内容正文:
正禾一本通
一轮总复习
多媒体课件
英语(人教版)
第六章
平面向量及其应用
6.3 平面向量基本定理及坐标表示
6.3.1 平面向量基本定理
一、
平面向量基本定理
二、
用基底表示向量
三、
平面向量基本定理的应用
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[课下巩固训练(七)]
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学习目标 1.理解平面向量基本定理及其意义,了解向量基底的含义. 2.掌握平面向量基本定理,会用基底表示平面向量. 3.会应用平面向量基本定理解决有关平面向量的综合问题.
提示:不能,只能表示与a共线的向量.
问题3 要表示平面上的任意一个向量,至少需要几个向量?
提示:需要两个不共线的向量.
问题1 已知非零向量a,那么所有与a共线的向量,都能用a表示吗?如何表示?
提示:能,b=λa,λ∈R.
问题2 可以只用这个非零向量a来表示这一平面上的任意一个向量吗?
【知识提炼】
1.平面向量基本定理
如果e1,e2是同一平面内的两个 向量,那么对于这一平面内的任一向量a,有且只有一对实数λ1,λ2,使a= .
2.基底
若e1,e2不共线,我们把{e1,e2}叫做表示这一平面内所有向量的一个 .
不共线
λ1e1+λ2e2
基底
(3)零向量能作为基底向量吗?
提示:不能.由于零向量与任何向量都是共线的,因此零向量不能作为基底中的向量.
小思考 (1)平面向量的基底唯一吗?
提示:基底不唯一,只要是同一平面内的两个不共线向量都可以构成基底向量.同一非零向量在不同基底下的分解式是不同的.
(2)基底给定时,分解形式唯一吗?
提示:基底给定时,分解形式不唯一.λ1,λ2是被a,e1,e2唯一确定的数值.
例1 (多选)设e1,e2是平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中,能作为基底的是( )
A.e1+e2和e1-e2
B.3e1-4e2和6e1-8e2
C.e1+2e2和2e1+e2
D.e1和e1+e2
解析:选项B中,6e1-8e2=2(3e1-4e2),∴6e1-8e2与3e1-4e2共线,∴不能作为基底,选项A,C,D中两向量均不共线,可以作为基底.
答案:ACD
感悟升华 考查两个向量是否能构成基底,主要看两向量是否非零且不共线.此外,一个平面的基底一旦确定,那么平面上任意一个向量都可以由这个基底唯一线性表示出来.
【即学即用】 1.设向量e1,e2是平面内的一组基底,若向量a=-3e1-e2与b=e1-λe2共线,则λ=( )
A. eq \f(1,3) B.- eq \f(1,3)
C.-3 D.3
解析:因为a与b共线,所以存在μ∈R,使得a=μb,即-3e1-e2=μ(e1-λe2).故μ=-3,-λμ=-1,解得λ=- eq \f(1,3).
答案:B
例2 如图所示,已知▱ABCD中,E,F分别是BC,DC边上的中点,若 eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(AD,\s\up6(→))=b,试以a,b为基底表示 eq \o(DE,\s\up6(→)), eq \o(BF,\s\up6(→)).
解:∵四边形ABCD是平行四边形,E,F分别是BC,DC边上的中点,
∴ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))=2 eq \o(BE,\s\up6(→)), eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(CD,\s\up6(→))=2 eq \o(CF,\s\up6(→)),
∴ eq \o(BE,\s\up6(→))= eq \f(1,2)
eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \f(1,2)b, eq \o(CF,\s\up6(→))= eq \f(1,2)
eq \o(BA,\s\up6(→))=- eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up6(→))=- eq \f(1,2)a.
∴ eq \o(DE,\s\up6(→))= eq \o(DA,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BE,\s\up6(→))=- eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BE,\s\up6(→))=-b+a+ eq \f(1,2)b=a- eq \f(1,2)b,
eq \o(BF,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(CF,\s\up6(→))=b- eq \f(1,2)a.
