内容正文:
B组·素养提升
1. C 以→BA,→BC为邻边作平行四边形,
则m =→AB +→BC =→AC,n =→AB -→BC =
→AB -→AD = →DB,由m,n的长度相等
可知,两对角线相等,因此平行四边
形一定是矩形,故选C.
2. B →AC -→BF +→CF =→AC +→CF -→BF =→AF -→BF =→AF +→FB =→AB.
3. A 因为→OA + 2 →OB + →OC = 0,所以
→OA + →OC = - 2 →OB = 2 →BO,所以→BO
= 12 (
→OA + →OC).取AC的中点D,
则→OD = 12 (
→OA + →OC). ∴ →BO = →OD,
即O为中线BD的中点,如图所示,则△AOC的面积为S1,
△BOC的面积为S2,S△AOC = 2S△COD,∵ S△COD = S△BOC,∴ S△AOC
= 2S△BOC .所以S1S2 = 2.故选A.
4. ABCD A中,在△ABC中,先求→BC,再利用→BD = →BC + →CD;B
中,在△ADC中,先求→AD,也可得到→BD =→BA +→AD;同理,C、D
也正确.
5.平行四边形 ∵ →OA +→OC =→OB + →OD,
∴ →OA - →OD =→OB -→OC,∴ →DA =→CB.
∴ |→DA | = |→CB |,且DA∥CB,
∴四边形ABCD是平行四边形.
6. 5或9 当a与b方向相同时,| a - b | = | a | - | b | = 7 - 2 = 5;
当a与b方向相反时,|a - b | = |a | + |b | =7 +2 =9.
7. ∵四边形ACDE为平行四边形.
∴ →CD =→AE = c;
→BC =→AC -→AB = b - a;
→BE =→AE -→AB = c - a;
→CE =→AE -→AC = c - b;
→BD =→BC +→CD = b - a + c.
8.(1)如图所示,
设a = →OA,b = →OB,且向量a,b不
共线,
以OA、OB为邻边作一个平行四边形
OACB,则→OC = a + b,→BA = a - b,
在△AOC中,因为AO - AC < OC,
所以| a | - | b | < | a + b |,
因为OC < AO + AC,所以| a + b | < | a | + | b |,
所以| a | - | b | < | a + b | < | a | + | b | .
(2)由(1)向量a,b不共线,在△AOB中,因为AO - OB < AB,
所以| a | - | b | < | a - b |,
因为AB < AO + OB,所以| a - b | < | a | + | b |,
所以| a | - | b | < | a - b | < | a | + | b | .
练案[18]
A组·素养自测
1. D →BC =→AC -→AB = 3→AB -→AB = 2→AB.
2. D 对于A,λ = 0时,结论不成立;
对于B,a≠0时,结论成立;
对于C,| b | = 2 | a |时,b与a不一定共线;
对于D,利用平面向量共线定理可知正确.
3. A 设P是对角线AC上的一点(不含A、C),过P分别作BC、
AB的平行线,设→AP = λ→AC,则λ∈(0,1),于是→AP = λ(→AB +
→BC),λ∈(0,1).
4. C 由→OP =→OA +→AP,→AP = 23
→AB,→AB = →OB -→OA,∴ →OP =→OA +
2
3 (
→OB -→OA)= e1 + 23 (e2 - e1)=
1
3 e1 +
2
3 e2 .故选C.
5. A 方法一:由→AD = 2 →DB,
可得→CD -→CA = 2(→CB -→CD)→CD = 13
→CA + 23
→CB,
所以λ = 23 .故选A.
方法二:→CD =→CA + →AD =→CA + 23
→AB =→CA + 23 (
→CB -→CA)=
1
3
→CA + 23
→CB,所以λ = 23 ,故选A.
6. C 向量a,b不共线,则23 a -
1
3 b≠0,由b + ta,
2
3 a -
1
3 b共
线,得b + ta = λ(23 a -
1
3 b),λ∈R,于是t -
2
3( )λ a +
1 + 13( )λ b = 0,则t - 23 λ = 0且1 + 13 λ = 0,解得λ = - 3,
t = - 2,所以实数t的值为- 2.故选C.
7. 3 - 4 因为a 与b 不共线,根据向量相等得
5x = 3y + 27,
8 - y = 4x{ ,解得x = 3,y = - 4{ .
8. 5λ + μ = 13 方法一:因为A,B,C三点共线,所以设→OA =
→m OB +(1 - m)→OC,
即:λa + μb = m(3a - 2b)+(1 - m)(2a + 3b)=(m + 2)a +
(- 5m + 3)b,
所以m + 2 = λ
- 5m + 3 ={ μ,消去m得:5λ + μ = 13.
方法二:→BA =→OA -→OB =(λa + μb)-(3a - 2b)=(λ - 3)a +
(μ + 2)b,
→BC =→OC -→OB = 2a + 3b -(3a - 2b)= - a + 5b,
因为A,B,C三点共线,所以→BA∥→BC,
故5(λ - 3)= -(μ + 2),所以5λ + μ = 13.
