周练(五) 平面向量的基本定理及坐标表示

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周练(五) 平面向量的基本定理及坐标表示

(时间:80分钟 满分:100分)

一、选择题(每小题5分,共40分)

1.如果e1、e2是平面α内两个不共线的向量,那么在下列各说法中错误的有

( ).

①λe1+μe2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;②对于平面α内的任一向量a,使a=λe1+μe2成立的λ,μ有无数多对;③若向量λ1e1+μ1e2与λ2e1+μ2e2共线,则有且只有一个实数k,使λ2e1+μ2e2=k(λ1e1+μ1e2);④若实数λ,μ使λe1+μe2=0,则λ=μ=0.

A.①② B.②③

C.③④ D.②

解析 ②λ,μ只有一对;③λ1e1+μ1e2可能为0,则k可能不存在或有无数个.

答案 B

2.下列向量中,能作为表示它们所在平面内所有向量的基底的是( ).

A.e1=(0,0),e2=(1,-2)

B.e1=(-1,2),e2=(5,7)

C.e1=(3,5),e2=(6,10)

D.e1=(2,-3),e2=12,-34

解析 在选项A中,e1=0,它与平面内任意向量共线,不能作为基底,在选项C中,e2=2e1,它们共线,不能作为基底;在选项D中,e1=4e2,它们共线,不能作为基底.故选B.

答案 B

3.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) 解析 设D(x,y),

AB→=(0,2)-(-1,1)=(1,1),

CD→=(x,y)-(2,0)=(x-2,y).

∵AB→+CD→=0,

∴(1,1)+(x-2,y)=(0,0),

∴ x-1=0,y+1=0,∴ x=1,y=-1,即D(1,-1).

答案 C

4.已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+4b与a-2b共线,则m的值为( ).

A.12 B.2

C.-12 D.-2

解析 ma+4b=(2m-4,3m+8),a-2b=(4,-1),

由-(2m-4)-4(3m+8)=0,得m=-2.

答案 D

5.已知△ABC的两个顶点A(3,7)和B(-2,5).若AC的中点在x轴上,BC的中点在y轴上,则顶点C的坐标是( ).

A.(2,-7) B.(-7,2)

C.(-3,-5) D.(5,3)

解析 设C(x,y),则根据中点公式,有x-22=0,y+72=0,解得x=2,y=-7.

答案 A

6.已知a=(3,4),b=(sin α,cos α),且a∥b,则tan α=( ).

A.34 B.-34

C.43 D.-43 解析 由已知得,3cos α-4sin α=0,所以tan α=34,故选A.

答案 A

7.(2012·厦门高一检测)若OP1→=a,OP2→=b,P1P→=λPP2→(λ≠-1),则OP→等于

( ).

A.a+λb B.λa+(1-λ)b

C.λa+b D.11+λa+λ1+λb

解析 ∵OP→=OP1→+P1P→=OP1→+λPP2→

=OP1→+λ(OP2→-OP→)=OP1→+λOP2→-λOP→,

∴(1+λ)OP→=OP1→+λOP2→,

∴OP→=11+λOP1→+λ1+λOP2→=11+λa+λ1+λb.

答案 D

8.已知OA→=a,OB→=b,∠AOB的平分线OM交AB于点M,则向量OM→可表示为

( ).

A.a|a|+b|b| B.λa|a|+b|b|

C.a+b|a+b| D.|b|a+|a|b|a|+|b|

解析 由向量加法的平行四边形法则知,向量OM→和分别与OA→、OB→同向的单位向量之和共线,∴OM→可表示成λa|a|+b|b|.(与OA→同向的单位向量即a|a|,与OB→同向的单位向量即b|b|)

答案 B

二、填空题(每小题5分,共20分) 9.在平行四边形ABCD中,E和F分别是边CD和BC的中点,若AC→=λAE→+μAF→,其中λ、μ∈R,则λ+μ=________.

解析 设AB→=a,AD→=b,

则AE→=12a+b,

AF→=a+12b,

又∵AC→=a+b,

∴AC→=23(AE→+AF→),即λ=μ=23,∴λ+μ=43.

答案 43

10.已知向量a=(x,1),b=(1,x)方向相反,则x=________.

解析 由题意知a与b共线,则x2=1,

∴x=±1,又∵a与b反向,

∴x=-1.

答案 -1

11.在△ABC中,AE→=15AB→,EF∥BC,EF交AC于F.设AB→=a,AC→=b,则BF→可以用a、b表示的形式是BF→=________.

解析 由题意,得AF→=15AC→=15b,BF→=BA→+AF→=-a+15b.

答案 -a+15b

12.已知A(2,3),B(1,4)且12AB→=(sin α,cos β),α,β∈-π2,π2,则α+β=________.

解析 由题意,得AB→=(-1,1). 又∵12AB→=(sin α,cos β),∴sin α=-12,cos β=12.

又∵α,β∈-π2,π2,∴α=-π6,β=π3或-π3,

∴α+β=π6或-π2.

答案 π6或-π2

三、解答题(每小题10分,共40分)

13.(2012·保定高一检测)设e1,e2为两个不共线的向量,a=-e1+3e2,b=4e1+2e2,c=-3e1+12e2,试用b,c为基底表示向量a.

解 设a=λ1b+λ2c,λ1,λ2∈R,则-e1+3e2=λ1(4e1+2e2)+λ2(-3e1+12e2),

即-e1+3e2=(4λ1-3λ2)e1+(2λ1+12λ2)e2,

∴ 4λ1-3λ2=-1,2λ1+12λ2=3,∴ λ1=-118,λ2=727,

∴a=-118b+727c.

14.设a=(6,3a),b=(2,x2-2x),且满足a∥b的实数x存在, 求实数a的取值范围.

解 由a∥b得6(x2-2x)-3a×2=0,

即x2-2x-a=0.

根据题意,上述方程有实数解,故有Δ=4+4a≥0.

即a≥-1.

15.已知点O(0,0),A(1,2),B(4,5),且OP→=OA→+tAB→,试问:

(1)t为何值时,P在x轴上?P在y轴上?P在第二象限?

(2)四边形OABP能否成为平行四边形?若能,求出相应的t值;若不能,请说明理由.

解 OA→=(1,2),AB→=(3,3), OP→=(1,2)+t(3,3)=(1+3t,2+3t).

(1)若P在x轴上,则有2+3t=0,t=-23;

若P在y轴上,则有1+3t=0,t=-13;

若P在第二象限,则有 1+3t<0,2+3t>0,解得-23

(2)PB→=(3-3t,3-3t),若四边形OABP是平行四边形,则有OA→=PB→,即有3-3t=1,且3-3t=2,这显然是不可能的,因此,四边形OABP不可能是平行四边形.

16.已知A(-1,-1),B(1,3),C(4,9).

(1)求证:A,B,C三点共线;

(2)若AC→=λ1CB→,BA→=λ2AC→,求λ1、λ2的值,并解释λ1,λ2的几何意义.

(1)证明 ∵AB→=(2,4),AC→=(5,10),∴AC→=52AB→.

又AC→、AB→有公共点A,∴A,B,C三点共线.

(2)解 ∵CB→=(-3,-6),∴AC→=-53CB→,

∴λ1=-53.同理,λ2=-25.

其几何意义分别为:λ1=-53表示|AC→|=53|CB→|,AC→与CB→反向;λ2=-25表示|BA→|=25|AC→|,且BA→与AC→反向.