变式探究 1.在本例中,若取 eq \o(AC,\s\up6(→))=x, eq \o(DB,\s\up6(→))=y作为基底,试用x,y表示 eq \o(DE,\s\up6(→)), eq \o(BF,\s\up6(→)).
解:依题意x=a+b,y=a-b,∴x+y=2a,x-y=2b,∴a= eq \f(1,2)(x+y),b= eq \f(1,2)(x-y),
于是 eq \o(DE,\s\up6(→))=a- eq \f(1,2)b= eq \f(1,2)(x+y)- eq \f(1,4)(x-y)= eq \f(1,4)x+ eq \f(3,4)y, eq \o(BF,\s\up6(→))=b- eq \f(1,2)a= eq \f(1,2)(x-y)- eq \f(1,4)(x+y)= eq \f(1,4)x- eq \f(3,4)y.
2.在本例中,若取 eq \o(DE,\s\up6(→))=e, eq \o(BF,\s\up6(→))=f作为基底,试用e,f表示 eq \o(DB,\s\up6(→)).
解:由例题,知 eq \o(DE,\s\up6(→))=a- eq \f(1,2)b=e, eq \o(BF,\s\up6(→))=b- eq \f(1,2)a=f,解得a= eq \f(4,3)e+ eq \f(2,3)f,b= eq \f(2,3)e+ eq \f(4,3)f,
∴ eq \o(DB,\s\up6(→))=a-b= eq \f(4,3)e+ eq \f(2,3)f- eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,3)e+\f(4,3)f))= eq \f(2,3)e- eq \f(2,3)f.
感悟升华 用基底表示向量的依据和两个“模型”
(1)依据:
①向量加法的三角形法则和平行四边形法则;
②向量减法的几何意义,向量的数乘的几何意义.
(2)模型:
【即学即用】 2.△ABC中,点D,E,F依次是边AB的四等分点,试以 eq \o(CB,\s\up6(→))=e1, eq \o(CA,\s\up6(→))=e2为基底表示 eq \o(CF,\s\up6(→)).
解: eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \o(CB,\s\up6(→))- eq \o(CA,\s\up6(→))=e1-e2,
因为D,E,F依次是边AB的四等分点,所以 eq \o(AF,\s\up6(→))= eq \f(3,4) eq \o(AB,\s\up6(→))= eq \f(3,4)(e1-e2),
所以 eq \o(CF,\s\up6(→))= eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \o(AF,\s\up6(→))=e2+ eq \f(3,4)(e1-e2)= eq \f(3,4)e1+ eq \f(1,4)e2.
例3 如图,在△ABC中,点M是BC的中点,点N在AC上,且AN=2NC,AM与BN相交于点P,求AP∶PM与BP∶PN的值.
解:设 eq \o(BM,\s\up6(→))=e1, eq \o(CN,\s\up6(→))=e2,
则 eq \o(AM,\s\up6(→))= eq \o(AC,\s\up6(→))+ eq \o(CM,\s\up6(→))=-3e2-e1, eq \o(BN,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CN,\s\up6(→))=2e1+e2,
∵A,P,M和B,P,N分别共线,
∴存在实数λ,μ使得 eq \o(AP,\s\up6(→))=λ eq \o(AM,\s\up6(→))=-λe1-3λe2, eq \o(BP,\s\up6(→))=μ eq \o(BN,\s\up6(→))=2μe1+μe2,
故 eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(BP,\s\up6(→))+ eq \o(PA,\s\up6(→))= eq \o(BP,\s\up6(→))- eq \o(AP,\s\up6(→))=(λ+2μ)e1+(3λ+μ)e2,而 eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CA,\s\up6(→))=2e1+3e2,
由平面向量基本定理,得解得
∴ eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(4,5) eq \o(AM,\s\up6(→)), eq \o(BP,\s\up6(→))= eq \f(3,5) eq \o(BN,\s\up6(→)),
∴AP∶PM=4,BP∶PN= eq \f(3,2).
