内容正文:
课时作业评价(三十九) 平面向量的概念及线性运算
(选择题请在答题区内作答)
一、单选题
1.下列说法正确的是 ( )
A.若|a|=|b|,则a=b,a=-b
B.单位向量的模是1,所有的单位向量是相等向量
C.相反向量的长度相等
D.共线向量是在同一条直线上的向量
2.已知点P为△OAB所在平面内一点,且=+,则 ( )
A.点P在线段AB上 B.点P在线段AB的延长线上
C.点P在线段AB的反向延长线上 D.点P在射线AB上
3.(2025·自贡三模)在△ABC中,D是AB边上的中点,则= ( )
A.2- B.-2
C.2+ D.+2
4.已知a,b是两个不共线的向量,且向量b+ma,a-3b共线,则实数m的值为 ( )
A.3 B.-3
C. D.-
5.在边长为1的正方形ABCD中,设=a,=b,=c,则|a-b+c|等于 ( )
A.1 B.2
C.3 D.4
6.如图,在△ABC中,=,P是线段BN上的一点,若=m+,则实数m等于 ( )
A.- B.-
C. D.
7.已知△ABC所在平面内一点D满足++=0,则△ABC的面积是△ABD面积的 ( )
A.5倍 B.4倍
C.3倍 D.2倍
8.已知△ABO中,OA=OB=1,∠AOB=,若OC与线段AB交于点P,且满足=λ+μ,||=,则λ+μ的最大值为 ( )
A. B.1
C. D.2
二、多选题
9.已知A,B,C是三个不同的点,=a-b,=2a-3b,=3a-5b,则下列结论正确的是 ( )
A.=2 B.=
C.=3 D.A,B,C三点共线
10.已知△ABC中,O是BC边上靠近B的三等分点,过点O的直线分别交直线AB,AC于不同的两点M,N,设=m,=n,其中m>0,n>0,则下列结论正确的是 ( )
A.=+ B.=+
C.2m+n=3 D.m+2n=3
11.在平行四边形ABCD中,设=λ+μ,其中λ,μ∈[0,1],则下列说法正确的是 ( )
A.当λ=μ=时,点Q为AC的中点 B.当λ=1时,点Q在线段DC上
C.当点Q在线段AC上时,λ=μ D.当λ+μ=1时,点Q在对角线BD上
三、填空题
12.已知向量a,b不共线,且c=λa+2b,d=a+(2λ-3)b,若c与d反向共线,则实数λ的值为 .
13.在平行四边形ABCD中,G为△BCD的重心,=x+y,则3x+y= .
14.已知非零向量a,b满足|a|=|b|=|a-b|,则= .
|能力进阶|备选题|
15.如图,已知点G是△ABC的重心,过点G作直线分别与AB,AC两边交于M,N两点,设=x,=y(x,y∈R),则x+4y的最小值为 ( )
A.9 B.4
C.3 D.
16.[多选]如图,在四边形ABCD中,=2,E为CD的中点,BE与AC交于点F,BD与AC交于点G,设=a,=b,则下列结论正确的是 ( )
A.= B.=
C.=-a+b D.若=λa+μb,则2λ-μ=-1
答案
课时作业(三十九) 平面向量的概念及线性运算
1.选C 由|a|=|b|只知两向量长度相等,方向不确定,故A错误;单位向量的方向不确定,故B错误;根据定义,一对相反向量只有方向相反,模长一定相等,故C正确;因为平面向量是自由向量,所以两条共线向量既可以在一条直线上,也可以在两条平行线上,还可以有一个为零向量,故D错误.
2.选D 由=+,得-=,所以=·,
所以点P在射线AB上.
3.选A 因为D是AB边上的中点,所以+=2,
即=2-.
4.选D 由题意,设b+ma=k(a-3b),即b+ma=ka-3kb,则解得
5.选B 因为四边形ABCD是边长为1的正方形,=a,=b,=c,
所以a-b+c=-+=-+(+)=2.
又||=1,所以|a-b+c|=|2|=2.
6.选D 因为=,所以=3,则=m+=m+.
