内容正文:
6.3.1 平面向量基本定理
1.已知e1,e2是不共线的非零向量,则以下向量可以作为基底的是( )
A.a=2e1+e2,b=e1+e2 B.a=4e1-2e2,b=e2-2e1
C.a=3e1+3e2,b=e1+e2 D.a=e1-2e2,b=2e1+4e2
2.在矩形ABCD中,O是对角线的交点,若=e1,=e2,则=( )
A.(e1+e2) B.(e1-e2)
C.(2e2-e1) D.(e2-e1)
3.在四边形ABCD中,=a+2b,=-4a-b,=-5a-3b,其中a,b不共线,则四边形ABCD为( )
A.平行四边形 B.矩形
C.梯形 D.菱形
4.在△ABC中,D是AB边上的一点,若=2,=+λ,则λ=( )
A. B.
C.- D.-
5.〔多选〕如果{e1,e2}是平面α内所有向量的一个基底,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内任一向量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内任一向量a,使a=λ1e1+λ2e2的实数λ1,λ2有无数对
6.〔多选〕如图所示,点A,B,C是圆O上的三点,线段OC与线段AB交于圆内一点P,若=λ,=μ+3μ,则( )
A.P为线段OC的中点时,μ= B.P为线段OC的中点时,μ=
C.无论μ取何值,恒有λ= D.存在μ∈R,λ=
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)
8.已知{e1,e2}是平面内的一个基底,若向量a=4e1-2e2与b=-2e1+λe2共线,则λ= .
9.设四边形ABCD为平行四边形,||=6,||=4.若点M,N满足=3,=2,则·= .
10.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.
11.如图所示的平行四边形ABCD中,点E,F满足=2,=,G为EF的中点,若=λ+μ,则的值为( )
A. B.
C. D.
12.〔多选〕如图所示,在平面直角坐标系中,以{i,j}为该平面内一个基底,下列选项正确的是( )
A.=2i+3j B.=3i+4j
C.=-5i+j D.=5i-j
13.在△ABC中,D是直线AB上的点,若2=+λ,记△ACB的面积为S1,△ACD的面积为S2,则= .
14.在△COB中,点D为线段OB上靠近点B的三等分点,点A为BC的中点.
(1)用,表示,;
(2)若向量与λ+平行,求λ的值.
15.已知O是线段AB外一点,若=a,=b.
(1)设点G是△OAB的重心,证明:=(a+b);
(2)设点A1,A2是线段AB的三等分点,△OAA1,△OA1A2及△OA2B的重心依次为G1,G2,G3,试用向量a,b表示++;
(3)如果在线段AB上有若干个等分点,请你写出一个正确的结论.(不必证明)
说明:第(3)题将根据结论的一般性程度给予不同的评分.
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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
1.D A选项,因为a=4b,所以a,b共线,a,b不能作为基底,A错误;B选项,因为a=-2b,所以a,b共线,a,b不能作为基底,B错误;C选项,因为a=3b,所以a,b共线,a,b不能作为基底,C错误;D选项,设a=mb(m∈R),则e1-2e2=2me1+4me2,则无解,故a,b不共线,则a=e1-2e2,b=2e1+4e2可以作为基底,D正确.故选D.
2.A 因为O是矩形ABCD对角线的交点,=e1,=e2,所以=(+)=(e1+e2).故选A.
3.C 因为=++=a+2b-4a-b-5a-3b=-8a-2b=2(-4a-b)=2,即=2,所以AD∥BC且AD≠BC.故四边形ABCD为梯形.故选C.
4.A 画出示意图如图所示,由题意可得,A,B,D三点共线,C为A,B,D所在直线外一点,且=+λ,则+λ=1,所以λ=.
5.AB A正确;B正确,平面内的任一向量都可以用基底表示;C错误,在平面α内任一向量都可表示为λ1e1+λ2e2的形式,故λ1e1+λ2e2一定在平面α内;D错误,这样的λ1,λ2是唯一的,而不是无数对.
6.AC 由题意知=+=+λ=+λ(-)=(1-λ)+λ,因为与共线,所以=,解得λ=,故C正确,D错误;当P为线段OC中点时,=,则1-λ=μ,且λ=×3μ,解得μ=,故A正确,B错误.故选A、C.
7.a+b 解析:=+=+=+(-)=+=a+b.
8.1 解析:因为a=4e1-2e2与b=-2e1+λe2共线,所以存在实数t,使得a=tb,即4e1-2e2=t(-2e1+λe2)=-2te1+λte2,所以解得
9.9 解析:考虑以{,}为基底来计算.∵=3,=2,∴=+,=-=-+,∴·=(+)·(-+)=-=×36-×16=9.
10.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,{a,b}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.
所以解得
所以c=2a+b.
11.A 连接AE,AF(图略),因为=2,=,所以=,=,所以=+=+=+,=+=+=+,又G为EF的中点,所以=+=(+)+(+)=+,所以λ=,μ=,所以==.故选A.
12.ACD 因为{i,j}为该平面内一个基底,由图可知i⊥j,过点A作x,y轴的垂线,垂足分别为C,E两点;再过点B作x,y轴的垂线,垂足分别为F,D两点;过A作BF的垂线,垂足为点G,则=2i,=3j,=-3i,=4j,=-5i,=j.所以在矩形OCAE中,=2i+3j,A正确;在矩形OFBD中,=-3i+4j,B错误;在Rt△AGB中,=-5i+j,C正确;=-=5i-j,D正确.
13. 解析:依题意作图,设=μ=μ(-)=-μ+μ ,由条件=+,∴μ=-,=μ=-,=-,∴点D在AB的延长线上,并且AD=AB,∴==.
14.解:(1)因为在△COB中,点D为线段OB上靠近点B的三等分点,点A为BC的中点,
所以=+=+2=+2(-)=2-,=,
所以=-=2--=2-.
(2)结合(1)可知λ+=λ+2-=(2+λ)-,又向量与λ+平行,
所以存在k∈R,使得λ+=k,
所以(2+λ)-=k(2-),
所以解得k=,λ=,所以λ的值为.
15.解:(1)证明:设AB的中点为E,则==×(a+b)=(a+b).
(2)由已知得=(+),=(+),=(+),
则++=(a+b)+(+)=(a+b)+[a+(b-a)+a+(b-a)]=a+b.
(3)设A1是AB的二等分点,△OAA1,△OA1B的重心依次为G1,G2,则=(a+b),+=(+)+(+)=(a+b)+=(a+b)+×(a+b)=(a+b),
设A1,A2,A3是线段AB的四等分点,则++=(a+b),
或设A1,A2,…,An-1是线段AB的n等分点,则+=a+b(k=1,2,…,n-1);
设A1,A2,…,An-1是线段AB的n等分点,则++…+=(a+b);
设A1,A2,…,An-1是线段AB的n等分点,△OAA1,△OA1A2,…,△OAn-1B的重心依次为G1,G2,…,Gn,则++…+=(a+b).
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