感悟升华 用向量解决平面几何问题的一般步骤
(1)选取不共线的两个平面向量为基底;
(2)将相关的向量用基向量表示,将几何问题转化为向量问题;
(3)利用向量知识进行向量运算,得向量问题的解;
(4)再将向量问题的解转化为平面几何问题的解.
【即学即用】 3.如图,在△ABC中,点D是AC的中点,点E是BD的中点,设 eq \o(BA,\s\up6(→))=a, eq \o(BC,\s\up6(→))=c.
(1)用a,c表示向量 eq \o(AE,\s\up6(→));
(2)若点F在AC上,且 eq \o(BF,\s\up6(→))= eq \f(1,5)a+ eq \f(4,5)c,求AF∶CF.
解:(1)因为 eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→))- eq \o(BA,\s\up6(→))=c-a,点D是AC的中点,
所以 eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \f(1,2)
eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \f(1,2)(c-a),
因为点E是BD的中点,
所以 eq \o(AE,\s\up6(→))= eq \f(1,2)( eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→)))= eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(1,2)
eq \o(AD,\s\up6(→))=- eq \f(1,2)a+ eq \f(1,4)(c-a)= eq \f(1,4)c- eq \f(3,4)a.
(2)设 eq \o(AF,\s\up6(→))=λ eq \o(AC,\s\up6(→))(0<λ<1),
所以 eq \o(BF,\s\up6(→))= eq \o(BA,\s\up6(→))+ eq \o(AF,\s\up6(→))= eq \o(BA,\s\up6(→))+λ eq \o(AC,\s\up6(→))=a+λ(c-a)=(1-λ)a+λc.
又 eq \o(BF,\s\up6(→))= eq \f(1,5)a+ eq \f(4,5)c,所以λ= eq \f(4,5).
所以 eq \o(AF,\s\up6(→))= eq \f(4,5)
eq \o(AC,\s\up6(→)),所以AF∶CF=4∶1.
1.如图所示,点O为正六边形ABCDEF的中心,则可作为基底的一对向量是( )
A. eq \o(OA,\s\up6(→)), eq \o(BC,\s\up6(→)) B. eq \o(OA,\s\up6(→)), eq \o(CD,\s\up6(→))
C. eq \o(AB,\s\up6(→)), eq \o(CF,\s\up6(→)) D. eq \o(AB,\s\up6(→)), eq \o(DE,\s\up6(→))
解析:由题中图形可知: eq \o(OA,\s\up6(→))与 eq \o(BC,\s\up6(→)), eq \o(AB,\s\up6(→))与 eq \o(CF,\s\up6(→)), eq \o(AB,\s\up6(→))与 eq \o(DE,\s\up6(→))共线,不能作为基底向量, eq \o(OA,\s\up6(→))与 eq \o(CD,\s\up6(→))不共线,可作为基底向量.
答案:B
2. 若k1a+k2b=0,则k1=k2=0,那么下列对a,b的判断正确的是( )
A.a与b一定共线
B.a与b一定不共线
C.a与b一定垂直
D.a与b中至少一个为0
解析:由平面向量基本定理知,当a与b不共线时,k1=k2=0.
答案:B
3.已知向量a,b不共线,若λ1a+b=-a+μ1b,则λ1=________,μ1=________.
解析:∵λ1a+b=-a+μ1b,∴(λ1+1)a+(1-μ1)b=0,又∵a,b不共线,∴λ1+1=0且1-μ1=0,即λ1=-1,μ1=1.
答案:-1 1
4.若a,b是同一平面内的两个不共线向量,且c=2a-b,d=3a-2b,试判断{c,d}能否作为平面向量的基底.
解:设存在实数λ使得c=λd,则2a-b=λ(3a-2b),即 (2-3λ)a+(2λ-1)b=0.
