内容正文:
9.3.2 第1课时 向量的坐标表示及向量线性运算的坐标表示
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1.(多选)下列各式不正确的是 ( )
A.若a=(-2,4),b=(3,4),则3a-2b=(-12,4)
B.若a=(5,2),b=(2,4),则2b-a=(-1,6)
C.若a=(1,0),b=(0,1),则a+b=(0,1)
D.若a=(1,1),b=(1,-2),则a+b=(2,1)
解析:选CD 由向量加、减法的坐标运算可得.
2.已知向量a=(1,2),b=(2,3),c=(3,4),且c=λ1a+λ2b,则λ1,λ2的值分别为 ( )
A.-2,1 B.1,-2
C.2,-1 D.-1,2
解析:选D 因为c=λ1a+λ2b,所以(3,4)=λ1(1,2)+λ2(2,3).
所以解得
3.在△ABC中,点P在BC上,且=2,点Q是AC的中点,若=(4,3),=(1,5),则等于 ( )
A.(-2,7) B.(-6,21)
C.(2,-7) D.(6,-21)
解析:选B ∵点Q是AC的中点,∴=(+),∴=2-,∵=(4,3),=(1,5),∴=(-2,7),又=2,∴=3=(-6,21).
4.设点A(2,0),B(4,2),若点P在直线AB上,且||=2||,则点P的坐标为 ( )
A.(3,1) B.(1,-1)
C.(3,-1)或(-1,1) D.(3,1)或(1,-1)
解析:选D ∵A(2,0),B(4,2),∴=(2,2),∵点P在直线AB上,且||=2||,∴=2或=-2,故=(1,1)或=(-1,-1),故P点坐标为(3,1)或(1,-1),故选D.
5.设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d的有向线段首尾相连能构成四边形,则向量d= ( )
A.(2,6) B.(-2,6)
C.(2,-6) D.(-2,-6)
解析:选D 设d=(x,y),由题意知4a=(4,-12),4b-2c=(-6,20),2(a-c)=(4,-2),易知4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,解得x=-2,y=-6,所以d=(-2,-6).
6.若α,β是一组基底,向量γ=xα+yβ(x,y∈R),则称(x,y)为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量a在基底p=(1,-1),q=(2,1)下的坐标为(-2,2),则a在另一组基底m=(-1,1),n=(1,2)下的坐标为 ( )
A.(2,0) B.(0,-2)
C.(-2,0) D.(0,2)
解析:选D 由a在基底p,q下的坐标为(-2,2),则a=-2p+2q=-2(1,-1)+2(2,1)=(2,4).设(x,y)为a在基底m,n下的坐标,则a=xm+yn=(-x+y,x+2y),即(2,4)=(-x+y,x+2y),则解得所以a在基底m,n下的坐标为(0,2).
7.已知点A(2,3),B(5,4),C(7,10),若第四象限的点P满足=+λ,则实数λ的取值范围是 ( )
A.(-∞,-1) B.
C. D.
解析:选C 法一 设P(x,y),则=(x-2,y-3),=(3,1),=(5,7),
又=+λ=(3,1)+λ(5,7)=(3+5λ,1+7λ),所以(x-2,y-3)=(3+5λ,1+7λ).
所以即
因为点P在第四象限,所以解得-1<λ<-.故实数λ的取值范围是.
法二 因为=+=++λ=+λ=(5,4)+λ(5,7)=(5+5λ,4+7λ),
所以P(5+5λ,4+7λ).因为点P在第四象限,所以解得-1<λ<-.
故实数λ的取值范围是.
8.已知向量a,b,c在正方形网格中的位置如图所示,用基底a,b表示c,则 ( )
A.c=3a-2b
B.c=-3a+2b
C.c=-2a+3b
D.c=2a+3b
解析:选A 法一 如图①,建立平面直角坐标系,设网格中最小的正方形的边长为1,则a=(1,1),b=(-2,3),c=(7,-3).
设向量c=ma+nb(m,n∈R),
则解得
所以c=3a-2b.
法二 如图②,以i,j为基底,则a=i+j,b=-2i+3j,c=7i-3j.
设c=λa+μb=(λ-2μ)i+(λ+3μ)j,λ,μ∈R,所以解得所以c=3a-2b.
9.(5分)已知点A(-1,5),向量a=(-1,2),若=3a,则点B的坐标是 .
解析:易知=(-3,6).
设B(x,y),则(-3,6)=(x+1,y-5),
解得x=-4,y=11.故点B的坐标是(-4,11).
答案:(-4,11)
10.(5分)已知两点M(7,8),N(1,-6),点P是线段MN上靠近点M的三等分点,则点P的坐标为 .
解析:由题意得=3,设P(x,y),则(-6,-14)=3(x-7,y-8),解得x=5,y=,即P.
答案:
11.(5分)已知向量a=(3,-2),b=(-2,1),c=(-12,7),若c=ma+nb,其中m,n∈R,则m+n的值为 .
解析:因为a=(3,-2),b=(-2,1),c=(-12,7),所以ma+nb=(3m-2n,-2m+n).因为c=ma+nb,所以(-12,7)=(3m-2n,-2m+n).所以解得m=-2,n=3.所以m+n=1.
答案:1
12.(10分)已知边长为2的正三角形ABC,顶点A在坐标原点,AB边在x轴上,C在第一象限,D为AC的中点,分别求向量的坐标.
解:如图所示,正三角形ABC的边长为2,则点A(0,0),B(2,0),C(1,),又点D是AC的中点,
知D.所以=(2,0),==(1-2,-0)=(-1,).
13.(10分)已知A(1,-2),B(2,1),C(3,2)和D(-2,3),用表示++.
解:∵=(1,3),=(2,4),=(-3,5),
=(-4,2),=(-5,1),
∴++=(-3,5)+(-4,2)+(-5,1)=(-12,8).
根据平面向量基本定理,一定存在实数m,n,使得
++=m+n,
∴(-12,8)=m(1,3)+n(2,4),
即(-12,8)=(m+2n,3m+4n),
∴解得
∴++=32-22.
14.(10分)已知e1,e2是平面内两个不共线的向量,若=e1-e2,=2e1+λe2,=e1+e2,且A,P,C三点共线.
(1)求实数λ的值;(3分)
(2)若e1=(1,0),e2=(0,1).
①求;(3分)
②若D(-2,4),A,B,C,D恰好构成平行四边形ABCD,求点A的坐标.(4分)
解:(1)=+=e1-e2+2e1+λe2=3e1+(λ-1)e2,由A,P,C三点共线,设=t(t∈R),则=t(e1+e2)=te1+te2,即解得λ=4.
(2)①∵=+=2e1+4e2+e1+e2=3e1+5e2,∴向量的坐标为(3,5).
②设A的坐标为(x,y),∵A,B,C,D恰好构成平行四边形ABCD,∴=.
由=(-2-x,4-y),=(3,5),
得解得
∴A的坐标为(-5,-1).
15.(15分)已知平行四边形ABCD中,=2=2=2.
(1)用表示;(5分)
(2)若||=6,||=3,∠BAD=45°,如图建立平面直角坐标系,求和的坐标.(10分)
解:(1)因为=+,
=+=2,
所以-=2(-),
所以=+=+.
(2)过点D作AB的垂线交AB于点D',如图所示,
于是在Rt△ADD'中,由∠BAD=45°,可知AD'=3.
根据题意得A(0,0),B(6,0),D(3,3),F(7,1),=+=(6,0)+(3,3)=,所以G.
所以=(6,0),==(4,-2),
=-=.
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