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课时跟踪检测(十九) 平面向量基本定理
层级一 学业水平达标
1.已知▱ABCD 中∠DAB=30°,则 与 的夹角为( )
A.30° B.60°
C.120° D.150°
解析:选 D 如图, 与 的夹角为∠ABC=150°.
2.设点 O 是▱ABCD 两对角线的交点,下列的向量组中可作为这个平行四边形所在平
面上表示其他所有向量的基底的是( )
① 与 ;② 与 ;③ 与 ;④ 与 .
A.①② B.①③
C.①④ D.③④
解析:选 B 寻找不共线的向量组即可,在▱ABCD 中, 与 不共线, 与
不共线;而 ∥ , ∥ ,故①③可作为基底.
3.若 AD 是△ABC 的中线,已知 =a, =b,则以 a,b 为基底表示 =( )
A.12(a-b) B.12(a+b)
C.12(b-a) D.12b+a
解析:选 B 如图,AD 是△ABC 的中线,则 D 为线段 BC 的中点,
从而 = ,即 - = - ,从而 =12( +
)=12(a+b).
4.在矩形 ABCD 中,O 是对角线的交点,若 =e1, =e2,则 =( )
A.12(e1+e2) B.12(e1-e2)
C.12(2e2-e1) D.12(e2-e1)
解析:选 A 因为 O 是矩形 ABCD 对角线的交点, =e1, =e2,所以 =
12( + )=12(e1+e2),故选 A.
5.(全国Ⅰ卷)设 D 为△ABC 所在平面内一点, =3 ,则( )
A. =-13 +43
AD CD
AD CD
AD AB DA BC CA DC OD OB
AD AB CA
DC DA BC OD OB
AB AC AD
BD DC AD AB AC AD AD AB
AC
BC DC OC
BC DC OC
BC DC
BC CD
AD AB AC天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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B. =13 -43
C. =43 +13
D. =43 -13
解析:选 A 由题意得 = + = +13 = +13 -13 =
-13 +43 .
6.已知向量 a,b 是一组基底,实数 x,y 满足(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,则 x-y
的值为______.
解析:∵a,b 是一组基底,∴a 与 b 不共线,
∵(3x-4y)a+(2x-3y)b=6a+3b,
∴3x-4y=6,2x-3y=3,)解得 x=6,y=3,)∴x-y=3.
答案:3
7.已知 e1,e2 是两个不共线向量,a=k2e1+\a\vs4\al\co1(1-\f(5k2))e2 与 b=2e1+3e2
共线,则实数 k=______.
解析:由题设,知 k22=5k23,∴3k2+5k-2=0,
解得 k=-2 或 13.
答案:-2 或 13
8.如下图,在正方形 ABCD 中,设 =a, =b, =c,则在以 a,b 为基底
时, 可表示为______,在以 a,c 为基底时, 可表示为______.
解析:以 a,c 为基底时,将 平移,使 B 与 A 重合,再由三角形法则或平行四边形
法则即得.
答案:a+b 2a+c
9.如图所示,设 M,N,P 是△ABC 三边上的点,且 =13 ,
=13 , =13 ,若 =a, =b,试用 a,b 将
, , 表示出来.
解: = -
=13 -23 =13a-23b,
= - =-13 -23 =-13b-23(a-b)=-23a+13b,
AD AB AC
AD AB AC
AD AB AC
AD AC CD AC BC AC AC AB
AB AC
AB AD BD
AC AC
BD
BM BC
CN CA AP AB AB AC
MN NP PM
NP AP AN
AB AC
MN CN CM AC CB天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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=- =-( + )=13(a+b).
10.证明:三角形的三条中线共点.
证明:如图所示,设 AD,BE,CF 分别为△ABC 的三条中线,
令 =a, =b.则有 =b-a.
设 G 在 AD 上,且 AGAD=23,则有 = + =a+
12(b-a)=12(a+b).
= - =12b-a.
∴ = - =23 -
=13(a+b)-a=13b-23a
=23\a\vs4\al\co1(\f(12)b-a)=23 .
∴G 在 BE 上,同理可证 =23 ,即 G 在 CF 上.
故 AD,BE,CF 三线交于同一点.
层级二 应试能力达标
1.在△ABC 中,点 D 在 BC 边上,且 =2 ,设 =a, =b,则 可
用基底 a,b 表示为( )
A.12(a+b) B.23a+13b
C.13a+23b D.13(a+b)
解析:选 C ∵ =2 ,∴ =23 .
∴ = + = +23 = +23( - )=13 +23 =
13a+23b.