由于a,b不共线,从而2-3λ=2λ-1=0,
但这样的λ是不存在的,从而c,d不共线,
故{c,d}能作为平面向量的基底.
【基础巩固】
1.(2022·新高考Ⅰ卷)在△ABC中,点D在边AB上,BD=2DA.记 eq \o(CA,\s\up6(→))=m, eq \o(CD,\s\up6(→))=n,则 eq \o(CB,\s\up6(→))=( )
A.3m-2n B.-2m+3n
C.3m+2n D.2m+3n
解析:因为点D在边AB上,BD=2DA,所以 eq \o(BD,\s\up6(→))=2 eq \o(DA,\s\up6(→)),即 eq \o(CD,\s\up6(→))- eq \o(CB,\s\up6(→))=2 eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\o(CA,\s\up6(→))-\o(CD,\s\up6(→)))),所以 eq \o(CB,\s\up6(→))=3 eq \o(CD,\s\up6(→))-2 eq \o(CA,\s\up6(→))=3n-2m=-2m+3n.
答案:B
2.(多选)设e1,e2是不共线的两个向量,则下列各组向量能作为一组基底的是( )
A.e1+e2与e1
B.e1-2e2与e2-2e1
C.e1-2e2与4e2-2e1
D.e1+e2与e1-e2
解析:对A,设e1+e2=λe1,则无解,所以e1与e1+e2不共线,即e1与e1+e2能作为一组基底;对B,设e1-2e2=λ(e2-2e1)=λe2-2λe1,则无解,所以e1-2e2与e2-2e1不共线,即e1-2e2与e2-2e1能作为一组基底;对C,因为e1-2e2=- eq \f(1,2)(4e2-2e1),所以e1-2e2与4e2-2e1共线,即e1-2e2与4e2-2e1不能作为一组基底;对D,设e1+e2=λ(e1-e2)=λe1-λe2,则无解,所以e1+e2与e1-e2不共线,即e1+e2与e1-e2能作为一组基底.
答案:ABD
3.(2024·河南焦作检测)如图,向量e1,e2,a的起点与终点均在正方形网格的格点上,若a=λe1+μe2,则λ-μ=( )
A.-1 B.3
C.1 D.-3
解析:根据图象,
根据平面向量基本定理,可知a=-2e1+e2,所以λ=-2,μ=1,λ-μ=-2-1=-3.
答案:D
4.(多选)如图所示,D是△ABC的边AB上的中点,则向量 eq \o(CD,\s\up6(→))=( )
A.- eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(BA,\s\up6(→)) B. eq \f(1,2) eq \o(AB,\s\up6(→))- eq \o(AC,\s\up6(→))
C. eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(BA,\s\up6(→)) D. eq \f(1,2) eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(CB,\s\up6(→))
解析: eq \o(CD,\s\up6(→))= eq \o(CB,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→))=- eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(CB,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(BA,\s\up6(→))= eq \o(CB,\s\up6(→))+ eq \f(1,2)( eq \o(CA,\s\up6(→))- eq \o(CB,\s\up6(→)))= eq \f(1,2) eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \f(1,2) eq \o(CB,\s\up6(→))= eq \o(CA,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \f(1,2) eq \o(AB,\s\up6(→))- eq \o(AC,\s\up6(→)).
