第四编平面向量13页docWord格式.docx
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=+.
又
∴=c+(b-c)=b+c.
答案 b+c
4.(2010·
泰州模拟)如图所示,平面内的两条相交直线OP1和OP2
将该平面分割成四个部分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ(不包括边界).
若且点P落在第Ⅲ部分,则实数a,b满
足a______0,b______0(用“>
”,“<
”或“=”填空).
解析由于点P落在第Ⅲ部分,且
则根据实数与向量的积的定义及平行四边形法则知a>
0,b<
0.
答案 >
<
5.(2009·
江苏南京二模)设=x+y,且A、B、C三点共线(该直线不过端点O),
则x+y=________.
解析 ∵A、B、C三点共线,∴存在一个实数λ,
=λ,即-=λ(-).
=(1-λ)+λ.
又∵=x=x+y,∴x+y=(1-λ)+λ=1.
答案 1
6.(2009·
广东茂名一模)在△ABC中,已知D是AB边上的一点,若
则λ=________.
①
解析由图知
②
且+2=0.
①+②×
2得3=+2,
∴=+,∴λ=.
答案
7.(2009·
浙江改编)设向量a,b满足:
|a|=3,|b|=4,a·
b=0,以a,b,a-b的模为边长构
成三角形,则它的边与半径为1的圆的公共点个数最多为________.
解析 由|a|=3,|b|=4及a·
b=0知a⊥b,故a,b,a-b构成直角三角
形,且|a-b|=5.又其内切圆半径为如图所示.将内切圆向
上或向下平移可知该圆与该直角三角形最多有4个交点.
答案 4
8.(2009·
北京改编)设D是正△P1P2P3及其内部的点构成的集合,点P0
是△P1P2P3的中心.若集合S={P|P∈D,|PP0|≤|PPi|,i=1,2,3},则
集合S表示的平面区域是________.
解析 如图所示,AB、CD、EF分别为P0P1、P0P2、P0P3的垂直平
分线,且AB、CD、EF分别交P1P2、P2P3、P3P1于点A、C、D、E、
F、B.若|PP0|=|PP1|,则点P在线段AB上,若|PP0|≤|PP1|,则点P在
梯形ABP3P2中.
同理,若|PP0|≤|PP2|,则点P在梯形CDP3P1中.
若|PP0|≤|PP3|,则点P在梯形EFP1P2中.
综上可知,若|PP0|≤|PPi|,i=1,2,3,则点P在六边形ABFEDC中.
答案 六边形区域
9.(2009·
山东改编)设P是△ABC所在平面内的一点,++=2,
则+=________.
解析因为++=2,所以点P为线段AC的中点,即+=0.
答案 0
二、解答题(本大题共3小题,共46分)
10.(14分)(2010·
南京调研)在△OAB中,延长BA到C,使=
在OB上取点D,使=.DC与OA交于E,设=a,=b,
用a,b表示向量,.
解因为A是BC的中点,所以=(+),
即=2-=2a-b;
=-=-
=2a-b-b=2a-b.
11.(16分)(2010·
江苏苏州调研)已知:
任意四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的
中点,求证:
证明 方法一 如图,
∵E、F分别是AD、BC的中点,
∴+=0,+=0,
又∵+++=0,
∴=++①
同理=++②
由①+②得,
2=++(+)+(+)=+.
方法二连结
则
12.(16分)(2009·
上海宝山模拟)已知点G为△ABC的重心,过点G作直线与AB、AC
两边分别交于M、N两点,且求+的值.
解 根据题意G为三角形的重心,
=(+),
=-=(+)-x
由于与共线,根据共线向量基本定理知,存在实数λ,使得
即+
即,因此=
即x+y-3xy=0两边同除以xy整理得+=3.
4.2平面向量的坐标运算
1.(2009·
天津汉沽一中模拟)已知平面向量a=(1,1),b=(1,-1),则向量a-b=__________.
解析 a-b=(1,1)-(1,-1)=-==(-1,2).
答案 (-1,2)
2.(2010·
湖南衡阳四校联考)已知向量a=(2,3),b=(-1,2),若ma+nb与a-2b共线,则=
________.
解析 ma+nb=(2m,3m)+(-n,2n)=(2m-n,3m+2n),
a-2b=(2,3)-(-2,4)=(4,-1).