2.AD 与 BE 分别为△ABC 的边 BC,AC 上的中线,且 =a, =b,则 =
( )
A.43a+23b B.23a+43b
C.23a-23b D.-23a+23b
解析:选 B 设 AD 与 BE 交点为 F,则 =13a, =23b.所以 = +
=23b+13a,所以 =2 =23a+43b.
3.如果 e1,e2 是平面 α 内所有向量的一组基底,那么,下列命题中正确的是( )
A.若存在实数 λ1,λ2,使得 λ1e1+λ2e1=0,则 λ1=λ2=0
B.平面 α 内任一向量 a 都可以表示为 a=λ1e1+λ2e2,其中 λ1,λ2∈R
C.λ1e1+λ2e2 不一定在平面 α 内,λ1,λ2∈R
PM MP MN NP
AB AC BC
AD AB BD
BE AE AB
BG AG AB AD AB
BE
CG CF
BD DC AB AC AD
BD DC BD BC
AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC
AD BE BC
FD BF BD BF FD
BC BD天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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D.对于平面 α 内任一向量 a,使 a=λ1e1+λ2e2 的实数 λ1,λ2 有无数对
解析:选 B A 中,(λ1+λ2)e1=0,∴λ1+λ2=0,即 λ1=-λ2;B 符合平面向量基本定
理;C 中,λ1e1+λ2e2 一定在平面 α 内;D 中,λ1,λ2 有且只有一对.
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 ,
∴x=2+2λ,y=-2λ,)消去 λ 得 x+y=2.
5.设 e1,e2 是平面内的一组基底,且 a=e1+2e2,b=-e1+e2,则 e1+e2=________a
+________b.
解析:由 a=e1+2e2,b=-e1+e2,)解得 e1=\f(123113)b.
故 e1+e2=\a\vs4\al\co1(\f(123)b+\a\vs4\al\co1(\f(113)b
=23a+\a\vs4\al\co1(-\f(13))b.
答案:23 -13
6.已知非零向量 a,b,c 满足 a+b+c=0,向量 a,b 的夹角为 120°,且|b|=2|a|,则
向量 a 与 c 的夹角为________.
解析:由题意可画出图形,
在△OAB 中,
因为∠OAB=60°,|b|=2|a|,
所以∠ABO=30°,OA⊥OB,
即向量 a 与 c 的夹角为 90°.
答案:90°
7.设 e1,e2 是不共线的非零向量,且 a=e1-2e2,b=e1+3e2.
(1)证明:a,b 可以作为一组基底;
(2)以 a,b 为基底,求向量 c=3e1-e2 的分解式;
(3)若 4e1-3e2=λa+μb,求 λ,μ 的值.
解:(1)证明:若 a,b 共线,则存在 λ∈R,使 a=λb,
则 e1-2e2=λ(e1+3e2).
由 e1,e2 不共线,得λ=1,3λ=-2)⇒λ=1,23).
∴λ 不存在,故 a 与 b 不共线,可以作为一组基底.
(2)设 c=ma+nb(m,n∈R),则
OA OB OP OA OB PA AB
PA AB OA OP OB OA
OP OA OB OP OA OB天添资源网 http://www.ttzyw.com/
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3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)
=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.
∴m+n=3,-2m+3n=-1)⇒m=2,n=1.)∴c=2a+b.
(3)由 4e1-3e2=λa+μb,得
4e1-3e2=λ(e1-2e2)+μ(e1+3e2)
=(λ+μ)e1+(-2λ+3μ)e2.
∴λ+μ=4,-2λ+3μ=-3)⇒λ=3,μ=1.)
故所求 λ,μ 的值分别为 3 和 1.
8.若点 M 是△ABC 所在平面内一点,且满足: =34 +14 .
(1)求△ABM 与△ABC 的面积之比.
(2)若 N 为 AB 中点,AM 与 CN 交于点 O,设 =x +y ,求 x,y 的值.
解:(1)如图,由 =34 +14 可知 M,B,C 三点共线,
令 =λ ⇒ = + = +λ = +λ( -
)=(1-λ) +λ ⇒λ=14,所以 S△ABMS△ABC=14,即面积之
比为 1∶4.
(2)由 =x +y ⇒ =x +y2 , =x4 +y ,由 O,
M,A 三点共线及 O,N,C 三点共线⇒x+\f(y2x4)+y=1⇒x=\f(4767).
AM AB AC
BO BM BN
AM AB AC
BM BC AM AB BM AB BC AB AC
AB AB AC
BO BM BN BO BM BA BO BC BN
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