因为P,B,N三点共线,所以m+=1,解得m=.
7.选A 设AB的中点为M,因为++=0,所以=2(+),所以=4,所以点D是线段CM上靠近点M的五等分点,所以==5,所以△ABC的面积是△ABD面积的5倍.
8.选D ∵线段OC与线段AB交于点P,设=x (x≥1),则x=λ+μ,
∴=+.又P,A,B三点共线,∴+=1,即λ+μ=x.∵OA=OB=1,
∴当P为AB中点时,||最小,此时x最大.又∠AOB=,故此时||=,
又||=,∴=2,即x=2,故λ+μ的最大值为2.
9.选ABD 由题意得=-=a-2b,=-=2a-4b,=-=a-2b,所以=2,故A正确;=,故B正确;=2,故C错误;由=2可得∥,A为公共点,故A,B,C三点共线,故D正确.故选ABD.
第9题·规律方法
三点共线问题可用向量共线来解决,但应注意三点共线与向量共线的区别,当两向量共线且有公共点时,才能得到三点共线.
10.选AC 对于A、B,=+=+=+(-)=+,A正确,B错误;对于C、D,因为=m,=n,所以=+=+,又因为M,O,N三点共线,所以+=1,故2m+n=3,C正确,D错误.故选AC.
11.选ACD 对于A,当λ=μ=时,=+=(+)=,所以点Q为AC的中点,A正确;对于B,当λ=1时,=+μ⇒μ=-=,点Q在线段BC上,B错误;对于C,当点Q在线段AC上时,存在实数m使得=m=m+m,因此λ=μ=m,C正确;对于D,当λ+μ=1时,由=λ+μ可知B,D,Q三点共线,故点Q在对角线BD上,D正确.
12.解析:由于c与d反向共线,则存在实数k使c=kd(k<0),于是λa+2b=k[a+(2λ-3)b],整理得λa+2b=ka+(2λk-3k)b.由于a,b不共线,所以整理得2λ2-3λ-2=0,解得λ=2或λ=-.又因为k<0,所以λ<0,故λ=-.
答案:-
13.解析:如图,设AC与BD相交于点O,又G为△BCD的重心,
所以O为BD的中点,CG=2GO,
则=+=+==×=+,则x=y=,故3x+y=.
答案:
14.解析:如图,在平行四边形ABDC中,a=,b=.则a-b=,a+b=,当|a|=|b|=|a-b|时,△ABC为等边三角形,
则==tan 30°=.
答案:
15.选C 由点G是△ABC的重心,=x,=y,其中≤x≤1,≤y≤1,得=(+)==+,由G,M,N三点共线,得+=1,则x+4y=(x+4y)=+++≥+2=3,当且仅当=,即x=1,y=时,等号成立.
16.选AC 对于A,因为=2,所以AD∥BC,且AD=BC,所以GD=BG=BD,所以=,故A正确;对于B,若=,则F为CG的中点,因为E为CD的中点,所以EF∥DG,与EF,DG相交于点B矛盾,故B错误;对于C,因为E为CD的中点,所以=(+)=(2b+b-a)=-a+b,故C正确;对于D,法一 由题意可设=m,m∈(0,1),所以=-=m-=m(+)-=(m-1)+m=(m-1)a+2mb,又=λa+μb,所以λ=m-1,μ=2m,所以2λ-μ=2(m-1)-2m=-2,故D错误.
法二 因为A,F,C三点共线,所以=x+y,且x+y=1,又x+y=-xa+2yb,=λa+μb,所以λ=-x,μ=2y,2λ-μ=-2,故D错误.
第16题·方法引入
对于A,根据条件,利用几何关系得到GD=BG=BD,即可判断选项A的正误;
对于B,先假设=,从而可得EF∥DG,与题设条件相矛盾,即可判断选项B的正误;对于C,结合条件,利用向量的中线公式,即可求解;
对于D,法一:设=m,根据条件,利用向量的线性运算,再结合条件,即可求解;
法二:利用共线向量定理的推论,再结合条件,即可求解.
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