高中数学第2章平面向量23向量的坐标表示达标训练苏教版必修4
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高中数学 第2章 平面向量 2.3 向量的坐标表示达标训练 苏教版必修4基础·巩固 1.设a =(-1,1),b =(-1,2),c =(3,-2),用a 、b 作基底,可将向量c 表示为c =p a +q b ,则( ) A.p=-4,q=1 B.p=1,q=-4 C.p=0,q=4 D.p=1,q=4 思路解析:由(3,-2)=p(-1,1)+q(-1,2)=(-p-q,p+2q),所以⎩⎨⎧=+=-2.2q p 3,q -p -解得p=-4,q=1.答案:A 2.设A 、B 、C 、D 四点坐标依次是(-2,0)、(4,1)、(5,3)、(-1,2),则四边形ABCD 为( ) A.正方形 B.梯形 C.菱形 D.平行四边形 思路解析:如右图所示,=(-1,2)-(-2,0)=(1,2),=(5,3)-(4,1)=(1,2),∴=.由平面上两点间距离公式可得AB≠AD, ∴四边形为平行四边形. 答案:D 3.若a =(sin α,-31),b =(cos α,31)且a ∥b ,则钝角α为( ) A.30° B.60° C.45° D.135° 思路解析:由a ∥b ,∴31×sin α+31×cos α=0, 即sin α+cos α=0.∴tan α=-1.又∵α为钝角,∴α=135°. 答案:D4.若O(0,0),B(1,3),且OB OB 3'=,则B′点的坐标为( )A.(3,9)B.(-3,9)C.(-3,3)D.(3,-3) 思路解析:由于点B 坐标为(1,3),则OB =(1,3),则OB OB 3'==3×(1,3)=(3,9). 答案:A5.O 是平面上一定点,A 、B 、C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OA OP =+λ||||AC AB +,λ∈[0,+∞),则P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A.外心B.内心C.重心D.垂心 思路解析:都为单位向量,所以λ+平分与的夹角,如右图所示,即平分∠A,即通过△ABC 的内心.答案:B6.已知边长为2的正方形ABCD ,若A 点与坐标原点重合,边AB 、AD 分别落在x 轴、y 轴的正方向上,则向量AC BC AB ++32的坐标为_____________________. 思路解析:根据题意建立坐标系如图,则A(0,0),B(2,0),C(2,2),D(0,2). ∴=(2,0),=(0,2),=(2,2).∴++32=(4,0)+(0,6)+(2,2)=(6,8).答案:(6,8)7.已知a =(6,4),b =(4,-2),若λa +b 与a +λb (λ∈R )平行,则λ=_________________. 思路解析:λa +b =λ(6,4)+(4,-2)=(6λ+4,4λ-2), a +λb =(6,4)+λ(4,-2)=(6+4λ,4-2λ). ∵(λa +b )∥(a +λb ),∴(6λ+4)(4-2λ)-(6+4λ)(4λ-2)=0,即7λ2=7.∴λ=1或-1. 答案:1或-18.D 、E 、F 分别为△ABC 的边BC 、CA 、AB 上的中点,且=a ,=b ,给出下列命题:①AD =-21a -b ;②BE =a +21b ;③=21a +21b ;④++=0. 其中正确命题的序号为_______________________.思路解析:如右图所示,+==-b +21=-b -21a , CE BC BE +==a +21b ,+==-b -a , =+21=b +21(-b -a )=21b -21a , ++=-b -21a +a +21b +21b -21a =0.所以应填①②④.答案:①②④9.已知A(1,2),B(4,8),AB AC 3=,BA DA 3-=,求点C 、D 和向量CD 的坐标. 思路分析:可利用某点的坐标与从原点出发的向量一一对应求解. 解:∵AB =(4,8)-(1,2)=(3,6), ∴3==(9,18).∴+==(1,2)+(9,18)=(10,20), 即C 点坐标为(10,20).又3-==-3(-3,-6)=(9,18),∴-==(1,2)-(9,18)=(-8,-16), 即D 点坐标为(-8,-16).=(-8,-16)-(10,20)=(-18,-36).10.已知:A(1,-2),B(2,1),C(3,2),D(-2,3). (1)求证:A 、B 、C 三点不共线;(2)以、为一组基底来表示++. 思路分析:利用向量的坐标运算及两向量平行的充要条件.(1)证明:∵AB =(1,3),AC =(2,4),又∵1×4-3×2≠0. ∴与不共线. ∴A、B 、C 三点不共线.(2)解:CD BD AD ++=(-3,5)+(-4,2)+(-5,1)=(-12,8). 设n m +=++, 即(-12,8)=(m+2n,3m+4n). ∴⎩⎨⎧+=+=4n 3m 82n m 12-⇒⎩⎨⎧==-22.n 32,m ∴2232-=++. 