内容正文:
课时作业(十七) 平面向量基本定理
[基础达标练]
1.(多选)如果{e1,e2}是平面α内所有向量的一组基,那么下列说法正确的是( )
A.若存在实数λ1,λ2使λ1e1+λ2e2=0,则λ1=λ2=0
B.对平面α中任意向量a都可以表示为a=λ1e1+λ2e2,其中λ1,λ2∈R
C.λ1e1+λ2e2(λ1,λ2∈R)不一定在平面α内
D.对于平面α内任意向量a,使a=λ1e1+λ2e2的实数λ1,λ2有无数对
解析:选AB 易知A正确;B正确,平面中的任意向量都可以用一组基表示;C错,在平面α内任意向量都可表示为λ1e1+λ2e2的形式,故λ1e1+λ2e2一定在平面α内;D错,这样的λ1,λ2是唯一的,而不是无数对.
2.如图所示,在矩形ABCD中,=5e1,=3e2,则等于( )
A.(5e1+3e2) B.(5e1-3e2)
C.(3e2-5e1) D.(5e2-3e1)
解析:选A ==(-)=(+)
=(5e1+3e2).
3.如图,在△OAB中,P为线段AB上的一点,=x+y,且=2,则( )
A.x=,y= B.x=,y=
C.x=,y= D.x=,y=
解析:选A 由题可知=+,又=2.
所以=+=+(-)=+,
所以x=,y=,故选A.
4.如图,在△ABC中,=,=3,若=a,=b,则=( )
A.a+b B.-a+b
C.a+b D.-a+b
解析:选B 因为=3,所以-=3(-).
所以4=+3.
因为=,所以=,
所以4=+,
所以4=-+(-)=-2+,
所以=-+,所以=-a+b.
5.在梯形ABCD中,已知AB∥CD,AB=2CD,M,N分别为CD,BC的中点.若=λ+μ,则λ+μ=________.
解析:如图所示,连接MN并延长交AB的延长线于点T.
由已知易得AB=AT,
∴=
=λ+μ,
即=λ+μ.
∵T,M,N三点共线,∴λ+μ=1,即(λ+μ)=1.
∴λ+μ=.
答案:
6.如图,在△MAB中,C是边AB上的一点,且AC=5CB,设=a,=b,则=________.(用a,b表示)
解析:=+=+
=+(-)
=+
=a+b.
答案:a+b
7.如图,在平行四边形ABCD中,设=a,=b,试用a,b表示,.
解:法一:设AC,BD交于点O,
则有===a,===b.
所以=+=-=a-b,
=+=a+b.
法二:设=x,=y,
则==y,
又
所以解得x=a-b,y=a+b,
即=a-b,=a+b.
8.设e1,e2是不共线的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.
(1)证明:{a,b}可以作为一组基;
(2)选择基{a,b},试写出向量c=3e1-e2在此基下的分解式.
解:(1)证明:假设a=λb(λ∈R),
则e1-2e2=λ(e1+3e2).
由e1,e2不共线,得
所以λ不存在.
故a与b不共线,可以作为一组基.
(2)设c=ma+nb(m,n∈R),
则3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)
=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.
所以解得
所以c=2a+b.
[能力提升练]
9.已知向量a,b不共线,c=ka+b(k∈R),d=a-b.如果c∥d,则下列结论正确的是( )
A.k=1且c与d同向 B.k=1且c与d反向
C.k=-1且c与d同向 D.k=-1且c与d反向
解析:选D ∵c∥d,∴c=λd,
即ka+b=λ(a-b)=λa-λb.
又∵a,b不共线,∴∴
∴c=-d,∴c与d反向.
10.在△ABC中,已知AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AH⊥BC于H,M为AH的中点,若=λ+μ,则λ,μ的值分别是( )
A., B.,
C., D.,
解析:选B ==(+),
因为AH⊥BC,∠ABC=60°,
所以BH=1,所以BH=BC,
故=+=+
=+(-)=+,
故λ=,μ=.
11.已知向量a在基{e1,e2}下可以表示为a=2e1+3e2,若a在基{e1+e2,e1-e2}下可以表示为a=λ(e1+e2)+μ(e1-e2),则λ=____________,μ=________.
解析:由条件可知解得
答案: -
12.如图,平面内有三个向量,,,其中与的夹角为120°,与的夹角为30°,且||=||=1,||=2 .若=λ+μ(λ,μ∈R),则λ+μ=________.
解析:如图,以OA,OB所在射线为邻边,OC为对角线作▱OMCN,使得M在直线OA上,N在直线OB上,
则存在λ,μ,使=λ,=μ,
即=+=λ+μ.
在Rt△OCM中,∵||=2 ,∠COM=30°,
∴||=4,∴=4,
又||=||=2,∴=2,
∴=+=4+2,
即λ=4,μ=2,∴λ+μ=6.
答案:6
13.已知△OAB中,延长BA到C,使AB=AC,D是将分成2:1的一个分点,DC和OA交于点E,设=a,=b.
(1)用a,b表示向量,;
(2)若=λ,求实数λ的值.
解:(1)∵A为BC中点,
∴=(+),=2a-b.
∴=-=-
=2a-b-b=2a-b.
(2)∵=λ.
∴=-=λ-
=λa-2a+b=(λ-2)a+b.
∵与共线,
∴存在实数m,使得=m,
即(λ-2)a+b=m,
即(λ+2m-2)a+b=0.
∵a,b不共线,∴
解得λ=.
[素养拓展练]
14.若点M是△ABC所在平面内一点,且满足:=+.
(1)求△ABM与△ABC的面积之比;
(2)若N为AB中点,AM与CN交于点O,设=x+y,求x,y的值.
解:(1)如图,由=+可知M,B,C三点共线,令=λ⇒=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ⇒λ=,所以=,即面积之比为1∶4.
(2)由=x+y⇒=x+,
=+y,由O,M,A三点共线及O,N,C三点共线⇒
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