最新高中数学(人教A版,必修四) 第二章 平面向量 2.3.4 课时作业(含答案)

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2.3.4 平面向量共线的坐标表示 课时目标 1.理解用坐标表示的平面向量共线的条件.2.会根据平面向量的坐标,判断向量是否共线.
1.两向量共线的坐标表示
设a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2).
(1)当a ∥b 时,有______________________.
(2)当a ∥b 且x 2y 2≠0时,有____________________.即两向量的相应坐标成比例. 2.若P 1P →=λPP 2→,则P 与P 1、P 2三点共线.
当λ∈________时,P 位于线段P 1P 2的内部,特别地λ=1时,P 为线段P 1P 2的中点; 当λ∈________时,P 位于线段P 1P 2的延长线上;
当λ∈________时,P 位于线段P 1P 2的反向延长线上.
一、选择题
1.已知三点A (-1,1),B (0,2),C (2,0),若AB →和CD →是相反向量,则D 点坐标是( )
A .(1,0)
B .(-1,0)
C .(1,-1)
D .(-1,1)
2.已知平面向量a =(x,1),b =(-x ,x 2),则向量a +b ( )
A .平行于x 轴
B .平行于第一、三象限的角平分线
C .平行于y 轴
D .平行于第二、四象限的角平分线
3.若a =(2cos α,1),b =(sin α,1),且a ∥b ,则tan α等于( )
A .2 B.12 C .-2 D .-12
4.已知向量a 、b 不共线,c =k a +b (k ∈R ),d =a -b .如果c ∥d ,那么( )
A .k =1且c 与d 同向
B .k =1且c 与d 反向
C .k =-1且c 与d 同向
D .k =-1且c 与d 反向
5.已知向量a =(1,2),b =(0,1),设u =a +k b ,v =2a -b ,若u ∥v ,则实数k 的值为( )
A .-1
B .-12
C.12
D .1 6.已知A 、B 、C 三点在一条直线上,且A (3,-6),B (-5,2),若C 点的横坐标为6,则C 点的纵坐标为( )
A .-13
B .9
C .-9
D .13
7.已知向量a =(2x +1,4),b =(2-x,3),若a ∥b ,则实数x 的值等于________.
8.已知平面向量a =(1,2),b =(-2,m )且a ∥b ,则2a +3b =________.
9.若三点P (1,1),A (2,-4),B (x ,-9)共线,则x 的值为________.
10.设向量a =(1,2),b =(2,3).若向量λa +b 与向量c =(-4,-7)共线,则λ=________.
三、解答题
11.已知a =(1,2),b =(-3,2),当k 为何值时,k a +b 与a -3b 平行?平行时它们是同向还是反向?
12.如图所示,已知点A (4,0),B (4,4),C (2,6),O (0,0),求AC 与OB 的交点P 的坐标.
能力提升
13.平面直角坐标系中,O 为坐标原点,已知两点A (3,1),B (-1,3),若点C 满足OC →=mOA
→+nOB →,其中m ,n ∈R 且m +n =1,则点C 的轨迹方程为( )
A .3x +2y -11=0
B .(x -1)2+(y -2)2=5
C .2x -y =0
D .x +2y -5=0
14.已知点A (-1,-3),B (1,1),直线AB 与直线x +y -5=0交于点C ,则点C 的坐标为________.
2.3.4 平面向量共线的坐标表示
答案
知识梳理
1.(1)x 1y 2-x 2y 1=0 (2)x 1x 2=y 1y 2
2.(0,+∞) (-∞,-1) (-1,0)
作业设计
1.C
2.C [∵a +b =(0,1+x 2),∴平行于y 轴.]
3.A [∵a ∥b ,∴2cos α×1=sin α.
∴tan α=2.故选A.]
4.D [由c ∥d ,则存在λ使c =λd ,即k a +b =λa -λb , ∴(k -λ)a +(λ+1)b =0.又a 与b 不共线,
∴k -λ=0,且λ+1=0.
∴k =-1.此时c =-a +b =-(a -b )=-d . 故c 与d 反向,选D.]
5.B [∵u =(1,2)+k (0,1)=(1,2+k ),
v =(2,4)-(0,1)=(2,3),
又u ∥v ,∴1×3=2(2+k ),得k =-12
.故选B.] 6.C [C 点坐标(6,y ),则AB →=(-8,8),AC →=(3,y +6).
∵A 、B 、C 三点共线,∴3-8
=y +68,∴y =-9.] 7.12
解析 由a ∥b 得3(2x +1)=4(2-x ),解得x =12
. 8.(-4,-8)
解析 由a ∥b 得m =-4.
∴2a +3b =2×(1,2)+3×(-2,-4)=(-4,-8).
9.3
解析 P A →=(1,-5),PB →=(x -1,-10),
∵P 、A 、B 三点共线,∴P A →与PB →共线.
∴1×(-10)-(-5)×(x -1)=0,解得x =3.
10.2
解析 λa +b =(λ+2,2λ+3),c =(-4,-7),∴λ+2-4=2λ+3-7
,∴λ=2. 11.解 由已知得k a +b =(k -3,2k +2),
a -3
b =(10,-4),∵k a +b 与a -3b 平行,
∴(k -3)×(-4)-10(2k +2)=0,解得k =-13
. 此时k a +b =⎝⎛⎭⎫-13-3,-23+2=-13
(a -3b ), ∴当k =-13
时,k a +b 与a -3b 平行,并且反向. 12.解 方法一 由题意知P 、B 、O 三点共线,又OB →=(4,4).
故可设OP →=tOB →=(4t,4t ),
∴AP →=OP →-OA →=(4t,4t )-(4,0)=(4t -4,4t ),
AC →=OC →-OA →=(2,6)-(4,0)=(-2,6).
又∵A 、C 、P 三点共线,∴AP →∥AC →,
∴6(4t -4)+8t =0,解得t =34
, ∴OP →=(3,3),即点P 的坐标为(3,3).
方法二 设点P (x ,y ),则OP →=(x ,y ),OB →=(4,4).
∵P 、B 、O 三点共线,∴OP →∥OB →,∴4x -4y =0.
又AP →=OP →-OA →=(x ,y )-(4,0)=(x -4,y ),
AC →=OC →-OA →=(2,6)-(4,0)=(-2,6),
∵P 、A 、C 三点共线,∴AP →∥AC →,∴6(x -4)+2y =0.
由⎩⎪⎨⎪⎧ 4x -4y =0,6(x -4)+2y =0, 得⎩
⎪⎨⎪⎧ x =3,y =3, 所以点P 的坐标为(3,3).
13.D [设点C 的坐标为(x ,y ),
则(x ,y )=m (3,1)+n (-1,3)=(3m -n ,m +3n ), ∴⎩
⎪⎨⎪⎧
x =3m -n , ①y =m +3n , ② ①+2×②得,x +2y =5m +5n ,又m +n =1,
∴x +2y -5=0.所以点C 的轨迹方程为x +2y -5=0.]
14.(2,3)
解析 设AC →=λCB →,则得C 点坐标为⎝ ⎛⎭
⎪⎫λ-11+λ,λ-31+λ. 把C 点坐标⎝ ⎛⎭⎪⎫λ-11+λ,λ-31+λ代入直线x +y -5=0的方程,解得λ=-3.∴C 点坐标为(2,3).。