课时跟踪检测(二十六) 平面向量的基本定理及坐标表示 第Ⅰ组:全员必做题1.(2013·辽宁高考改编)已知点A (1,3),B (4,-1),则与向量AB ―→同方向的单位向量为________.2.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD u u u r =2DB u u u r ,CD u u u r =r AB u u u r +s AC u u u r ,则r +s 的值是________.3.已知向量a =⎝ ⎛⎭⎪⎫8,12x ,b =(x,1),其中x >0,若(a -2b )∥(2a +b ),则x 的值为________.4.创新题若α,β是一组基底,向量γ=x α+y β(x ,y ∈R ),则称(x ,y )为向量γ在基底α,β下的坐标,现已知向量a 在基底p =(1,-1),q =(2,1)下的坐标为(-2,2),则a 在另一组基底m =(-1,1),n =(1,2)下的坐标为________.5.如图,在平行四边形ABCD 中,O 是对角线AC ,BD 的交点,N 是线段OD 的中点,AN 的延长线与CD 交于点E ,则下列说法错误的是________.(填写序号)①AC u u u r =AB u u u r +AD u u u r②BD u u u r =AD u u u r -AB u u u r③AO u u u r =12AB u u u r +12AD u u u r ④AE u u u r =53AB u u u r +AD u u u r 6.在△ABC 中,点P 在BC 上,且BP u u u r =2PC u u u r ,点Q 是AC 的中点,若PA u u u r =(4,3),PQu u u r =(1,5),则BC u u u r =________.7.P ={a |a =(-1,1)+m (1,2),m ∈R },Q ={b |b =(1,-2)+n (2,3),n ∈R }是两个向量集合,则P ∩Q 等于________.8.已知向量OA u u u r =(1,-3),OB u u u r =(2,-1),OC u u u r =(k +1,k -2),若A ,B ,C 三点能构成三角形,则实数k 应满足的条件是________.9.已知a =(1,0),b =(2,1).求:(1)|a +3b |;(2)当k 为何实数时,k a -b 与a +3b 平行,平行时它们是同向还是反向?10.已知点O 为坐标原点,A (0,2),B (4,6),OM u u u u r =t 1OA u u u r +t 2AB u u u r .(1)求点M 在第二或第三象限的充要条件;(2)求证:当t 1=1时,不论t 2为何实数,A ,B ,M 三点都共线.第Ⅱ组:重点选做题1.(2013·南通二模)如图,正六边形ABCDEF 中,P 是△CDE 内(包括边界)的动点.设AP u u u r =αAB u u u r +βAF u u u r (α,β∈R ),则α+β的取值范围是________.2.(2014·苏锡常镇一模)如图,在正方形ABCD 中,E 为AB 的中点,P 为以A 为圆心、AB 为半径的圆弧上的任意一点,设向量AC u u u r =λDE u u u r +μAP u u u r ,则λ+μ的最小值为________.答 案第Ⅰ组:全员必做题1.解析:AB u u u r =(3,-4),则与其同方向的单位向量e =AB uu u r|AB u u u r |=15(3,-4)=⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-45.答案:⎝ ⎛⎭⎪⎫35,-452.解析:∵CD u u u r =2DB u u u r ,∴CD u u u r =23CB u u u r =23(AB u u u r -AC u u u r),∴CD u u u r =23AB uu u r -23AC ,又CD u u u r =r AB u u u r +s AC u u u r ,∴r =23,s =-23,∴r +s =0.答案:03.解析:a -2b =⎝ ⎛⎭⎪⎫8-2x ,12x -2,2a +b =(16+x ,x +1),由已知(a -2b )∥(2a +b ),显然2a +b ≠0,故有⎝ ⎛⎭⎪⎫8-2x ,12x -2=λ(16+x ,x +1),λ∈R ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 8-2x =λ16+x ,12x -2=λx +1⇒x =4(x >0).答案:4 4.解析:∵a 在基底p ,q 下的坐标为(-2,2),即a =-2p +2q =(2,4),令a =x m +y n =(-x +y ,x +2y ),∴⎩⎪⎨⎪⎧ -x +y =2,x +2y =4,即⎩⎪⎨⎪⎧ x =0,y =2.∴a 在基底m ,n 下的坐标为(0,2).答案:(0,2)5.