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课时分层作业(六) 平面向量基本定理
(建议用时:40分钟)
一、选择题
1.设向量e1与e2不共线,若3xe1+(10-y)e2=(4y-7)e1+2xe2,则实数x,y的值分别为( )
A.0,0 B.1,1
C.3,0 D.3,4
D [因为e1与e2不共线,所以解方程组得x=3,y=4.]
2.(多选题)已知e1、e2是表示平面内所有向量的一组基底,则下列四个向量中,能作为一组基底的是( )
A.{e1+e2,e1-e2} B.{3e1-2e2,4e2-6e1}
C.{e1+2e2,e2+2e1} D.{e2,e1+e2}
ACD [∵4e2-6e1=-2(3e1-2e2),∴3e1-2e2与4e2-6e1共线,∴它们不能作为一组基底,作为基底的两向量一定不共线.A、C、D选项均可.]
3.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.(a+b) B.a+b
C.a+b D.(a+b)
C [因为=2,所以=.
所以=+=+=+(-)=+=a+b.]
4.在△ABC中,=,EF∥BC,EF交AC于F,设=a,=b,则等于( )
A.-a+b B.a-b
C.a-b D.a+b
A [∵=,∴=-.
又∵EF∥BC,∴==(-),
∴=+=-+(-)
=-=-a+b.]
5.设点D为△ABC中BC边上的中点,O为AD边上靠近点A的三等分点,则( )
A.=-+
B.=-
C.=-
D.=-+
D [如图,D为中点,O为靠近A的三等分点,=+=-+=-+×(+)=-++=-+.]
二、填空题
6.设e1,e2是平面内一组基向量,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,则向量e1+e2可以表示为以a,b为基向量的线性组合,即e1+e2=________.
a-b [由a=e1+2e2①,b=-e1+e2②,由①+②得e2=a+b,代入①可求得e1=a-b,
所以e1+e2=a-b.]
7.若向量a=4e1+2e2与b=ke1+e2共线,其中e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,则k的值为________.
2 [∵向量a与b共线,∴存在实数λ,使得b=λa,
即ke1+e2=λ(4e1+2e2)=4λe1+2λe2.
∵e1,e2是同一平面内两个不共线的向量,
∴∴k=2.]
8.设D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=AB,BE=BC,若=λ1+λ2(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.
[如图,由题意知,D为AB的中点,
=,
所以=+
=+
=+(-)=-+,
所以λ1=-,λ2=,
所以λ1+λ2=-+=.]
三、解答题
9.如图,平行四边形ABCD中,=a,=b,H,M分别是AD,DC的中点,BF=BC,以a,b为基底表示向量与.
[解] 在平行四边形ABCD中,=a,=b,H,M分别是AD,DC的中点,BF=BC,
∴=+=+=+=b+a,
=-=+-=a+b-b=a-b.
10.如图,在矩形OACB中,E和F分别是边AC和BC上的点,满足AC=3AE,BC=3BF,若=λ+μ,其中λ,μ∈R,求λ,μ的值.
[解] 在矩形OACB中,=+,
又=λ+μ
=λ(+)+μ(+)
=λ+μ
=+,
所以=1,=1,
所以λ=μ=.
11.(多选题)若e1,e2是平面α内两个不共线的向量,则下列说法正确的是( )
A.λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量
B.对于平面α中的任一向量a,使a=λe1+μe2的实数λ,μ有无数多对
C.若λ1,μ1,λ2,μ2均为实数,且向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数λ,使λ1e1+μ1e2=λ(λ2e1+μ2e2)
D.若存在实数λ,μ使λe1+μe2=0,则λ=μ=0
AD [由平面向量基本定理,可知AD说法正确,B说法不正确.对于C,当λ1=λ2=μ1=μ2=0时,这样的λ有无数个,故C不正确.]
12.已知O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足=+λ(λ∈[0,+∞)),则点P的轨迹一定通过△ABC的( )
A.外心 B.内心
C.重心 D.垂心
B [为上的单位向量,
为上的单位向量,则+的方向为∠BAC的角平分线的方向.又λ∈[0,+∞),
∴λ的方向与+的方向相同.
而=+λ,
∴点P在上移动,
∴点P的轨迹一定通过△ABC的内心.]
13.若点M是△ABC所在平面内一点,且满足:=+.则△ABM与△ABC的面积之比为________.
1∶4 [如图,由=+可知M,B,C三点共线,
令=λ,则=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ⇒λ=,所以=,即△ABM与△ABC面积之比为1