高考讲坛届高考数学一轮复习第4章第1节平面向量的概念及线性运算课后限时自测理苏教版【含答案】

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【高考讲坛】2016届高考数学一轮复习 第4章 第1节 平面向量的
概念及线性运算课后限时自测 理 苏教版

[A级 基础达标练]
一、填空题

1.若O是△ABC所在平面内一点,D为BC边的中点,且2OA→+OB→+OC→=0,那么|AO→||AD→|=
________.
[解析] 因为D为BC边的中点,∴OB→+OC→=2OD→,
又2OA→+OB→+OC→=0,
∴2OA→+2OD→=0,即AO→=OD→.

因此AD→=2AO→,故|AO→||AD→|=12.
[答案] 12
2.(2014·镇江质检)若a+c与b都是非零向量,则“a+b+c=0”是“b∥(a+c)”
的________条件.
[解析] 若a+b+c=0,则b=-(a+c),
∴b∥(a+c);
若b∥(a+c),则b=λ(a+c),当λ≠-1时,a+b+c≠0.
因此“a+b+c=0”是“b∥(a+c)”的充分不必要条件.
[答案] 充分不必要

3.如果AB→=e1+e2,BC→=2e1-3e2,AF→=3e1-ke2,且A,C,F三点共线,则k=________.
[解析] ∵AB→=e1+e2,BC→=2e1-3e2,
∴AC→=AB→+BC→=3e1-2e2.
∵A,C,F三点共线,
2

∴AC→∥AF→,从而存在实数λ,使得AC→=λAF→.
∴3e1-2e2=3λe1-λke2,
又e1,e2是不共线的非零向量,

∴ 3=3λ,-2=-λk,因此k=2.
[答案] 2
4.(2014·南京调研)在△ABC中,点D是BC边上的点,AD→=λAB→+μAC→(λ,μ∈R),
则λμ的最大值为________.

[解析] ∵D在边BC上,且AD→=λAB→+μAC→,∴λ>0,μ>0,且λ+μ=1,∴
λμ≤λ+μ22=14,当且仅当λ=μ=12时,取“=”号.

[答案] 14
5.(2014·泰州市期末考试)在△ABC中,BD→=2DC→,若AD→=λ1AB→+λ2AC→,则λ1λ2的
值为________.

[解析] AD→=AC→+CD→=AC→+13CB→,而CB→=AB→-AC→,所以AD→=13AB→+23AC→,所以λ1=13,λ
2

=23,则λ1λ2=29.
[答案] 29
6.(2014·南京市调研)如图4­1­3所示,在△ABC中,D,E分别为边BC,AC的中点,
F为边AB上的点,且AB→=3AF→,若AD→=xAF→+yAE→,x,y∈R,则x+y
的值为________.

图4­1­3
[解析] ∵D为BC的中点,∴AD→=12(AB→+AC→)=12(3AF→+2AE→)=32AF→+AE→,故x=32,y=1,
∴x+y=52.
3

[答案] 52
7.(2014·宿迁质检)若点M是△ABC所在平面内的一点,且满足5AM→=AB→+3AC→,则△
ABM与△ABC
的面积比为________.

[解析] 设AB的中点为D,如图所示,由5AM→=AB→+3AC→得
3AM→-3AC→=2AD→-2AM→,即3CM→=2MD→.
故C,M,D三点共线,且MD→=35CD→.

所以S△ABMS△ABC=12·AB·DM12·AB·DC=DMDC=35.
[答案] 35
8.(2014·扬州质检)设点M是线段BC的中点,点A在直线BC外,|BC→|=4,|AB→+AC→|
=|AB→-AC→|,则|AM→|=________.

[解析] 延长AM至点D,连结BD、CD,则ABDC为平行四边形,AB→+AC→=AD→,AB→-AC→=
CB→,∵|AB→+AC→|=|AB→-AC→|,∴|AD→|=|CB

|=4,

∴|AM→|=12|AD→|=2.
[答案] 2
二、解答题
4

9.设两个非零向量a与b不共线.
(1)若AB→=a+b,BC→=2a+8b,CD→=3(a-b),
求证:A,B,D三点共线;
(2)试确定实数k,使ka+b和a+kb共线.

[解] (1)∵AB→=a+b,BC→=2a+8b,CD→=3(a-b).
∴BD→=BC→+CD→=2a+8b+3(a-b)=5(a+b)=5AB→.
∴AB→,BD→共线,
又∵它们有公共点B,
∴A,B,D三点共线.
(2)假设ka+b与a+kb共线,
则存在实数λ,使ka+b=λ(a+kb),即(k-λ)a=(λk-1)b.
又a,b是两不共线的非零向量,
∴k-λ=λk-1=0.
∴k2-1=0,∴k=±1.

10.在△ABC中,AD→=23AB→,DE∥BC交AC于E,BC边上的中线AM交DE于N,设AB→=a,

AC→=b,用a、b表示向量AE→、BC→、DE→、DN→、AM→、AN

.

图4­1­4
[解]  DE→∥BC→,AD→=23AB→⇒AE→=23AC→=23b.

BC→=AC→-AB→=b-a
.

由△ADE∽△ABC,得DE→=23BC→=23(b-a).
又AM是△ABC的中线,DE∥BC,
5

得DN→=12DE→=13(b-a).
又AM→=12(AB→+AC→)=12(a+b).




△ADN∽△
ABM
AD→=23AB


AN

→=23AM→
=13(a+b).

[B级 能力提升练]
一、填空题
1.如图4­1­5所示,平面内三

图4­1­5
个向量OA→、OB→、OC→,其中OA→与OB→的夹角为120°,OA→与OC→的夹角为30°,且|OA→|=|OB→|
=1,|OC→|=23.若OC→=λOA→+μOB→(λ,μ∈R),则λ+μ的值为________.

[解析] 以OC为对角线,OA→,OB→方向作平行四边形(如图所示ODCE).

由已知∠COD=30°,∠COE=90°,
在Rt△OCD中,∵|OC→|=23,

则|OD→|=|OC→|cos 30°=4;
在Rt△OCE中,|OE→|=|OC→|·tan 30°=2,
∴OD→=4OA→,OE→=2OB→,
又OC→=OD→+OE→=4OA→+2OB→.
∴λ=4,μ=2,故λ+μ=6.
6

[答案] 6
2.若点O是△ABC所在平面内的一点,且满足|OB→-OC→|=|OB→+OC→-2OA→|,则△ABC的
形状为________.

[解析] OB→+OC→-2OA→=OB→-OA→+OC→-OA→=AB→+AC→,OB→-OC→=CB→=AB→-AC→,∴|AB→+AC→|
=|AB→-AC→|.
故A,B,C为矩形的三个顶点,△ABC为直角三角形.
[答案] 直角三角形
二、解答题

3.设O是平面上一定点,A,B,C是平面上不共线的三点,动点P满足OP→=OA→+

λAB→|AB→|+AC→|AC→|,λ∈[0,+∞).求点P的轨迹,并判断点P的轨迹通过下述哪一个定点:
①△ABC的外心;②△ABC的内心;③△ABC的重心;
④△ABC的垂心.

[解] 如图,记AM→=AB→|AB→|,AN→=AC→|AC→|,则AM→,AN→都是单位向量,

∴|AM→|=|AN→|,AQ→=AM→+AN→,
则四边形AMQN是菱形,∴AQ平分∠BAC.

∵OP→=OA→+AP→,由条件知OP→=OA→+λAQ→,
∴AP→=λAQ→(λ∈[0,+∞)),
∴点P的轨迹是射线AQ,且AQ通过△ABC的内心.