内容正文:
课时分层评价7 平面向量基本定理
(时间:40分钟 满分:110分)
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(1—9小题,每小题5分,共45分)
1.设{e1,e2}是平面内一个基底,则下面四组向量中,能作为基底的是( )
A.e1-e2与e2-e1
B.2 e1+3 e2与-4 e1-6 e2
C.e1+2 e2与2e1-e2
D.-e1+e2与e1-e2
答案:C
解析:对于A,设e1-e2=λ(e2-e1),可得λ=-1,所以向量e1-e2与e2-e1共线,故A不符合题意;对于B,设2e1+3e2=μ(-4e1-6e2),可得μ=-,所以向量2e1+3e2与-4e1-6e2共线,故B不符合题意;对于C,设e1+2e2=x(2e1-e2),可得此时方程组无解,所以向量e1+2e2与2e1-e2不共线,可以作为一个基底,故C符合题意;对于D,设-e1+e2=y(e1-e2),可得y=-,所以向量-e1+e2与e1-e2共线,故D不符合题意.故选C.
2.在△ABC中,=c,=b,点D满足=2,若将{b,c}作为一个基底,则=( )
A.b+c B.c-b
C.b-c D.b+c
答案:A
解析:因为=2,所以-=2(-),所以-c=2(b-),所以=b+c.故选A.
3.如图,用向量e1,e2表示向量a-b=( )
A.-2e1-4e2
B.-4e1-2e2
C.e2-3e1
D.-e2+3e1
答案:C
解析:如图所示,a-b==-=e2-3e1.故选C.
4.如图,在△ABC中,=,=,若=λ+μ,则=( )
A. B.
C.3 D.
答案:A
解析:由题意可得,=-=-,=+=+=+-)=+,据此可知λ=,μ=,所以=.故选A.
5.(多选)点D,E,F分别为△ABC的边BC,CA,AB上的中点,且=a,=b,则有( )
A.=-a-b B.=a-b
C.=a+b D.=-a
答案:AD
解析:如图所示,在△ABC中,=+=-+=-b-a,故A正确;=+=+=a+b,故B错误;=+=-b-a,=+=b+(-b-a)=-a+b,故C错误;==-a,故D正确.故选AD.
6.(多选)如图,在▱OACB中,E是AC的中点,F是BC上的一点,且=4,若=m+n,其中m,n∈R,则( )
A.m+n= B.m-n=
C.2m=3n D.3m=2n
答案:ABC
解析:在平行四边形中=,=,=+,因为E是AC的中点,所以==,所以=+=+,因为=4,所以==,所以=+=+.因为=m+n,所以=(m+n)+(m+n),所以所以m+n=,m-n=,2m=3n.故选ABC.
7.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).
答案:a+b
解析:=+=+=+-)=+=a+b.
8.如图,在平行四边形ABCD中,E是BC的中点,G为AC与DE的交点,若=a,=b,则用a,b表示= .
答案:b-a
解析:在平行四边形ABCD中,易证△AGD∽△CGE.又E是BC的中点,所以==,所以=,所以=-=-=+)-=-=b-a.
9.设四边形ABCD为平行四边形,||=6,||=4.若点M,N满足=3,=2,则·= .
答案:9
解析:考虑以{,}为基底来计算.因为=3,=2,所以=+,=-=-+,所以·=(+)·(-+)=-=×36-×16=9.
10.(13分)设e1,e2是不共线的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.
(1)证明:{a,b}可以作为一个基底;
(2)以{a,b}为基底表示向量c=3e1-e2.
解:(1)证明:假设a=λb(λ∈R),则e1-2e2=λ(e1+3e2).由e1,e2不共线,得方程组无解,所以λ不存在.故a与b不共线,可以作为一个基底.
(2)设c=ma+nb(m,n∈R),则3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.所以所以c=2a+b.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.M是△ABC内的一点,若=+λ,=+μ,则λ+μ=( )
A. B.1
C. D.
答案:D
解析:由-=,则=+μ--λ,所以=μ-λ,即=6(μ-λ)=6(μ+λ),又=+,故μ=λ=,故λ+μ=.故选D.
12.(多选)已知△ABC中,O是BC边上靠近B的三等分点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N.设=m,=n,其中m>0,n>0,则下列结论正确的是( )
A.=+ B.=+
C.2m+n=3 D.m+2n=3
答案:AC
解析:如图,=+=+=+-)=+,故A正确,B错误;因为=m,=n,所以=+=+.又因为M,O,N三点共线,所以+=1,故2m+n=3,故C正确,D错误.故选AC.
13.已知在平行四边形ABCD中,E为CD的中点,=y,=x,其中x,y∈R,且均不为0.若∥,则= .
答案:
解析:=-=x-y,由∥,可设=λ,即x-y=λ(-)=λ(-+)=-+λ,所以=.
14.(15分)如图所示,在▱ABCD中,=a,=b,BM=BC,AN=AB.
(1)试用向量a,b来表示,;
(2)若AM交DN于点O,求AO∶OM的值.
解:(1)因为AN=AB,
所以==a,
所以=-=a-b.
因为BM=BC,
所以===b,
所以=+=a+b.
(2)因为A,O,M三点共线,
所以∥,
设=λ,
则=-=λ-
=λ(a+b)-b=λa+(λ-1)b.
因为D,O,N三点共线,
所以∥,存在实数μ使=μ,
则λa+(λ-1)b=μ(a-b).
由于向量a,b不共线,则
解得
所以=,=,
所以AO∶OM=3∶11.
15.(5分)如图,在平行四边形ABCD 中,DE=EC,F为BC的中点,G为EF上的一点,且=m+,则实数m的值为 .
答案:
解析:由题意得,=+=+=+,=+=+=+.又E,F,G三点共线,故可设=λ+(1-λ),λ∈R,所以=λ+(1-λ)×=+,又=m+,所以解得λ=,m=.
16.(17分)如图,在△ABC中,点D是边BC的中点,点E是线段AD上靠近点A的三等分点.过点E的直线与边AB,AC分别交于点P,Q.设=λ,=μ,其中λ,μ≥0.
(1)试用与表示,;
(2)求证λ+μ为定值,并求出此定值.
解:(1)因为点D是边BC的中点,所以=+=+=-,=+=+.
(2)证明:因为=λ,=μ,所以=(λ+1),=(μ+1).
因为=+),所以==+)=+.
因为P,E,Q三点共线,所以+=1,可得λ+μ=4,即λ+μ为定值4.
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