答案:ABD
5.设一直线上三点A,B,P满足 eq \o(AP,\s\up6(→))=λ eq \o(PB,\s\up6(→))(λ≠±1),O为平面内任意一点,则 eq \o(OP,\s\up6(→))用 eq \o(OA,\s\up6(→))、 eq \o(OB,\s\up6(→))表示为( )
A. eq \o(OP,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+λ eq \o(OB,\s\up6(→))
B. eq \o(OP,\s\up6(→))=λ eq \o(OA,\s\up6(→))+(1+λ) eq \o(OB,\s\up6(→))
C. eq \o(OP,\s\up6(→))=
D. eq \o(OP,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(OB,\s\up6(→))
解析:∵ eq \o(OP,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+λ eq \o(PB,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+λ( eq \o(OB,\s\up6(→))- eq \o(OP,\s\up6(→)))= eq \o(OA,\s\up6(→))+λ eq \o(OB,\s\up6(→))-λ eq \o(OP,\s\up6(→)),∴(1+λ) eq \o(OP,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+λ eq \o(OB,\s\up6(→)),∴ eq \o(OP,\s\up6(→))=.
答案:C
6.已知向量e1,e2不共线,实数x,y满足(2x+y)e1+(3x+2y)e2=0,则x+y=________.
解析:∵e1,e2不共线,∴解得∴x+y=0.
答案:0
7.(2024·北京通州阶段检测)在△ABC中, eq \o(BC,\s\up6(→))=λ eq \o(BD,\s\up6(→)),且 eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \f(2,3) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(1,3) eq \o(AC,\s\up6(→)),则λ=________.
解析:∵ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \f(2,3) eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(1,3) eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \f(2,3)( eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(DB,\s\up6(→)))+ eq \f(1,3)( eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(DC,\s\up6(→)))= eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \f(2,3) eq \o(DB,\s\up6(→))+ eq \f(1,3) eq \o(DC,\s\up6(→)),∴- eq \f(2,3) eq \o(DB,\s\up6(→))= eq \f(1,3) eq \o(DC,\s\up6(→))= eq \f(1,3) eq \o(BC,\s\up6(→))- eq \f(1,3) eq \o(BD,\s\up6(→)),∴3 eq \o(BD,\s\up6(→))= eq \o(BC,\s\up6(→)),即λ=3.
答案:3
8.设e1,e2是平面内一组基,且a=e1+2e2,b=-e1+e2,则向量e1+e2可以表示为以a,b为基的线性组合,即e1+e2=________.
解析:由a=e1+2e2①,b=-e1+e2②,由①+②得e2= eq \f(1,3)a+ eq \f(1,3)b,代入①可求得e1= eq \f(1,3)a- eq \f(2,3)b,所以e1+e2= eq \f(2,3)a- eq \f(1,3)b.
答案: eq \f(2,3)a- eq \f(1,3)b
9.在△ABC中,∠BAC=120°,AB= eq \r(3),AC=1,D是边BC上一点,DC=2BD,设 eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(AC,\s\up6(→))=b.
(1)试用a,b表示 eq \o(AD,\s\up6(→));
(2)求 eq \o(AD,\s\up6(→))· eq \o(BC,\s\up6(→))的值.
解:(1)∵D是边BC上一点,DC=2BD,
∴ eq \o(BD,\s\up6(→))= eq \f(1,3)
eq \o(BC,\s\up6(→)),又∵ eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(AC,\s\up6(→))=b,得 eq \o(BC,\s\up6(→))=b-a,
∴ eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BD,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(1,3)
eq \o(BC,\s\up6(→))=a+ eq \f(1,3)(b-a)= eq \f(2,3)a+ eq \f(1,3)b.
(2)∵|a|=| eq \o(AB,\s\up6(→))|= eq \r(3),|b|=| eq \o(AC,\s\up6(→))|=1,∠BAC=120°,
∴a·b=|a||b|cos ∠BAC=- eq \f(\r(3),2),
eq \o(AD,\s\up6(→))· eq \o(BC,\s\up6(→))=( eq \f(2,3)a+ eq \f(1,3)b)·(b-a)= eq \f(1,3)b2+ eq \f(1,3)a·b- eq \f(2,3)a2=- eq \f(\r(3)+10,6).
10.设a,b是平面内的一组基底, eq \o(AB,\s\up6(→))=a+5b, eq \o(BC,\s\up6(→))=-2a+8b, eq \o(CD,\s\up6(→))=3(a-b),求证:A,B,D三点共线.
