高中数学 2.1 向量的线性运算 2.1.4 向量数乘优化训练 新人教B版必修4
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2.1.4 向量数乘
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.已知a =e 1+e 2,b =3e 1-2e 2,则3a -2b 等于( )
A.9e 1+4e 2
B.0
C.7e 2-2e 1
D.-3e 1+7e 2 解析:3a -2b =3(e 1+e 2)-2(3e 1-2e 2)=-3e 1+7e 2. 答案:D
2.已知=a ,=b ,AB =
4
3
AP ,用a ,b 表示,则等于( ) A.a b 4143- B.a b 3134- C.b a 4
3
31+ D.a -b 解析:∵=43,∴-=43(-).∴b -a =43-43
a .
∴OP =a b 3
1
34-.
答案:B
3.化简(-2)·3m -4(n -2m )的结果为( )
A.-14m -4n
B.-6m -4n
C.2m -4n
D.4n +2m 解析:原式=-6m-4n+8m=2m-4n. 答案:C
4.若|a |=3,b 与a 的方向相反,且|b |=5,则a =b . 解析:∵b 与a 的方向相反,且|a |=
5
3
|b |, ∴a =-53b . 答案:-5
3
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.如图2-1-16,在梯形ABCD 中,AD∥BC,=a ,=b ,=c ,=d ,且E 、F 分别为AB 、CD 的中点,则( )
图2-1-16
A.EF =
21(a +b +c +d ) B.EF =21
(a -b +c -d ) C.EF =21(c +d -a -b ) D.EF =2
1
(a +b -c -d )
解析:EF =OF -OE =21(OC +OD )-21(OA +OB )=21(c +d )-2
1
(a +b ). ∴EF =
2
1
(c +d -a -b ). 答案:C 2.已知AD 、BE 、CF 分别为△ABC 的三条中线,G 是它们的交点,则下列等式不正确的是( )
A.=
32 B.=2
1
C.=-2
D.31+32=2
1
解析:本题的关键点在于将重心的性质用向量的形式表示出来,由图知B 错在方向反了.应该为=2
1
-
.
答案:B
3.点C 在线段AB 上,且AC =5
3
AB ,则AC =BC .( ) A.32 B.23 C.32- D.2
3- 解析:∵||=5
3
||,∴||∶||=3∶2,
且与方向相反,∴=2
3
-.
答案:D
4.化简:)]24()82(21[31b a b a --+=____________.
解析:原式=3
1
[(a +4b )-4a +2b ]
=3
1
(-3a +6b )=-a +2b . 答案:2b -a 5.若2(x -
31a )-21
(b -3x+c )+b =0,其中a ,b ,c 为已知向量,则未知向量x =______________. 解析:2x+c b b a x 21
213223+-+=,
∴x=c b a 7171214+-. 答案:c b a 7
1
71214+-.
6.如图2-1-17,已知=3e 1,=3e 2,
(1) (2)
图2-1-17
(1)如图(1),C 、D 为AB 三等分点,求,; (2)如图(2),C 、D 、E 为AB 的四等分点,求、. 解:(1)=-=3e 2-3e 1,
∴AC =e 2-e 1=CD .∴OC =OA +AC =3e 1+e 2-e 1=2e 1+e 2;
OD =OC +CD =2e 1+e 2+(e 2-e 1)=e 1+2e 2.
(2)AB =3e 2-3e 1,AC =
43e 2-43
e 1, =+=3e 1+43e 2-43e 1=49e 1+4
3
e 2,
此时,=43=43(3e 2-3e 1)=49e 2-4
9
e 1,
=+=3e 1+49e 2-49e 1=43e 1+4
9
e 2.
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.M 为线段AB 的中点,O 为平面内任一点,=a ,=b ,则OM 等于( )
A
b a 2121+ B.a b 21
21- C.b a 2
1
21- D.2a +2b 解析:以OA 、OB 为邻边作平行四边形OANB ,ON =a +b ,OM =2
1
ON , ∴OM =
21a +2
1b .
答案:A
2.如图2-1-18平行四边形ABCD 中,O 为平面外任一点,AO =a ,OB =b ,OC =c ,OD =d ,则( )
图2-1-18
A.a +b +c +d =0
B.a -b -c -d =0
C.a +b -c -d =0
D.a -b +c -d =0 解析:由平行四边形ABCD 知BA =CD ,即OA -OB =OD -OC , ∴a -b =d -c .∴a -b +c -d =0. 答案:D
3.已知四边形ABCD 为菱形,点P 在对角线AC 上(不包括端点A 、C),则等于( ) A.λ(+),λ∈(0,1) B.λ(+),λ∈(0,
22) C.λ(-),λ∈(0,1) D.λ(-),λ∈(0,
2
2) 解析:由向量的运算法则=+,点P 在对角线AC 上,所以与同向,且||<||,故=λ(+),λ∈(0,1). 答案:A
4.正方形ABCD 中,已知=a ,=b ,=c ,表示a -b +c 的是( ) A. B. C. D. 解析:a -b +c =-+=+==. 答案:C
5.(2006高考广东卷,4)如图2-1-19所示,D 是△ABC 的边AB 上的中点,则向量等于( )
图2-1-19
A.-+21
B.--21
C.-21
D.+2
1
解析:CD =BD -BC =2
1
BA -BC .
答案:A
6.O 为平行四边形ABCD 中心,AB =4e 1,BC =6e 2,则3e 2-2e 1=_______________. 解析:3e 2-2e 1=
21(6e 2-4e 1)=21(BC -AB )=21(AD -AB )=2
1
BD =BO .
答案:BO 或OD
7.已知向量x ,y ,则满足方程组⎩
⎨⎧=+=-q y x p y x 32,
3的x =_______________,y =_______________.
解析:用解方程组方法即得x =p +q ,y =q -2p .
答案:p +q q -2p
8.给出下面四个结论:
①对于实数p 和向量a ,b ,有p(a -b )=p a -p b ; ②对于实数p 、q 和向量a ,有(p-q)a =p a -q a ; ③若p a =p b (p∈R ),则有a =b ; ④若p a =q a (p,q∈R ,a ≠0),则p=q.
其中正确结论的序号为_______________. 解析:①②显然正确;③在p =0时不可以; ④可化为(p -q )a =0,
∵a ≠0,∴p -q =0即p =q ,∴④正确. 答案:①②④
9.如图2-1-20,ABCD 的两条对角线相交于点M ,且AB =a ,AD =b ,你能用a 、b 表示MA 、
、和吗?
图2-1-20
解:在
ABCD 中,∵AC =+=a +b ,=-=a -b ,
又∵平行四边形的两条对角线互相平分,
∴MA =21-
AC =21-(a +b )=21-a 21
-b , MB =21DB =21(a -b )=21a 21
-b ,
=21=21a +2
1
b ,
=-=21-=21-a +2
1
b .
10.如图2-1-21,平行四边形ABCD 中,M 、N 分别为DC 、BC 的中点,已知AM =c ,AN =d ,
试用c 、d 表示和
.
图2-1-21
解:设AB =a ,AD =b ,则由M 、N 分别为DC 、BC 的中点,可得=21b ,DM =2
1
a . 从△ABN 和△ADM 中,可得
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
=+=+)
2(.21)
1(,21c a b d b a
①×2-②,得a =
32(2d -c ),②×2-①,得b =3
2
(2c -d ), 即AB =32(2d -c ),AD =3
2
(2c -d ).。