an}為等差數(shù)列,所以S2010=a1+a20102×2010=1005,故選A.12.()(2011•安徽安慶模擬)已知點P是△ABC所在平面內一點,且滿足3PA→+5PB→+2PC→=0,設△ABC的面積為S,則△PAC的面積為( )A.34S B.23SC.12S D.25S[答案] C[分析] 由系數(shù)3+2=5,可將條件式變形為3(PA→+PB→)+2(PB→+PC→)=0,故可先構造出PA→+PB→與PB→+PC→,假設P為P′點,取AB、BC中點、N,則P→=12(PA→+PB→),PN→=12(PB→+PC→),條件式即轉化為P→與PN→的關系.[解析] 設AB,BC的中點分別為,N,則P→=12(PA→+PB→),PN→=12(PB→+PC→),∵3PA→+5PB→+2PC→=0,∴3(PA→+PB→)=-2(PB→+PC→),∴3P→=-2PN→,即點P在中位線N上,∴△PAC的面積為△ABC面積的一半,故選C.(理)(2011•東北三校聯(lián)考)在△ABC中,點P是AB上的一點,且CP→=23CA→+13CB→,Q是BC的中點,AQ與CP的交點為,又C→=tCP→,則t的值為( )A.12 B.23C.34 D.45[答案] C[解析] ∵CP→=23CA→+13CB→,∴3CP→=2CA→+CB→,即2CP→-2CA→=CB→-CP→,∴2AP→=PB→,因此P為AB的一個三等分點,如圖所示.∵A,,Q三點共線,∴C→=xCQ→+(1-x)CA→=x2CB→+(x-1)AC→(0<x<1),∵CB→=AB→-AC→,∴C→=x2AB→+(x2-1)AC→.∵CP→=CA→-PA→=-AC→+13AB→,且C→=tCP→(0<t<1),∴x2AB→+(x2-1)AC→=t(-AC→+13AB→),∴x2=t3且x2-1=-t,解得t=34,故選C.13.已知點A(2,3),C(0,1),且AB→=-2BC→,則點B的坐標為________.[答案] (-2,-1)[解析] 設點B的坐標為(x,y),則有AB→=(x-2,y-3),BC→=(-x,1-y),因為AB→=-2BC→,所以x-2=2x,y-3=-21-y,解得x=-2,y=-1.14.()(2010 •浙江寧波十校)在平行四邊形ABCD中,AB→=e1,AC→=e2,NC→=14AC→, B→=12C→,則N→=________(用e1,e2表示)[答案] -23e1+512e2[解析] ∵NC→=14AC→=14e2,∴CN→=-14e2,∵B→=12C→,B→+C→=BC→=AC→-AB→=e2-e1,∴C→=23(e2-e1),∴N→=C→+CN→=23(e2-e1)-14e2=-23e1+512e2.(理)(2010•聊城市模擬)已知D為三角形ABC的邊BC的中點,點P滿足PA→+BP→+CP→=0,AP→=λPD→,則實數(shù)λ的值為________.[答案] -2[解析] 如圖,∵D是BC中點,將△ABC補成平行四邊形ABQC,則Q在AD的延長線上,且AQ=2AD=2DP,∵PA→+BP→+CP→=BA→+CP→=0,∴BA→=PC→,又BA→=QC→,∴P與Q重合,又∵AP→=λPD→=-2PD→,∴λ=-2.15.()已知四點A(x,0)、B(2x,1)、C(2,x)、D(6,2x).(1)求實數(shù)x,使兩向量AB→、CD→共線.(2)當兩向量AB→與CD→共線時,A、B、C、D四點是否在同一條直線上?[解析] (1)AB→=(x,1),CD→=(4,x).∵AB→∥CD→,∴x2-4=0,即x=±2.(2)當x=±2時,AB→∥CD→.