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送分点7 平面向量的线性运算
1.(2022·新高考Ⅰ卷)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记=m,=n,则=( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.3m+3n
答案:B
解析:因为点D在边AB上,BD=2DA,所以=2,即-=2(-),所以=3-2=3n-2m=-2m+3n.故选B.
2.(2023·皖豫名校第一次联考)已知向量m=(2,λ),n=(-1,3).若(2m+n)∥(m-n),则实数λ的值为( )
A.6 B.3
C.-3 D.-6
答案:D
解析:依题意得,2m+n=(3,2λ+3),m-n=(3,λ-3).因为(2m+n)∥(m-n),所以λ-3=2λ+3,解得λ=-6.故选D.
3.(2023·昆明市“三诊一模”质量检测)已知点P是△ABC所在平面内一点,且++=0,则( )
A.=-+ B.=+
C.=-- D.=-
答案:D
解析:取BC边的中点为D,连接PD(图略),则+=2,又++=0,所以=-(+)=-2,所以∥,=-=-(-)=-.故选D.
4.(2023·甘肃银川三模)在△ABC中,∠C=90°,∠B=30°,∠BAC的平分线交BC于点D.若=λ+μ(λ,μ∈R),则=( )
A. B.
C.2 D.3
答案:B
解析:设AC=1,因为∠C=90°,∠B=30°,所以AB=2,又AD是∠BAC的平分线,所以==,CD=BC,=+=+=+(-)=+,又=λ+μ,所以λ=,μ=,所以=.故选B.
5.(2023·东北师大附中模拟)已知在梯形ABCD中,AB∥DC,且AB=2DC,点P在线段BC上,若=+λ,则实数λ=( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:如图,延长AD、BC交于点E,因为AB∥CD且AB=2CD,所以点D是AE的中点,=,由题知=+λ=+,因为B,P,E三点共线,所以+=1,解得λ=.故选C.
6.已知O是△ABC所在平面内的一点,∠A,∠B,∠C所对的边分别为a,b,c,若a+b+c=0,则O是△ABC的( )
A.内心 B.外心
C.重心 D.垂心
答案:A
解析:a+b+c=a+b(-)+c(-)=b+c-(a+b+c),
由a+b+c=0得,b+c=(a+b+c),即=+.
记=cn1,=bn2,其中n1,n2分别表示,方向上的单位向量,则=(n1+n2),由该式可以看出AO平分∠BAC,同理可得BO,CO分别平分∠ABC,∠ACB,故O为△ABC的内心.故选A.
7.已知P为△ABC内一点,且3+2+=0,则S△PAB∶S△ABC为________.
答案:1∶6
解析:秒杀解:由平面向量奔驰定理S△PBC·+S△PAC·+S△PAB·=0得S△PBC∶S△PAC∶S△PAB=3∶2∶1,
所以S△PAB∶S△ABC=1∶6.
通解:如图,设D,E分别为AB,AC的中点,连接PD,PE,则+=2.因为3+2+=0,所以2(+)=-(+).故点P在DE上.因为3+2+=0,所以-=-3(+),所以=-3×2=-6,所以点P到AB的距离等于点C到AB的距离的,故S△PAB∶S△ABC=1∶6.
8.设向量=(1,-2),=(a,-1),=(-b,0),其中O为坐标原点,a>0,b>0,若A,B,C三点共线,则+的最小值为________.
答案:8
解析:=(a-1,1),=(-b-1,2).
因为A,B,C三点共线,所以(a-1)·2-1·(-b-1)=0,即2a+b=1.所以+=(2a+b)(+)=4+(+)≥4+2=8,当且仅当=,即a=,b=时,等号成立,所以+的最小值为8.
1.平面向量线性运算的解题策略
(1)进行平面向量的线性运算时,要尽可能将向量转化到同一个三角形或平行四边形中,灵活运用三角形法则、平行四边形法则,紧密结合图形的几何性质进行求解.
(2)在证明两向量平行时,若已知两向量的坐标,则常利用坐标运算来判断;若两向量不是以坐标形式呈现的,则常利用共线向量定理(当b≠0时,a∥b⇔存在唯一实数λ,使得a=λb)来判断.
2.牢记平面向量线性运算中的常用结论
(1)在△ABC中,若D为BC的中点,则=(+).若=,O是△ABC所在平面内一点,则=+.
(2)若G为△ABC的重心,则++=0.
(3)在四边形ABCD中,若E为AD的中点,F为BC的中点,则+=2.
[易错提醒] 避开平面向量线性运算中陷阱的关键:
一是注意“向量的减法运算”与“已知向量的起点和终点坐标求向量”的区别,切勿混淆;二是牢记平面向量共线与垂直的坐标表示,可牢记口诀“平行交叉,垂直相加”,即对于非零向量a=(x1,y1),b=(x2,y2),a∥b⇔x1y2=x2y1,a⊥b⇔x1x2+y1y2=0.
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