综合·应用11.已知梯形ABCD 中,AB∥CD,且AB=2CD ,M 、N 分别为CD 、AB 的中点,设=e 1,=e 2,以e 1、e 2为基底表示MN 是( ) A.-41e 1+e 2 B.41e 1-e 2 C.e 1-41e 2 D.e 1+41e 2 思路解析:把所求向量放入与基底相关的三角形或平行四边形中,构造向量关系式求解. 如右图,)(AD AN MD DN MD MN -+=+=.由于AB∥CD,且AB=2CD ,M 、N 分别为CD 、AB 的中点,则=-41=-41e 1,=21=21e 1. 所以)(-+==-41e 1+21e 1-e 2=41e 1-e 2.答案:B12.已知向量a =(2,2),b =(2,-2),c =(-2,4),则c 等于( ) A.-21a +23b B.21a -23b C.23a -21b D.-23a +21b 思路解析:可设c =x a +y b ,再利用向量相等建立方程解之即可. 设c =x a +y b ,则有(-2,4)=x(2,2)+y(2,-2)=(2x+2y,2x-2y),即⎩⎨⎧=--=+.2,1y x y x 解之,得⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==,23,21y x答案:B13.已知A(3,-1),B(5,4),向量p 的坐标为(2k-1,7),当p ∥时,k 的值是( ) A.-109 B.109 C.-1019 D.1019 思路解析:求出的坐标,利用向量平行的坐标表示列出方程组求解即可.=(5,4)-(3,-1)=(2,5),又p =(2k-1,7),且p ∥,则有2×7-(2k-1)×5=0,解得k=1019. 答案:D14.若向量a =(-1,x)与b =(-x,1)共线且方向相同,则x 的值为______________. 思路解析:∵a =(-1,x)与b =(-x,1)共线,∴(-1)×1-x·(-x)=0,即x 2=1. ∴x=±1.∵a 与b 方向相同, ∴x=1. 答案:115.如图,在△ABC 中,=a ,=b ,AD 为边BC 的中线,G 为△ABC 的重心,则向量=_______________.思路解析:方法一:∵=a ,=b ,则=21=21b .∴+==a +21b .而=32AD , ∴AG =32a +31b . 方法二:过G 作BC 的平行线,交AB 、AC 于E 、F.∵△AEF∽△ABC,AE =32AD =32a ,EF =32BC =32b ,EG =21EF =31b ,∴+==32a +31b . 答案:32a +31b 16.已知向量集合M={a |a =(1,2)+λ(3,4),λ∈R },N={a |a =(-2,-2)+λ(4,5),λ∈R },则M∩N=______.思路解析:利用M∩N 的元素特殊,列出方程组求解.M={a |a =(1+3λ,2+4λ),λ∈R },N={a |a =(-2+4λ,-2+5λ),λ∈R }, M∩N 的元素既在M 内又在N 内,故可设 (1+3x,2+4x)=(-2+4y,-2+5y),x 、y∈R ,即⎩⎨⎧+=++=+5y.-24x 24y,-23x 1解得⎩⎨⎧==0.y -1,x所以M∩N={(-2,2)}.答案:{(-2,2)}17.证明三角形重心与顶点的距离等于它到对边中点的距离的两倍. 思路分析:利用向量的方法证明平面几何问题. 证明:设=b ,=a ,则+==b +21a,+==21b +a .∵A、G 、D 共线,B 、G 、E 共线, ∴可设=λ,=μ,则=λ=λ(b +21a )=λb +21λa , =μ=μ(21b +a )=21μb +μa ,∵=+,即21b +(21μb +μa )=λb +21λa ,∴(μ-21λ)a +(21μ-λ+21)b =0.∵a ,b 不平行,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=+-=-02121021λμλμ⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==3132μλ⇒=32,即三角形重心与顶点的距离等于它到对边中点的距离的两倍.回顾·展望18.(2006全国高考)已知向量a=(4,2),b=(x,3),且a∥b,则x等于( )A.9B.6C.5D.3思路解析:由于a=(4,2),b=(x,3),则若a∥b,应有4×3-2x=0,即x=6.答案:B19.(2006山东高考)设向量a=(1,-3),b=(-2,4),c=(-1,-2),若表示向量4a,4b-2c,2(a-c),d 的有向线段首尾相接能构成四边形,则向量d为( )A.(2,6)B.(-2,6)C.(2,-6)D.(-2,-6)思路解析:设d=(x,y),则由已知可得4a+4b-2c+2(a-c)+d=0,即(4,-12)+(-8,16)-(-2,-4)+(4,-2)+(x,y)=(0,0).解得x=-2,y=-6.答案:D。