内容正文:
课时分层作业(三十) 平面向量基本定理及坐标表示
一、选择题
1.设平面向量a=(-1,0),b=(0,2),则2a-3b等于( )
A.(6,3) B.(-2,-6)
C.(2,1) D.(7,2)
B [2a-3b=(-2,0)-(0,6)=(-2,-6).]
2.已知平面直角坐标系内的两个向量a=(1,2),b=(m,3m-2),且平面内的任一向量c都可以唯一的表示成c=λa+μb(λ,μ为实数),则实数m的取值范围是( )
A.(-∞,2) B.(2,+∞)
C.(-∞,+∞) D.(-∞,2)∪(2,+∞)
D [由题意可知a与b不共线,即3m-2≠2m,∴m≠2.故选D.]
3.已知四边形ABCD的三个顶点A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),且=2,则顶点D的坐标为( )
A. B.
C.(3,2) D.(1,3)
A [设D(x,y),=(x,y-2),=(4,3),
又=2,∴
∴故顶点D的坐标为,
故选A.]
4.已知向量a=(3,-2),b=(1,x),且a-b与2a+b共线,则x=( )
A. B.-
C. D.-
B [∵a-b=(2,-2-x),2a+b=(7,-4+x),a-b与2a+b共线,∴2×(-4+x)-7×(-2-x)=0,解得x=-.故选B.]
5.(多选)已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(m+1,m-2),若点A,B,C能构成三角形,则实数m可以是( )
A.-2 B.
C.1 D.-1
ABD [因为=-=(2,-1)-(1,-3)=(1,2),=-=(m+1,m-2)-(1,-3)=(m,m+1).假设A,B,C三点共线,则1×(m+1)-2m=0,即m=1.所以只要m≠1,A,B,C三点就可构成三角形,故选ABD.]
6.已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=2,D是△ABC内一点,且∠DAB=60°,设=λ+μ(λ,μ∈R),则等于( )
A. B.
C.3 D.2
A [如图,以A为原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则B点的坐标为(1,0),C点的坐标为(0,2),
因为∠DAB=60°,所以设D点的坐标为(m,m)(m≠0).
=(m,m)=λ+μ=λ(1,0)+μ(0,2)=(λ,2μ),则λ=m,且μ=m,所以=.]
7.(2023·山东青岛模拟)△ABC的三内角A、B、C所对边的长分别是a、b、c,设向量p=(a+c,b),q=(b-a,c-a),若p∥q,则角C的大小为( )
A. B.
C. D.
B [因为p∥q,所以(a+c)(c-a)-b(b-a)=0,
所以c2-a2-b2+ab=0,所以a2+b2-c2=ab,
所以2ab cos C=ab,所以cos C=,
因为0<C<π,所以C=.故选B.]
8.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.
D [法一: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,故选D.
法二:∵=x+-x,∴-=x(-),即=x=-3x,∵O在线段CD(不含C,D两点)上,∴0<-3x<1,∴-<x<0.故选D.]
二、填空题
9.在▱ABCD中,AC为一条对角线,=(2,4),=(1,3),则向量的坐标为________.
(-3,-5) [∵+=,∴=-=(-1,-1),
∴=-=-=(-3,-5).]
10.矩形ABCD中,AB=2,AD=1,点P为矩形ABCD内(包括边界)一点,则|+|的取值范围是________.
[0,2] [法一(坐标法):将矩形放在坐标系中,设P(x,y),
则A(0,0),B(2,0),+=(-x,-y)+(2-x,-y)=(2-2x,-2y),|+|==2,
转化为矩形内的点到定点(1,0)的距离的2倍,
由图可知点D(0,1)和点C(2,1)到定点(1,0)的距离相等同时取最大值:=.
故|+|的取值范围是[0,2].
法二(向量法):取AB的中点H,易知+=2,
∴|+|=2||,结合题意可知0≤|PH|≤|CH|=.
故|+|的取值范围为[0,2].]
11.已知A(2,3),B(4,-3),点P在线段AB的延长线上,且|AP|=|BP|,则点P的坐标为________.
(8,-15) [设P(x,y),由点P在线段AB的延长线上,
则=,得(x-2,y-3)=(x-4,y+3),
即 解得
所以点P的坐标为(8,