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课时素养评价 六
平面向量基本定理
(25分钟·50分)
一、选择题(每小题4分,共16分)
1.(2018·全国卷I)在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,则=
( )
A.- B.-
C.+ D.+
【解析】选A.如图所示:
=-=-
=-·(+)
=-.
2.(2019·日照高一检测)如图,向量a-b等于 ( )
A.-4e1-2e2 B.-2e1-4e2
C.e1-3e2 D.3e1-e2
【解析】选C.不妨令a=,b=,则a-b=-=,由平行四边形法则可知=e1-3e2.
3.若G是△ABC的重心,D,E,F分别是AB,BC,CA的中点,则++等于
( )
A.6 B.-6
C.-6 D.0
【解析】选D.令=a,=b,则=-
=-=-(a+b).=-=-=-=-b+a,=-
=-=-=-a+b,
所以++=-a-b-b+a-a+b=0.
4.已知非零向量,不共线,且2=x+y,若=λ(λ∈R),则x,y满足的关系是 ( )
A.x+y-2=0 B.2x+y-1=0
C.x+2y-2=0 D.2x+y-2=0
【解析】选A.由=λ,得-=λ(-),即=(1+λ)-λ.又2=x+y,所以消去λ得x+y=2,即x+y-2=0.
二、填空题(每小题4分,共8分)
5.已知A,B,D三点共线,且对任一点C,有=+λ,则λ=________.
【解析】因为A,B,D三点共线,
所以存在实数t,使=t,
则-=t(-).
所以=+t(-)=(1-t)+t.
所以解得λ=-.
答案:-
6.如图,在平面内有三个向量,,,||=||=1,与的夹角为120°,与的夹角为30°,||=5,设=m+n(m,n∈R),则m+n=________.
【解析】作以OC为一条对角线的平行四边形OPCQ,
则∠COQ=∠OCP=90°,
在Rt△QOC中,2OQ=QC,||=5.
则||=5,||=10,所以||=10,
又||=||=1,
所以=10,=5,
所以=+=10+5,
所以m+n=10+5=15.
答案:15
三、解答题(共26分)
7.(12分)如图所示,设M,N,P是△ABC三边上的点,且=,=,=,若=a,=b,试用a,b将,,表示出来.
【解析】=-=-
=a-b,
=-=--
=-b-(a-b)=-a+b.
=-=-(+)=(a+b).
8.(14分)若向量a,b不共线,则c=2a-b,d=3a-2b,试判断c,d能否作为基底.
【解析】设存在实数λ,使c=λd,则2a-b=λ(3a-2b),即(2-3λ)a+(2λ-1)b=0.
由于向量a,b不共线,所以2-3λ=2λ-1=0,这样的λ是不存在的,从而c,d不共线,故c,d能作为基底.
(15分钟·30分)
1.(4分)(多选题)在平行四边形ABCD中,O是对角线AC,BD的交点,N是线段OD的中点,AN的延长线与CD交于点E,则下列说法正确的是 ( )
A.=+ B.=-
C.=+ D.=+
【解析】选A、B、C.由向量减法的三角形法则知,=-,B正确;由向量加法的平行四边形法则知,=+,==+,A、C正确;只有D错误.
2.(4分)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】选D.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.
3.(4分)已知e1,e2不共线,a=e1+2e2,b=2e1+λe2,要使a,b能作为平面内的一个基底,则实数λ的取值范围为________.
【解析】若能作为平面内的一个基底,
则a与b不共线.
a=e1+2e2,b=2e1+λe2,由a≠kb即得λ≠4.
答案:(-∞,4)∪(4,+∞)
4.(4分)l1、l2是不共线向量,且a=-l1+3l2,b=4l1+2l2,c=-3l1+12l2,若b,c为一个基底,则a=________.
【解析】设a=λ1b+λ2c,即-l1+3l2=λ1(4l1+2l2)+λ2(-3l1+12l2),即-l1+3l2=
(4λ1-3λ2)l1+(2λ1+12λ2)l2.所以解得λ1=-,λ2=.
答案:-b+c
5.(14分)若等边△ABC的边长为2,平面内一点M满足=+,求·.
【解析】如图所示,·
=(-)·(-)
=·
=·
=·--
=×(2)2×cos 60°-×(2)2-
×(2)2=-2.
1.若已知e1、e2是平面上的一个基底,则下列各组向量中不能作为基底的一组是
( )
A.e1与-e2 B.3e1与2e2
C.e1+e2与e1-e2 D.e1与2e1
【解析】选D.e1与2e1是共线向量,不能作为一个基底,其余三组可以.
2.如图,在△ABC中,点M是BC的中点,点N在边AC上,且AN=2NC,AM与BN交于点P,求AP∶PM的值.
【解析】设=e1,=e2,
则=+=-3e2-e1,=+=2e1+e2.因为A,P,M和B,P,N分别共线,
所以存在实数λ,μ,使=λ=-λe1-3λe2,
=μ=2μe1+μe2,
所以=-=(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2.
又=+=2e1+3e2,
所以解得
所以=,即AP∶PM=4∶1.
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