9. 12 由已知
→DE = →BE - →BD = 23
→BC -
1
2
→BA = 23 (
→AC -→AB)+ 12
→AB = - 16
→AB
+ 23
→AC,
∴ λ1 = -
1
6 ,λ2 =
2
3 ,从而λ1 + λ2 =
1
2 .
10.(1)证明:因为→BD =→BC + →CD = 5e1 + 5e2 = 5→AB,且→AB为非零
向量,所以→AB与→BD共线,即A,B,D三点共线.
(2)因为ke1 + e2 与e1 + ke2 平行,且两向量都为非零向量
,
—963—
所以存在实数λ使得ke1 + e2 = λ(e1 + ke2)成立,
即(k - λ)e1 = (kλ - 1)e2,因为e1 和e2 不共线,所以
k - λ = 0,
λk - 1 = 0{ ,所以k = ± 1.
B组·素养提升
1. C A错误,因为λ取负数时,a与- λa的方向是相同的;B错
误,因为当|λ | < 1时,该式不成立;D错误,等号左边的结果
是一个数,而右边的结果是一个向量,不可能相等;C正确,因
为λ2(λ≠0)一定是正数,故a与λ2a的方向相同.故选C.
2. D 方法一:→AF =→AC +→ CF = a + 23
→CD = a + 23 (
→OD -→OC)= a +
2
3
1
2
→BD - 12
→( )AC = a + 13 (b - a)= 23 a + 13 b.
方法二:→AE = 12 a +
1
4 b =
3
4
2
3 a +
1
3( )b ,
又→AE = 34
→AF,∴选D.
3. ABD 由→BP = 13
→BA + 14
→BC,两边同时乘以127 ,得
12
7
→BP =
4
7
→BA + 37
→BC,令→BM = 47
→BA + 37
→BC,则47
→BM - 47
→BA = 37
→BC
- 37
→BM,即有4 →AM = 3 →MC,因此→MC = 47
→AC,点M在AC上,
且→BP = 712
→BM,如图,
所以S△PBC = 712 S△MBC,S△MBC =
4
7 S△ABC,S△PBC =
1
3 S△ABC,则
S△PBCS△ABC = 13;同理→BQ = 14
→BA + 13
→BC,两边同时乘以
12
7得:
12
7
→BQ = 37
→BA + 47
→BC,令→BN = 37
→BA + 47
→BC,点N在AC
上,→NC = 37
→AC,→BQ = 712
→BN,所以S△QBC = 712 S△NBC,S△NBC =
3
7 S△ABC,S△QBC =
1
4 S△ABC,则S△QBC S△ABC = 1 4;
→BP =
7
12
→BM,S△PAC = 512 S△BAC,
→BQ = 712
→BN,S△QAC = 512 S△BAC,所以
S△PACS△QAC = 1,S△QACS△ABC = 512.故选ABD.
4. ABCD 在△ABC中,O,H,G分别是外
心、垂心和重心,画出图形,如图所示.
对于B选项,根据三角形的重心性质
由重心的性质可得G为AD的三等分
点,且→GA = - 2 →GD,
又D为BC的中点,所以→GB + →GC =
2 →GD,所以→GA + →GB + →GC = - 2 →GD +
2 →GD = 0,故选项B正确;
对于A与C选项,因为O为△ABC的外心,D为BC的中点,
所以OD⊥BC,所以AH∥OD,
∴ △AHG∽△DOG,∴ GHOG =
AH
OD =
AG
DG = 2,∴ GH = 2OG,AH =
2OD,故选项A,C正确;
对于D,过点G作GE⊥BC,垂足为E,∴ △DEG∽△DNA,则
GE
AN =
DG
DA =
1
3 ,
∴ △BGC的面积为S△BGC = 12 × BC × GE =
1
2 × BC ×
1
3 × AN
= 13 S△ABC;
同理,S△AGC = S△AGB = 13 S△ABC,选项D正确.故选ABCD.
5. 23 因为→PA +→PB +→PC =→AB,所以→PC =→AB -→PB -→PA =→AB +
→BP +→AP = 2→AP,所以点P在边CA上,且是靠近点A一侧的三
等分点,所以△PBC和△ABC的面积之比为23.
6. 2 如题图所示,易知|→OA + 2 →OB + 3 →OC | = |→OA + →OC + 2(→OB
+→OC)| = |2 →OD + 4 →OE | = 2 |→OD + 2 →OE | = 2.
7.【证明】 在△BCD中,
∵ G,F分别是CD,CB的中点,
∴ →CG = 12
→CD,→CF = 12
→CB.
∴ →GF =→CF -→CG = 12
→CB - 12
→CD = 12
→DB.
同理→HE = 12
→DB.
∴ →GF =→HE,即→GF与→HE共线.
又∵ G,F,H,E四点不在同一条直线上,
∴ GF∥HE,且GF = HE.
∴四边形EFGH是平行四边形.
8. ∵ →CP = 23
→CA + 13
→CB,
∴ 3 →CP = 2→CA +→CB,
即2 →CP - 2→CA =→CB -→CP.
∴ 2→AP =→PB,
即P为AB的一个三等分点
(靠近点A),如图所示.
