内容正文:
1.4.2 向量线性运算的坐标表示
[课时跟踪检测]
1.已知向量a=(2,4),a+b=(3,2),则b等于 ( )
A.(1,-2) B.(1,2)
C.(5,6) D.(2,0)
解析:选A b=a+b-a=(3,2)-(2,4)=(1,-2).
2.下列向量组中,能作为表示它们所在平面内所有向量的一组基的是 ( )
A.a=(0,0),b=(2,3)
B.a=(1,-3),b=(2,-6)
C.a=(4,6),b=(6,9)
D.a=(2,3),b=(-4,6)
解析:选D 只有D选项中两个向量不共线,可以作为表示它们所在平面内所有向量的一组基,故选D.
3.若三点A(4,3),B(5,m),C(6,n)在一条直线上,则下列式子一定正确的是 ( )
A.2m-n=3 B.n-m=1
C.m=3,n=5 D.m-2n=3
解析:选A 因为三点A(4,3),B(5,m),C(6,n)在一条直线上,所以=λ,所以(1,m-3)=λ(2,n-3),所以λ=,所以m-3=(n-3),即2m-n=3.
4.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).
5.已知A(1,-3),B,且A,B,C三点共线,则点C的坐标可以是 ( )
A.(-9,1) B.(9,-1)
C.(9,1) D.(-9,-1)
解析:选C 设点C的坐标是(x,y),因为A,B,C三点共线,所以∥.因为=-(1,-3)==(x,y)-(1,-3)=(x-1,y+3),所以7(y+3)-(x-1)=0,整理得x-2y=7,经检验可知点(9,1)符合要求,故选C.
6.已知a=(1,2sin α),b=(cos α,sin α),α∈,若a∥b,则α= ( )
A. B.
C.π D.
解析:选C ∵a=(1,2sin α),b=(cos α,sin α),α∈,且a∥b,
∴1×sin α=cos α×2sin α.
当α=π时,sin α=0,此时a=(1,0),b=(-1,0),满足a∥b;
当α≠π时,sin α≠0,要使a∥b,只需cos α=,又α∈,∴不存在满足题意的α.
综上所述,α=π.
7.(5分)与向量a=(-3,4)平行的单位向量是 .
解析:设与a平行的单位向量为e=(x,y),
则∴或
答案:或
8. (5分)已知平面向量a=(1,2),b=(-2,m),且a∥b,则2a+3b等于 .
解析:∵a∥b,∴1×m-(-2)×2=0,
∴m=-4,∴a=(1,2),b=(-2,-4),
∴2a+3b=2(1,2)+3(-2,-4)=(-4,-8).
答案:(-4,-8)
9. (5分)已知向量a=(2,-3),b=(1,2),p=(9,4),若p=ma+nb,则m+n= .
解析:由于p=ma+nb,即(9,4)=(2m,-3m)+(n,2n)=(2m+n,-3m+2n),
所以解得所以m+n=7.
答案:7
10.(5分)如图,在四边形ABCD中,已知A(2,6),B(6,4),C(5,0),D(1,0),则直线AC与BD交点P的坐标为 .
解析:由题意知=(5,4),=(-3,6),=(4,0).
由B,P,D三点共线可得=λ=(5λ,4λ).
又因为==(5λ-4,4λ),
由与共线得,(5λ-4)×6+12λ=0.
解得λ=,所以==,
所以P的坐标为.
答案:
11.(10分)已知两点A(3,-4),B(-9,2),点P在直线AB上,且||=||,求点P的坐标.
解:设点P的坐标为(x,y),
①若点P在线段AB上,则=,
∴(x-3,y+4)=(-9-x,2-y).
解得x=-1,y=-2,
∴P(-1,-2).
②若点P在线段BA的延长线上,
则=-,
∴(x-3,y+4)=-(-9-x,2-y).
解得x=7,y=-6,∴P(7,-6).
综上可得,点P的坐标为(-1,-2)或(7,-6).
12.(10分)已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+4b与a-2b共线,求m的值,并判断ma+4b与a-2b是同向还是反向.
解:ma+4b=(2m,3m)+(-4,8)=(2m-4,3m+8),a-2b=(2,3)-(-2,4)=(4,-1),
因为ma+4b与a-2b共线,
所以4(3m+8)-(-1)×(2m-4)=0,得m=-2.
当m=-2时,ma+4b=(-8,2),
所以ma+4b=-2(a-2b),
所以ma+4b与a-2b方向相反.
13.(15分)设A,B,C,D为平面内的四点,且A(1,3),B(2,-2),C(4,1).
(1)若=,求D点的坐标;(5分)
(2)设向量a=,b=,若向量ka-b与a+3b平行,求实数k的值.(10分)
解:(1)设D(x,y),因为=,所以(2,-2)-(1,3)=(x,y)-(4,1),整理得(1,-5)=(x-4,y-1),即有解得
所以D(5,-4).
(2)因为a==(1,-5),b==(4,1)-(2,-2)=(2,3),所以ka-b=k(1,-5)-(2,3)=(k-2,-5k-3),a+3b=(1,-5)+3(2,3)=(7,4).
因为向量ka-b与a+3b平行,所以7(-5k-3)-4(k-2)=0,解得k=-.
所以实数k的值为-.
14.(15分)在平面直角坐标系中,A(1,1),B(3,4),C(2x-1,4x).
(1)若A,B,C三点共线,求x的值;(7分)
(2)若D在AB的延长线上,且|AD|=3|AB|,求D点的坐标.(8分)
解:(1)由题意得=(2,3),=(2x-2,4x-1),
∵A,B,C三点共线,∴∥.由∥得,2×(4x-1)=3×(2x-2),解得x=-2.
(2)由题意得,=3,设D点坐标为(m,n),于是=(m-1,n-1),∴(m-1,n-1)=3(2,3)=(6,9),解得m=7,n=10,
∴D点的坐标为(7,10).
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