证明:因为 eq \o(AD,\s\up6(→))= eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(BC,\s\up6(→))+ eq \o(CD,\s\up6(→))=a+5b+(-2a+8b)+3(a-b)=2a+10b=2(a+5b)=2 eq \o(AB,\s\up6(→)),所以 eq \o(AD,\s\up6(→))与 eq \o(AB,\s\up6(→))共线.
又因为 eq \o(AD,\s\up6(→))与 eq \o(AB,\s\up6(→))有公共点A,
所以A,B,D三点共线.
【综合运用】
11.(多选)已知非零向量e1,e2,a,b满足a=2e1-e2,b=ke1+e2,给出以下结论,其中正确的结论是( )
A.若e1与e2不共线,a与b共线,则k=-2
B.若e1与e2不共线,a与b共线,则k=2
C.存在实数k,使得a与b不共线,e1与e2共线
D.不存在实数k,使得a与b不共线,e1与e2共线
解析:若a与b共线,则可得λa=b(λ∈R),即2λe1-λe2=ke1+e2,由e1与e2不共线得2λ=k,-λ=1,解得k=-2,所以A正确,B错误.若e1与e2共线,则可得e1=me2(m∈R),则a=2e1-e2=(2m-1)e2,b=ke1+e2=(km+1)e2,可得a与b共线,所以C错误,D正确.
答案:AD
12.如图,平行四边形ABCD中,M为BC中点,AC与MD相交于点P,若 eq \o(AP,\s\up6(→))=x eq \o(AB,\s\up6(→))+y eq \o(AD,\s\up6(→)),则x+y=( )
A.1 B. eq \f(4,3)
C. eq \f(5,3) D.2
解析:因为平行四边形ABCD中,M为BC中点,AC与MD相交于点P,所以 eq \f(AD,CM)= eq \f(AP,PC)=2,所以 eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(2,3)
eq \o(AC,\s\up6(→))= eq \f(2,3)( eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \o(AD,\s\up6(→))),又 eq \o(AP,\s\up6(→))=x eq \o(AB,\s\up6(→))+y eq \o(AD,\s\up6(→)),所以x=y= eq \f(2,3),x+y= eq \f(4,3).
答案:B
13.(多选)在△ABC中,M,N分别是线段AB,AC上的点,CM与BN交于P点,若 eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(2,7)
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(3,7)
eq \o(AC,\s\up6(→)),则( )
A. eq \o(AM,\s\up6(→))= eq \o(MB,\s\up6(→)) B. eq \o(AM,\s\up6(→))=2 eq \o(MB,\s\up6(→))
C. eq \o(AN,\s\up6(→))= eq \f(3,2)
eq \o(NC,\s\up6(→)) D. eq \o(AN,\s\up6(→))= eq \f(3,5)
eq \o(NC,\s\up6(→))
解析:如图所示,
设 eq \o(AM,\s\up6(→))=m eq \o(AB,\s\up6(→)), eq \o(AN,\s\up6(→))=n eq \o(AC,\s\up6(→)),由 eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(2,7)
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(3,7)
eq \o(AC,\s\up6(→)),可得 eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(2,7m)
eq \o(AM,\s\up6(→))+ eq \f(3,7)
eq \o(AC,\s\up6(→)),
eq \o(AP,\s\up6(→))= eq \f(2,7)
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(3,7n)
eq \o(AN,\s\up6(→)),因为C,P,M共线,所以 eq \f(2,7m)+ eq \f(3,7)=1,解得m= eq \f(1,2),因为N,P,B共线,所以 eq \f(2,7)+ eq \f(3,7n)=1,解得n= eq \f(3,5),故 eq \o(AM,\s\up6(→))= eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up6(→)), eq \o(AN,\s\up6(→))= eq \f(3,5)
eq \o(AC,\s\up6(→)),即 eq \o(AM,\s\up6(→))= eq \o(MB,\s\up6(→)), eq \o(AN,\s\up6(→))= eq \f(3,2)
eq \o(NC,\s\up6(→)).