解析:由向量减法的三角形法则知,DB u u u r =AD u u u r -AB u u u r ,排除②;由向量加法的平行四边形法则知,AC u u u r =AB u u u r +AD u u u r ,AO u u u r =12AC u u u r =12AB u u u r +12AD u u u r ,排除①、③. 答案:④6.解析:AQ u u u r =PQ u u u r -PA u u u r =(-3,2),∴AC u u u r =2AQ u u u r =(-6,4).PC u u u r =PA u u u r +AC u u u r =(-2,7),∴BC u u u r =3PC u u u r =(-6,21).答案:(-6,21)7.解析:P 中,a =(-1+m,1+2m ),Q 中,b =(1+2n ,-2+3n ).则⎩⎪⎨⎪⎧ -1+m =1+2n ,1+2m =-2+3n .得⎩⎪⎨⎪⎧ m =-12,n =-7.此时a =b =(-13,-23).答案:{}-13,-238.解析:若点A ,B ,C 能构成三角形,则向量AB u u u r ,AC u u u r 不共线.∵AB u u u r =OB u u u r -OA u u u r =(2,-1)-(1,-3)=(1,2),AC u u u r =OC u u u r -OA u u u r =(k +1,k -2)-(1,-3)=(k ,k +1),∴1×(k +1)-2k ≠0,解得k ≠1.答案:k ≠19.解:(1)因为a =(1,0),b =(2,1),所以a +3b =(7,3),故|a +3b |=72+32=58. (2)k a -b =(k -2,-1),a +3b =(7,3),因为k a -b 与a +3b 平行,所以3(k -2)+7=0,即k =-13. 此时k a -b =(k -2,-1)=⎝ ⎛⎭⎪⎫-73,-1, a +3b =(7,3),则a +3b =-3(k a -b ),即此时向量a +3b 与k a -b 方向相反.10.解:(1) OM u u u u r =t 1OA u u u r +t 2AB u u u r =t 1(0,2)+t 2(4,4)=(4t 2,2t 1+4t 2).当点M 在第二或第三象限时,有⎩⎪⎨⎪⎧ 4t 2<0,2t 1+4t 2≠0,故所求的充要条件为t 2<0且t 1+2t 2≠0.(2)证明:当t 1=1时,由(1)知OM u u u u r =(4t 2,4t 2+2).∵AB u u u r =OB u u u r -OA u u u r =(4,4),AM u u u u r =OM u u u u r -OA u u u r =(4t 2,4t 2)=t 2(4,4)=t 2AB u u u r ,∴A ,B ,M 三点共线.第Ⅱ组:重点选做题1.解析:法一:分别延长DC ,AB 交于点G ,则 CG ∥AF ,且CG =AF ,从而AC u u u r =AG u u u r +GC u u u r =2AB u u u r +AF u u u r ,同理可得AE u u u r =AB u u u r +2AF u u u r ,AD u u u r =2AB u u u r +2AF u u u r ,因为点P 在△CDE 内部(包括边界),所以α+β∈[3,4].法二:建立如图所示的直角坐标系,不妨设正六边形ABCDEF 的边长为2,则点A (0,0),B (2,0),C (3,3),D (2,23),E (0,23),F (-1,3),从而点P 位于区域⎩⎨⎧ x +3y ≥6,3x +y ≤43,y ≤23,中.又AP u u u r =αAB u u u r +βAF u u u r =(2α-β,3β),代入可行域得⎩⎪⎨⎪⎧ α+β≥3,α≤2,β≤2,于是α+β∈[3,4].答案:[3,4] 2.解析:以A 为原点,如图建立直角坐标系,不妨设正方形ABCD 的边长为1,则AC u u u r =(1,1),DE u u u r =⎝ ⎛⎭⎪⎫12,-1.设AP u u u r =(cos α, sin α),α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2.由AC u u u r =λDE u u u r +μAP u u u r 得⎩⎪⎨⎪⎧ 1=λ2+μcos α,1=-λ+μsin α,所以 μ=32cos α+sin α,故λ+μ=μsin α-1+μ=3·1+sin α2cos α+sin α-1. 设f (α)=1+sin α2cos α+sin α,α∈⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2, 则f ′(α)=2+2sin α-cos α2cos α+sin α2. 因为f ′(α)>0恒成立,故f (α)在⎣⎢⎡⎦⎥⎤0,π2上单调增. 所以当α=0时,f (α)min =f (0)=12, 所以(λ+μ)min =12. 答案:12。