内容正文:
“四翼”检测评价(十九) 向量的数乘与向量共线的关系
(一)基础落实
1.设a,b都是非零向量,下列四个条件,使=成立的充要条件是( )
A.a=b B.a=2b
C.a∥b且|a|=|b| D.a∥b且方向相同
解析:选D 表示a方向的单位向量,因此=的充要条件是a与b同向即可,故选D.
2.已知a,b是不共线的向量,=λa+2b,=a+(λ-1)b,且A,B,C三点共线,则实数λ的值为( )
A.-1 B.2
C.-2或1 D.-1或2
解析:选D 由于A,B,C三点共线,故可设=k (k∈R),因为=λa+2b,=a+(λ-1)b,所以λa+2b=k[a+(λ-1)b],所以λ=k,2=k(λ-1),解得λ=-1或λ=2.
3.设P是△ABC所在平面内的一点,+=2,则( )
A.P,A,C三点共线 B.P,A,B三点共线
C.P,B,C三点共线 D.以上均不正确
解析:选A 在△ABC中,取AC的中点D,则+=2,∴2=2,∴D和P重合,∴P,A,C三点共线.故选A.
4.已知a,b是不共线的向量,=λa+b,=a+μb(λ,μ∈R),那么A,B,C三点共线的充要条件为( )
A.λ+μ=2 B.λ-μ=1
C.λμ=-1 D.λμ=1
解析:选D 由A,B,C三点共线可得,∥,∴存在m∈R,使=m,∴λa+b=ma+mμb,即(λ-m)a=(mμ-1)b.∵a,b不共线,∴故可得λμ=1.反之,若λμ=1,则μ=.∴=a+b=(λa+b)=,∴∥,又与有公共点A,∴A,B,C三点共线.故选D.
5.设e1与e2是两个不共线的向量,=3e1+2e2,=ke1+e2,=3e1-2ke2,若A,B,D三点共线,则实数k的值为( )
A.- B.-2
C.2 D.
解析:选A 由A,B,D三点共线可得,必存在一个实数λ,使得=λ.又=3e1+2e2,=ke1+e2,=3e1-2ke2,所以=-=3e1-2ke2-(ke1+e2)=(3-k)e1-(2k+1)e2,
所以3e1+2e2=λ(3-k)e1-λ(2k+1)e2,
所以解得故选A.
6.已知平面内O,A,B,C四点,其中A,B,C三点共线,O,A,B三点不共线,且=x+y,则x+y=________.
解析:∵A,B,C三点共线,∴存在λ∈R,使=λ,∴-=λ(-),∴=(1-λ)+λ,∴x=1-λ,y=λ,∴x+y=1.
答案:1
7.已知e1,e2是两个非零不共线的向量,a=2e1-e2,b=ke1+e2,若a与b是共线向量,则实数k的值为________.
解析:∵a与b是共线向量,∴存在实数λ,使a=λb,∴2e1-e2=λ(ke1+e2)=λke1+λe2,∴解得∴k=-2.
答案:-2
8.已知=,又=λ,则实数λ=________.
解析:∵=λ,∴=λ(-),可得λ=(-1-λ),又=,∴λ=λ,∴-1-λ=λ,解得λ=-.
答案:-
9.如图,在平行四边形ABCD中,点M是AB的中点,点N在BD上,且BN=BD,求证:M,N,C三点共线.
证明:=-,
因为=,==(+),
所以=+-=-, ①
=-=-, ②
由①②可知=3,即∥,
又因为MC,MN有公共点M,所以M,N,C三点共线.
10.若a,b是两个不共线的非零向量,且a与b起点相同,问当实数t为何值时,a,tb,(a+b)三向量的终点在同一直线上?
解:由题意知,存在唯一实数λ,使a-tb=λ,整理得a=b,∵a与b不共线,∴∴故当t=时,a,tb,(a+b)三向量的终点共线.
(二)综合应用
1.如图,在△ABC中,=,P是BN上一点,若=m+,则实数m的值为( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由题意可得=5,则=m+×5=m+. 因为B,N,P三点共线,所以m+=1,即m=.
2.已知A,B,C是平面上不共线的三点,O是△ABC的重心,动点P满足=,则P一定为△ABC的( )
A.AB边上的中线的三等分点(非重心)
B.AB边的中点
C.AB边上的中线的中点
D.重心
解析:选A 如图所示,延长CO交AB于D,∵O是△ABC的重心,
∴D为AB的中点,2=.
∴====,∴P为AB边上的中线的三等分点(非重心).故选A.
3.如图,在△ABC中,延长CB到D,使BD=BC,当点E在线段AD上移动时,若=λ+μ (λ,μ∈R),则t=λ-μ的最大值是________.
解析:设=k,0≤k≤1,则=k(+2)=k[+2(-)]=2k-k,∵=λ+μ,∴∴t=λ-μ=3k. 又0≤k≤1,∴当k=1时,t取得最大值3. 故t=λ-μ的最大值为3.
答案:3
4.如图,点C是点B关于点A的对称点,点D是线段OB上一个靠近点B的三等