内容正文:
专题08 平面向量数乘运算的坐标表示
1.数乘运算的坐标表示
(1)符号表示:已知a=(x,y),则λa=λ(x,y)=(λx,λy).
(2)文字描述:实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标.
2.平面向量共线的坐标表示
(1)设a=(x1,y1),b=(x2,y2),其中b≠0,a,b共线的充要条件是存在实数λ,使a=λb.
(2)如果用坐标表示,向量a,b(b≠0)共线的充要条件是x1y2-x2y1=0.
题型一 向量数乘运算的坐标表示
1.已知a=(5,-2),b=(-4,-3),c=(x,y),若a-2b+3c=0,则c等于( )
A. B. C. D.
[解析]∵c=(2b-a)=b-a,
∴(x,y)=(-4,-3)-(5,-2)==.故选D.
2.平面内给定三个向量a=(6,1),b=(-2,3),c=(2,2).
(1)求a+2b-c;
(2)是否存在实数λ,μ,使得c=λa+μb?
[解析] (1)a+2b-c=(6,1)+2(-2,3)-(2,2)=(0,5).
(2)假设存在实数λ,μ使得c=λa+μb,则(2,2)=λ(6,1)+μ(-2,3)⇒⇒
即存在实数λ=μ=满足等式.
题型二 向量共线的判定与证明
1.下列各组向量中,共线的是( )
A.a=(-2,3),b=(4,6) B.a=(2,3),b=(3,2)
C.a=(1,-2),b=(7,14) D.a=(-3,2),b=(6,-4)
[解析]A中,-2×6-3×4≠0,B中3×3-2×2≠0,C中1×14-(-2)×7≠0,
D中(-3)×(-4)-2×6=0.故选D.
2.已知A(-1,-1),B(1,3),C(2,5),判断与是否共线?如果共线,它们的方向相同还是相反?
[解析]因为=(1-(-1),3-(-1))=(2,4),=(2-(-1),5-(-1))=(3,6),
因为2×6-3×4=0,所以∥,所以与共线.
又=,所以与的方向相同.
法二:因为=-2,所以与共线且方向相反.
3.已知=(3,4),=(7,12),=(9,16),求证:点A,B,C共线;
[解析]由题意知=-=(4,8),=-=(6,12),所以=,
即与共线.又因为与有公共点A,所以点A,B,C共线.
4.已知A(1,-3),B,且A,B,C三点共线,则点C的坐标可以是( )
A.(-9,1) B.(9,-1) C.(9,1) D.(-9,-1)
[解析]设点C的坐标是(x,y),因为A,B,C三点共线,所以∥.
因为=-(1,-3)=,=(x,y)-(1,-3)=(x-1,y+3),
所以7(y+3)-(x-1)=0,整理得x-2y=7,经检验可知点(9,1)符合要求,故选C.
5.已知A,B,C三点共线,且A(-3,6),B(-5,2),若C点的纵坐标为6,则C点的横坐标为( )
A.-3 B.9 C.-9 D.3
[解析]设C(x,6),因为A,B,C三点共线,所以∥,
又=(-2,-4),=(x+3,0),所以-2×0+4(x+3)=0.所以x=-3.
6.已知A(-1,0),B(3,-1),C(1,2),并且=,=,求证:∥.
[解析]设E(x1,y1),F(x2,y2),依题意有=(2,2),=(-2,3),
=(4,-1).因为=,所以=,所以(x1+1,y1)=,故E.
因为=,所以=,所以(x2-3,y2+1)=,故F.
所以=.又因为4×-×(-1)=0,所以∥.
7.已知A,B,C三点的坐标分别为(-1,0),(3,-1),(1,2),且=,=.
(1)求E,F的坐标;
(2)判断与是否共线.
[解析] (1)设E(x1,y1),F(x2,y2).依题意得=(2,2),=(-2,3).
由=可知,(x1+1,y1)=(2,2),即解得∴E的坐标为.
由=可知,(x2-3,y2+1)=(-2,3),
即解得∴F的坐标为.
故E点的坐标为,F点的坐标为.
(2)由(1)可知=-=,又=(4,-1),
∴=(4,-1)=,故与共线.
题型三 已知平面向量共线求参数
1.已知向量a=(-1,2),b=(λ,1).若a+b与a平行,则λ=( )
A.-5 B. C.7 D.-
[解析]a+b=(-1,2)+(λ,1)=(λ-1,3),由a+b与a平行,可得-1×3-2×(λ-1)=0,解得λ=-.
2.若向量a=(-1,x)与b=(-x,2)共线且方向相同,则x的值为( )
A. B.- C.2 D.-2
[解析]由a∥b得