答案:AC
14.如图,在平行四边形ABCD中,点E是AB的中点,F,G是AD,BC的三等分点(AF= eq \f(2,3)AD,BG= eq \f(2,3)BC),设 eq \o(AB,\s\up6(→))=a, eq \o(AD,\s\up6(→))=b.
(1)用a,b表示 eq \o(EF,\s\up6(→)), eq \o(EG,\s\up6(→));
(2)如果|a|= eq \f(4,3)|b|,用向量的方法证明EF⊥EG.
解:(1)由题意, eq \o(EF,\s\up6(→))= eq \o(AF,\s\up6(→))- eq \o(AE,\s\up6(→))= eq \f(2,3)
eq \o(AD,\s\up6(→))- eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up6(→))=- eq \f(1,2)a+ eq \f(2,3)b, eq \o(EG,\s\up6(→))= eq \o(EB,\s\up6(→))+ eq \o(BG,\s\up6(→))= eq \f(1,2)
eq \o(AB,\s\up6(→))+ eq \f(2,3)
eq \o(BC,\s\up6(→))= eq \f(1,2)a+ eq \f(2,3)b.
(2)由(1)得 eq \o(EF,\s\up6(→))· eq \o(EG,\s\up6(→))=(- eq \f(1,2)a+ eq \f(2,3)b)·( eq \f(1,2)a+ eq \f(2,3)b)=- eq \f(1,4)a2+ eq \f(4,9)b2=- eq \f(1,4)×( eq \f(4,3)|b|)2+ eq \f(4,9)b2=0,
所以EF⊥EG.
【创新探索】
15.如图,平面内的两条相交直线OP1和OP2将平面分割成Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ(不包含边界)四个部分,若 eq \o(OP,\s\up6(→))=a+b,且点P落在第Ⅲ部分,则实数a,b满足( )
A.a>0,b>0 B.a>0,b<0
C.a<0,b>0 D.a<0,b<0
解析:如图,过点P作PA∥OP2交直线OP1于点A,过点P作PB∥OP1交直线OP2于点B,
则 eq \o(OP,\s\up6(→))= eq \o(OA,\s\up6(→))+ eq \o(OB,\s\up6(→)),又 eq \o(OP,\s\up6(→))=a+b,所以 eq \o(OA,\s\up6(→))=a, eq \o(OB,\s\up6(→))=b.又 eq \o(OA,\s\up6(→))与方向相同, eq \o(OB,\s\up6(→))与方向相反,所以a>0,b<0.
答案:B
16.如图,在△ABC中,点D,E是线段BC上两个动点,且 eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(AE,\s\up6(→))=x eq \o(AB,\s\up6(→))+y eq \o(AC,\s\up6(→)),则+的最小值为( )
A. eq \f(3,2) B.2
C. eq \f(5,2) D. eq \f(9,2)
解析:设 eq \o(AD,\s\up6(→))=m eq \o(AB,\s\up6(→))+n eq \o(AC,\s\up6(→)), eq \o(AE,\s\up6(→))=λ eq \o(AB,\s\up6(→))+μ eq \o(AC,\s\up6(→)).∵B,D,E,C共线,∴m+n=1,λ+μ=1.
∵ eq \o(AD,\s\up6(→))+ eq \o(AE,\s\up6(→))=x eq \o(AB,\s\up6(→))+y eq \o(AC,\s\up6(→)),则x+y=2,∴+= eq \f(1,2)(+)(x+y)= eq \f(1,2)(5++)≥ eq \f(1,2)(5+2)= eq \f(9,2),当且仅当=,即x= eq \f(2,3),y= eq \f(4,3)时取等号,∴+的最小值为 eq \f(9,2).
答案:D
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