當x=-2時,BC→=(6,-3),AB→=(-2,1),∴AB→∥BC→.此時A、B、C三點共線,從而,當x=-2時,A、B、C、D四點在同一條直線上.但x=2時,A、B、C、D四點不共線.(理)(2011•濟南模擬)已知△ABC中,AB→=a,AC→=b,對于平面ABC上任意一點O,動點P滿足OP→=OA→+λa+λb ,則動點P的軌跡是什么?其軌跡是否過定點,并說明理由.[解析] 依題意,由OP→=OA→+λa+λb,得OP→-OA→=λ(a+b),即AP→=λ(AB→+AC→).如圖,以AB,AC為鄰邊作平行四邊形ABDC,對角線交于O,則AP→=λAD→,∴A、P、D三點共線,即P點的軌跡是AD所在的直線,由圖可知P點軌跡必過△ABC邊BC的中點(或△ABC的重心).1.(2010•新鄉(xiāng)市?)設平面內有四邊形ABCD和點O,若OA→=a,OB→=b,OC→=c,OD→=d,且a+c=b+d,則四邊形ABCD為( )A.菱形 B.梯形C.矩形 D.平行四邊形[答案] D[解析] 解法一:設AC的中點為G,則OB→+OD→=b+d=a+c=OA→+OC→=2OG→,∴G為BD的中點,∴四邊形ABCD的兩對角線互相平分,∴四邊形ABCD為平行四邊形.解法二:AB→=OB→-OA→=b-a,CD→=OD→-OC→=d-c=-(b-a)=-AB→,∴AB?CD,∴四邊形ABCD為平行四 邊形.2.(2011•銀川模擬)已知a、b是兩個不共線的向量,AB→=λa+b,AC→=a+μb(λ,μ∈R),那么A、B、C三點共線的充要條件是( )A.λ+μ=2 B.λ-μ=1C.λμ=-1 D.λμ=1[答案] D[解析] ∵A、B、C三點共線,∴AB→與AC→共線,∴存在t∈R,使AB→=tAC→,∴λa+b=t(a+μb)=ta+tμb,∵a,b不共線,∴λ=t1=tμ,即λμ=1.3.設兩個非零向量a與b不共線,(1)若AB→=a+b,BC→=2a+8b,CD→=3(a-b).求證:A、B、D三點共線;(2)試確定實數(shù)k,使ka+b和a+kb共線.[解析] (1)證明:∵AB→=a+b,BC→=2a+8b,CD→=3(a-b),∴BD→=BC→+CD→=2a+8b+3(a-b)=5(a+b)=5AB→.∴AB→、BD→共線,又它們有公共點B,∴A、B、D三點共線.(2)解:∵ka+b與a+kb共線,∴存在實數(shù)λ,使ka+b=λ(a+kb),∴(k-λ)a=(λk-1)b.∵a、b是不共線的兩個非零向量,∴k-λ=λk-1=0,∴k2-1=0.∴k=±1.4.已知點O(0,0)、A(1,2)、B(4,5),向量OP→=OA→+tAB→.(1)t為何值時,點P在x軸上?(2)t為何值時,點P在第二象限?(3)四邊形ABPO能否為平行四邊形?若能,求出t的值;若不能,說明理由.(4)求點P的軌跡方程.[解析] ∵OP→ =OA→+tAB→=(1,2)+t(3,3)=(1+3t,2+3t),∴P(1+3t,2+3t).(1)∵P在x軸上,∴2+3t=0即t=-23.(2)由題意得1+3t<02+3t>0.∴-23<t<-13.(3)∵AB→=(3,3),OP→=(1+3t,2+3t).若四邊形ABPO為平行四邊形,則AB→=OP→,∴1+3t=32+3t=3,而上述方程組無解,∴四邊形ABPO不可能為平行四邊形 .(4)∵OP→=(1+3t,2+3t),設OP→=(x,y),則x=1+3ty=2+3t,∴x-y+1=0為所求點P的軌跡方程.
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