练案18 第2章 3 从速度的倍数到向量的数乘-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学必修第二册同步学习指导(北师大版2019)

2025-02-26
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河北万卷文化有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版必修 第二册
年级 高一
章节 § 3从速度的倍数到向量的数乘
类型 作业-同步练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 525 KB
发布时间 2025-02-26
更新时间 2025-02-26
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-26
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/50672850.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

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△PBCS△ABC = 13;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△PACS△QAC = 1,S△QACS△ABC = 512.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. 23  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23. 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—

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