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第四章 第2节
一、选择题
1.如图,在平行四边形ABCD中,E为DC边的中点,且=a,=b,则=( )
A.b-a B.b+a
C.a+b D.a-b
解析:=++=-a+b+a=b-a.
答案:A
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
解析:设c=λa+μb,∴(-1,2)=λ(1,1)+μ(1,-1),
∴,∴,∴c=a-b.
答案:B
3.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则等于( )
A.(-2,7) B.(-6,21)
C.(2,-7) D.(6,-21)
解析:=3=3(2-)=6-3=(6,30)-(12,9)=(-6,21).
答案:B
4.(2021·山西省高三诊考)已知向量a=(1,2),b=(-2,m),若a∥b,则|2a+3b|=( )
A. B.4
C.3 D.2
解析:依题意得,=,故m=-4,2a+3b=2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8),故|2a+3b|==4,选B.
答案:B
5.(2021·江苏五市联考)已知向量a=,b=(x,1),其中x>0,若(a-2b)∥(2a+b),则x的值为( )
A.4 B.8
C.0 D.2
解析:a-2b=,2a+b=(16+x,x+1),由已知(a-2b)∥(2a+b),明显2a+b≠0,
故有=λ(16+x,x+1),λ∈R,
∴⇒x=4(x>0).
答案:A
6.(2021·朝阳一模)在△ABC中,M为边BC上任意一点,N为AM中点,=λ+μ,则λ+μ的值为( )
A. B.
C. D.1
解析:∵M为边BC上任意一点,
∴可设=x+y(x+y=1).
∵N为AM中点,
∴==x+y =λ+μ.
∴λ+μ=(x+y)=.
答案:A
7.设向量a,b满足|a|=2,b=(2,1),则“a=(4,2)”是“a∥b”成立的( )
A.充要条件
B.必要不充分条件
C.充分不必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:若a=(4,2),则|a|=2,且a∥b都成立;
因a∥b,设a=λb=(2λ,λ),由|a|=2,知
4λ2+λ2=20,∴λ2=4,∴λ=±2,
∴a=(4,2)或a=(-4,-2).
因此“a=(4,2)”是“a∥b”成立的充分不必要条件.
答案:C
8.若平面对量b与向量a=(1,-2)的夹角是180°,且|b|=3,则b等于( )
A.(-3,6) B.(3,-6)
C.(6,-3) D.(-6,3)
解析:方法一 设b=(x,y),
由已知条件
整理得解得
∴b=(-3,6).
方法二 设b=(x,y),由已知条件
解得或(舍去),∴b=(-3,6).
方法三 ∵|a|=,∴a=,
则b=-3=(-3,6).
答案:A
9.若α,β是一组基底,向量γ=xα+yβ(x,y∈R),则称(x,y)为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量a在基底p=(1,-1),q=(2,1)下的坐标为(-2,2),则a在另一组基底m=(-1,1),n=(1,2)下的坐标为( )
A.(2,0) B.(0,-2)
C.(-2,0) D.(0,2)
解析:∵a在基底p,q下的坐标为(-2,2),
即a=-2p+2q=(2,4),
令a=xm+yn=(-x+y,x+2y),
∴即
∴a在基底m,n下的坐标为(0,2).
答案:D
10.非零不共线向量、,且2=x+y,若=λ(λ∈R),则点Q(x,y)的轨迹方程是( )
A.x+y-2=0 B.2x+y-1=0
C.x+2y-2=0 D.2x+y-2=0
解析:=λ,得-=λ(-),即=(1+λ)-λ.又2=x+y,
∴消去λ得x+y=2,故选A.
答案:A
11.(2021·烟台质检)如图所示,O为线段A0A2021外一点,若A0,A1,A2,A3,…,A2021中任意相邻两点间的距离相等,=a,OA2021=b,用a,b表示+++…+OA2021的结果是( )
A.1006(a+b) B.1007(a+b)
C.2022(a+b) D.2022(a+b)
解析:设A0A2021的中点为A,则A也是A1A2022,…,A1006A1007的中点,所以+OA2021=2=a+b,同理可得+OA2022=+OA2011=…=OA1006+OA1007=2=a+b,故++++…+OA2021=1007×2=1007(a+b).
答案:B
12.在△ABC中,点D在线段BC的延长线上,且=3,点O在线段CD上(与点C、D不重合),若=x+(1-x),则x的取值范围是( )
A. B.
C. D.
解析:依题意,设=λ,其中1<λ<,则有=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ.
又=x+(1-x),且,不共线,于是有x=1-λ∈,即x的取值范围是.
答案:D
二、填空题
13.(2022·九江模拟)P={a|a=(-1,1)+m(1,2),m∈R},Q={b|b=(1,-2)+n(2,3),n∈R}是两个向量集合,则P∩Q等于________.
解析:P中,a=(-1+m,1+2m),Q中,b=(1+2n,-2+3n).
则得
此时a=b=(-13,-23).
答案:{(-13,-23)}
14.已知A(7,1)、B(1,4),直线y=ax与线段AB交于C,且=2,则实数a=________.
解析:设C(x,y),则=(x-7,y-1),=(1-x,4-y),∵=2,∴,解得.
∴C(3,3).又∵C在直线y=ax上,
∴3=a·3,∴a=2.
答案:2
15.△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,若p=(a+c,b),q=(b-a,c-a),且p∥q,则角C=________.
解析:由于p∥q,则(a+c)(c-a)-b(b-a)=0,
所以a2+b2-c2=ab,=,
结合余弦定理知,cos C=,
又0°<C<180°,∴C=60°.
答案:60°
16.(文科)在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A、B、C三点满足=+,则=________.
解析:∵=+,
∴-=-+=(-),
∴=,∴=.
答案:
16.(理科)(2022·成都市高三调研)设G为△ABC的重心,若△ABC所在平面内一点P满足+2+2=0,则的值等于________.
解析:依据题意示意结果能得到定值,因此,可以令三角形为等腰直角三角形(如图),则依据重心坐标公式得重心G的坐标为(1,1),依据+2+2=0,可设
P(x,y),则有2(x-3,y)+2(x,y-3)=(4x-6,4y-6)=(x,y),所以x=2,y=2,所以P(2,2),所以=2.
答案:2
[备课札记]
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