∵ A,M,Q三点共线,
∴设→CM = →x CQ +(1 - x)→CA =
x
2
→CB +(x - 1)→AC,
又→CB =→AB -→AC,
∴ →CM = x2
→AB + x2( )- 1 →AC.
又→CP =→AP -→AC = 13
→AB -→AC,且→CM = →t CP,
∴ x2
→AB + x2( )- 1 →AC = t 13 →AB -→( )AC .
∴
x
2 =
t
3 ,
x
2 - 1 = - t
{ ,解得t = 34
.
—073—
练案[18] 第二章 平面向量及其应用
§ 3 从速度的倍数到向量的数乘
A组·素养自测
一、选择题
1.点C在直线AB上,且→AC = 3 →AB,则→BC等于( )
A. - 2 →AB B. 13
→AB C. - 13
→AB D. 2 →AB
2.下列说法中正确的是 ( )
A. λa与a的方向不是相同就是相反
B.若a,b共线,则b = λa
C.若| b | = 2 | a |,则b = ± 2a
D.若b = ± 2a,则| b | = 2 | a |
3.已知四边形ABCD是菱形,点P在对角线AC上(不
包括端点A、C),则→AP = ( )
A. λ(→AB + →BC) λ∈(0,1)
B. λ(→AB + →BC) λ∈ 0,槡2( )2
C. λ(→AB - →BC) λ∈(0,1)
D. λ(→AB - →BC) λ∈ 0,槡2( )2
4.设向量→OA = e1,→OB = e2,若e1与e2不共线,且点P在
线段AB上,| →AP | | →PB | = 2,则→OP = ( )
A. 13 e1 -
2
3 e2 B.
2
3 e1 +
1
3 e2
C. 13 e1 +
2
3 e2 D.
2
3 e1 -
1
3 e2
5.在△ABC中,已知D是AB边上一点,若→AD = 2 →DB,
→CD = 13
→CA + λ →CB,则λ等于 ( )
A. 23 B.
1
3 C. -
1
3 D. -
2
3
6.已知a,b是两个不共线的向量,向量b + ta,23 a -
1
3 b
共线,则实数t的值为 ( )
A. - 12 B.
1
2 C. - 2 D. 2
二、填空题
7.已知向量a,b不共线,实数x,y满足5xa +(8 - y)b
= 4xb + 3(y + 9)a,则x = ;y = .
8.已知a,b是不共线的向量,→OA = λa + μb,→OB = 3a -
2b,→OC = 2a + 3b,若A,B,C三点共线,则实数λ,μ满
足 .
9.设D、E分别是△ABC的边AB、BC上的点,AD =
1
2 AB,BE =
2
3 BC.若
→DE = λ1
→AB + λ2
→AC(λ1,λ2 为实
数),则λ1 + λ2的值为 .
三、解答题
10.已知非零向量e1和e2不共线.
(1)如果→AB = e1 + e2,→BC = 2e1 + 8e2,→CD = 3(e1 -
e2),求证:A,B,D三点共线;
(2)欲使向量ke1 + e2与e1 + ke2平行,试确定实数k
的值.
B组·素养提升
一、选择题
1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论正确的是
( )
A. a与- λa的方向相反 B. | - λa |≥ | a |
C. a与λ2a的方向相同 D. | - λa | = |λ | a
2.在ABCD中,AC与BD交于点O,E是线段OD的中
点,AE的延长线交CD于点F,若→AC = a,→BD = b,则
→AF = ( )
A. 14 a +
1
2 b B.
1
3 a +
2
3 b
C. 12 a +
1
4 b D.
2
3 a +
1
3
b
—422—
3.(多选)在△ABC中,→BP = 13
→BA + 14
→BC,→BQ = 14
→BA +
1
3
→BC,以下结论正确的是 ( )
A.
S△PBC
S△ABC
= 13 B.
S△QBC
S△ABC
= 14
C.
S△PAC
S△QAC
= 34 D.
S△QAC
S△ABC
= 512
4.(多选)生于瑞士的数学巨星欧拉在1765年发表的
《三角形的几何学》一书中有这样一个定理:“三角形
的外心、垂心和重心都在同一直线上.”这就是著名
的欧拉线定理.在△ABC中,O,H,G分别是外心、垂
心和重心,D为BC边的中点,下列四个选项中正确
的是 ( )
A. GH = 2OG B. →GA + →GB + →GC = 0
C. AH = 2OD D. S△ABG = S△BCG = S△ACG
二、填空题
5.已知在△ABC所在的平面内有一点P,满足→PA + →PB
+ →PC = →AB,则△PBC 与△ABC 的面积之比
是 .
6.设点O在△ABC的内部,点D,E分别为边AC,BC的
中点,且| →OD + 2 →OE | = 1,则| →OA + 2 →OB + 3 →OC | =
.
三、解答题
7.如图,已知E、F、G、H分别是四边形ABCD的边AB、
BC、CD、DA的中点,用向量法证明:四边形EFGH是
平行四边形.
8.在△ABC中,点P是AB上一点,且→CP = 23
→CA +
1
3
→CB,Q是BC的中点,AQ与CP的交点为M,且→CM
= t →CP,求t的值
.
—522—