内容正文:
第2课时 向量共线定理
1.已知平面向量a,b不共线,=4a+6b,=-a+3b,=a+3b,则( )
A.A,B,D三点共线 B.A,B,C三点共线
C.B,C,D三点共线 D.A,C,D三点共线
2.已知e1,e2是不共线向量,则下列各组向量中是共线向量的有( )
①a=5e1,b=7e1;
②a=e1-e2,b=3e1-2e2;
③a=e1+e2,b=3e1-3e2.
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
3.(2025·徐州质检)如图,在正方形ABCD中,E为AB的中点,F为CE的中点,则=( )
A.+ B.+
C.+ D.+
4.在△ABC中,AD为BC边上的中线,E为AD的中点,=λ+μ,则λ+μ=( )
A.- B.-
C. D.
5.〔多选〕已知等边三角形ABC内接于☉O,D为线段OA的中点,E为线段BC的中点,则=( )
A.+ B.-
C.+ D.+
6.〔多选〕已知向量a,b是两个非零向量,在下列四个条件中,一定可以使a,b共线的是( )
A.2a-3b=4e且a+2b=-2e
B.存在相异的实数λ,μ,使λa+μb=0
C.已知正五边形ABCDE,其中=a,=b
D.已知梯形ABCD,其中=a,=b
7.(2025·苏州期中)已知a,b为两个不共线的非零向量,若ka+b与a-2b共线,则k= .
8.已知四边形ABCD为正方形,=3,AP与CD交于点E,若=m+n,则m-n= .
9.如图,△ABC中,点D是线段BC的中点,E是线段AD上的动点,若=x+y,则x+y= .
10.设不共线向量e1,e2,若=e1+2e2,=-2e1-3e2,=6e1+11e2.
(1)计算2+-;
(2)判断A,B,D三点是否共线,并说明理由.
11.我国东汉末数学家赵爽在《周髀算经》中利用一幅“弦图”给出了勾股定理的证明,后人称其为“赵爽弦图”,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如图所示.在“赵爽弦图”中,若=a,=b,=3,则=( )
A.a+b B.a+b
C.a+b D.a+b
12.〔多选〕数学家欧拉在1765年提出如下定理:三角形的外心、重心、垂心依次位于同一条直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,此直线被称为三角形的欧拉线,该定理被称为欧拉线定理.设点O,G,H分别是△ABC的外心、重心、垂心,且M为BC的中点,则( )
A.++=0
B.+=2-4
C.=3
D.||=||=||
13.已知在△ABC所在的平面内有一点P,满足++=,则△PBC与△ABC的面积之比是 .
14.在▱ABCD中,点E是AD的中点,BE与AC相交于点F,若=m+n(m,n∈R),求的值.
15.设平面上不在一条直线上的三个点为O,A,B,当实数p,q满足+=1时,连接p,q两个向量终点的直线是否通过一个定点?证明你的结论.
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第2课时 向量共线定理
1.D 对于A,=+=-a+3b+a+3b=6b,与不共线,故A错误;对于B,=4a+6b,=-a+3b,则与不共线,故B错误;对于C,=-a+3b,=a+3b,则与不共线,故C错误;对于D,=+=4a+6b-a+3b=3a+9b=3,即∥,又线段AC与CD有公共点C,所以A,C,D三点共线,故D正确.故选D.
2.A ①中,a与b显然共线;②中,因为b=3e1-2e2=6=6a,故a与b共线;③中,设b=3e1-3e2=k(e1+e2),得无解,故a与b不共线.故选A.
3.D 因为E为AB的中点,F为CE的中点,所以=(+)=(++)=+.故选D.
4.C 如图,=+=+=+(+)=++=+,所以=-,所以λ=,μ=-,故λ+μ=.故选C.
5.AC 如图所示,则=+=+=+(+)=-+×=+.故选A、C.
6.AB 选项A,由2a-3b=4e且a+2b=-2e,可得a=e,b=-e,则b=-4a,故a,b共线;选项B,不妨设λ≠0,则有a=-b,故a,b共线;选项C,a,b显然不共线;选项D,当AB,CD分别为梯形ABCD的两腰时,直线AB与直线CD是相交直线,则向量,不是共线向量,即不能判定a,b共线.故选A、B.
7.- 解析:若ka+b与a-2b共线,则ka+b=λ(a-2b),λ∈R,则ka+b=λa-2λb,因为a,b为两个不共线的非零向量,故k=λ,1=-2λ,解得k=-.
8. 解析:由题作图如图所示,∵=3,∴BP=3CP,∴AB=3CE=CD,∴=+=+=+(-)=+,∴m-n=-=.
9.1 解析:因为点D是线段BC的中点,所以=2,所以=x+y=x+y.因为A,E,D三点共线,所以x+y=1.
10.解:(1)2+-
=2(e1+2e2)-2e1-3e2-6e1-11e2
=-6e1-10e2.
(2)因为=-2e1-3e2,=6e1+11e2,
所以=+=-2e1-3e2+6e1+11e2=4e1+8e2,
又=e1+2e2,
所以=,
所以和共线,又和有公共点B,
所以A,B,D三点共线.
11.B 由题得=+=+=+(+)=+(-+).解得=+,即=a+b.故选B.
12.ABD 如图,因为O,G,H分别是△ABC的外心、重心、垂心,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,所以=.对于A,因为G是重心,M为BC的中点,所以=2.又+=2,所以+=,即++=0,故A正确;对于B,由A可得=3,故+=2=6=2+4=2(-)+4(-)=2-4+4-2=2-4,即+=2-4,故B正确;对于C,=-=2-2=2,故C不正确;对于D,因为点O为△ABC的外心,所以点O到三个顶点的距离相等,即||=||=||,故D正确.故选A、B、D.
13.2∶3 解析:因为++=,所以=--=++=2,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.
14.解:根据题意作图如图所示,取BC的中点M,连接DM交AC于点N.在▱ABCD中,E是AD的中点,M是BC的中点,所以ED∥BM,且ED=BM,所以四边形BEDM是平行四边形,所以BE∥MD.
在△AND中,E为AD的中点,
所以F为AN的中点,所以AF=FN.
同理可得FN=CN.
所以AF=FN=CN,
所以=+=-+=-+(+)=-.
又因为=m+n(m,n∈R),
所以m=,n=-,所以=-2.
15.解:设=+,则C为定点.证明如下:
设p=,q=,C'为直线A'B'上任意一点.
∵O,A,B不共线,
∴存在实数m,n使=m+n=mp+nq,且m+n=1.
∵+=1,∴可设m=,n=,∴=+.
又∵+=,∴C与C'重合.
故连接p,q两个向量终点的直线通过一个定点C.
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