内容正文:
1.4.1 向量分解及坐标表示
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1.平面内任一向量m都可以表示成λa+μb(λ,μ∈R)的形式,下列关于向量a,b的说法正确的是 ( )
A.向量a,b的方向相同
B.向量a,b中至少有一个是零向量
C.向量a,b的方向相反
D.当且仅当λ=μ=0时,λa+μb=0
解析:选D 因为任一向量m=λa+μb(λ,μ∈R),根据平面向量的基本定理得,向量a,b不共线,故A、C不正确.因为a,b是一个基,所以不能为零向量,故B不正确.因为a,b不共线,且不能为零向量,所以若λa+μb=0,当且仅当λ=μ=0,故D正确.故选D.
2.已知e1,e2是不共线的非零向量,则以下向量可以作为基的是 ( )
A.a=0,b=e1-e2
B.a=3e1-3e2,b=e1-e2
C.a=e1-2e2,b=e1+2e2
D.a=e1-2e2,b=2e1-4e2
解析:选C 对于A,零向量与任意向量均共线,所以这两个向量不可以作为基.对于B,因为a=3e1-3e2,b=e1-e2,所以a=3b.所以这两个向量不可以作为基.对于C,设a=λb,即e1-2e2=λ(e1+2e2),则无解,所以这两个向量不共线,可以作为一组基.对于D,因为a=e1-2e2,b=2e1-4e2,所以a=b.所以这两个向量不可以作为基.故选C.
3.(多选)在平面直角坐标系中,点A(2,3),B(-3,4),如图所示,x轴、y轴正方向上的两个单位向量分别为i和j,则下列说法正确的是 ( )
A.=2i+3j B.=3i+4j
C.=-5i+j D.=5i-j
解析:选ACD i,j互相垂直,故可取{i,j}作为一组基,由平面向量基本定理,知=2i+3j,=-3i+4j,==-5i+j,==5i-j,故A、C、D正确.
4.在△ABC中,=,DE∥BC,且与边AC相交于点E,△ABC的中线AM与DE相交于点N,设=a,=b,则在基{a,b}下的坐标为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选D 由题意得==()=()=(b-a),所以在基{a,b}下的坐标为.故选D.
5.设{e1,e2}是某一平面内所有向量的一组基,若3xe1+(10-y)e2=(4y-7)e1+2xe2,则实数y的值为 ( )
A.3 B.4
C.- D.-
解析:选B 因为3xe1+(10-y)e2=(4y-7)e1+2xe2,所以(3x-4y+7)e1+(10-y-2x)e2=0.
又因为{e1,e2}是某一平面内所有向量的一组基,
所以解得
6.若=a,=b,=λ(λ≠-1),则= ( )
A.a+λb B.λa+(1-λ)b
C.λa+b D.a+b
解析:选D ∵=λ,
∴=λ(),
∴(1+λ)=+λ,
∴=+=a+b.
7.(5分)已知O是坐标原点,点A在第二象限,||=6,∠xOA=150°,则向量的坐标为 .
解析:设点A(x,y),则x=||cos 150°=6cos 150°=-3,y=||sin 150°=6sin 150°=3,即A(-3,3),所以=(-3,3).
答案:(-3,3)
8. (5分)设i=(1,0),j=(0,1),a=3i+4j,b=-i+j,则a+b与a-b的坐标分别为 .
解析:由已知a=3i+4j,b=-i+j,得a+b=(3i+4j)+(-i+j)=2i+5j,a-b=(3i+4j)-(-i+j)=4i+3j,又i=(1,0),j=(0,1),所以a+b,a-b的坐标分别是(2,5),(4,3).
答案:(2,5),(4,3)
9. (5分)如图,在三角形ABC中,D是BC上靠近点C的三等分点,E为AD的中点,若=x+y,则x= .
解析:因为D是BC上靠近点C的三等分点,所以=+.又E为AD的中点,所以===-+.所以x=-.
答案:-
10.(5分)已知向量=,则绕原点按逆时针方向旋转得到的向量= .
解析:因为=,所以以OA为终边的角可为,故=.因为是绕原点按逆时针方向旋转得到的,所以==.
答案:
11.(5分)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= .
解析:==x-y,由∥,可设=λ,即x-y=λ()=λ=-+λ,所以则=.
答案:
12.(10分)如图,在△OAB中,延长BA到点C,使AC=BA,在OB上取点D,使DB=OB,设=a,=b,求在基{a,b}下的坐标.
解:因为=+=+=+=2a-b,===2a-b-b=2a-b,所以在基{a,b}下的坐标为(2,-1),在基{a,b}下的坐标为.
13.(10分)已知边长为1的正方形ABCD中(如图所示),与x轴正半轴成30°角,求与的坐标.
解:由题知平移正方形ABCD,使得点A与原点O重合,
平移后的正方形为OB1C1D1,此时B1,D1分别是30°,120°角的终边与单位圆的交点.
设B1(x1,y1),D1(x2,y2),
由三角函数的定义,得x1=cos 30°=,y1=sin 30°=,
所以B1,所以==,
同理:x2=cos 120°=-,y2=sin 120°=,
所以D1,所以==.
14.(10分)如图,在△ABC中,点D是AC的中点,点E是BD的中点,设=a,=c.
(1)用a,c表示向量;(5分)
(2)若点F在AC上,且=a+c,求AF∶CF. (5分)
解:(1)因为==c-a,所以==(c-a).所以=(+)=+=-a+(c-a)=c-a.
(2)设=λ,所以=+=+λ=a+λ(c-a)=(1-λ)a+λc.又=a+c,所以λ=.所以=.所以AF∶CF=4∶1.
15.(15分)如图,在平行四边形ABCD中,AD⊥AC,E为DC上靠近D的三等分点,G为BC上靠近C的三等分点,且HI∶IB恰为3∶5,若以A为原点,AC为x轴,AD为y轴,{}为基.
(1)求的坐标;(7分)
(2)求的坐标.(8分)
解:(1)如图,作EK∥CG交DG于K,又AD∥CG,
则EK∥AD,∴==,
EK=CG=BC=AD.
∴==9,AH=AE.
∵=+=+=+(),
∴=+.
∴==×=+.∴的坐标为.
(2)∵=+=+=+(),∴=+=+()=.
∴的坐标为.
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