由于ma+nb与a-2b共线,则有=,
∴n-2m=12m+8n,∴=-.
答案 -
3.(2009·
宁夏、海南改编)已知a=(-3,2),b=(-1,0),向量λa+b与a-2b垂直,则实数λ
的值为__________.
解析 ∵a=(-3,2),b=(-1,0),
∴λa+b=(-3λ-1,2λ),
a-2b=(-3,2)-2(-1,0)=(-1,2).
由(λa+b)⊥(a-2b)知4λ+3λ+1=0.∴λ=-.
4.(2009·
湖北理改编)已知P={a|a=(1,0)+m(0,1),m∈R},Q={b|b=(1,1)+n(-1,1),n∈R}
是两个向量集合,则P∩Q=________.
解析 ∵P={a|a=(1,0)+m(0,1),m∈R}
={a|a=(1,m)},Q={b|b=(1-n,1+n),n∈R},
由得∴a=b=(1,1),
∴P∩Q={(1,1)}.
答案 {(1,1)}
5.(2009·
山东潍坊一模)已知向量a=,b=(x,1),其中x>
0,若(a-2b)∥(2a+b),则
x的值为____________.
解析 a-2b=(8-2x,x-2),2a+b=(16+x,x+1),
由已知(a-2b)∥(2a+b),显然2a+b≠0,
故有(8-2x,x-2)=λ(16+x,x+1)
即,解得x=4(x>
0).
6.(2010·
泰州模拟)已知向量a=(2,4),b=(1,1),若向量b⊥(a+λb),则实数λ的值是
______________.
解析 a+λb=(2,4)+λ(1,1)=(2+λ,4+λ).
∵b⊥(a+λb),∴b·
(a+λb)=0,
即(1,1)·
(2+λ,4+λ)=2+λ+4+λ=6+2λ=0,
∴λ=-3.
答案 -3
7.(2008·
辽宁文)已知四边形ABCD的顶点A(0,2)、B(-1,-2)、C(3,1),且
则顶点D的坐标为________.
解析 ∵A(0,2),B(-1,-2),C(3,1),
=(3,1)-(-1,-2)=(4,3).
设D(x,y),∵=(x,y-2),=2,
∴(4,3)=(2x,2y-4).∴x=2,y=.
辽宁改编)在平面直角坐标系xOy中,四边形ABCD的边AB∥DC,AD∥BC.已知
A(-2,0),B(6,8),C(8,6),则D点的坐标为______________.
解析设D点的坐标为(x,y),由题意知=,
即(2,-2)=(x+2,y),所以x=0,y=-2,∴D(0,-2).
答案 (0,-2)
9.(2009·
浙江改编)已知向量a=(1,2),b=(2,-3).若向量c满足(c+a)∥b,c⊥(a+b),则
c=________.
解析 设c=(x,y),则c+a=(x+1,y+2),
又(c+a)∥b,∴2(y+2)+3(x+1)=0.①
又c⊥(a+b),∴(x,y)·
(3,-1)=3x-y=0.②
解①②得x=-,y=-.
10.(14分)(2009·
江苏金陵中学三模)已知A(-2,4)、B(3,-1)、C(-3,-4)且
=3,=2,求点M、N及的坐标.
解 ∵A(-2,4)、B(3,-1)、C(-3,-4),
设M(x,y),则有=(x+3,y+4),
∴,∴,
∴M点的坐标为(0,20).
同理可求得N点坐标为(9,2),
因此=(9,-18),
故所求点M、N的坐标分别为(0,20)、(9,2),
的坐标为(9,-18).
江苏丹阳高级中学一模)已知A(-2,4),B(3,-1),C(-3,-4).设
=a,=b,=c,且3c,,2b.
(1)求3a+b-3c;
(2)求满足a=mb+nc的实数m,n.
解 由已知得a=(5,-5),b=(-6,-3),c=(1,8).
(1)3a+b-3c=3(5,-5)+(-6,-3)-3(1,8)
=(15-6-3,-15-3-24)=(6,-42).
(2)∵mb+nc=(-6m+n,-3m+8n),
∴,解得.
12.(16分)(2010·
山东济宁模拟)在ABCD中,A(1,1),=(6,0),
点M是线段AB的中点,线段CM与BD交于点P.
(1)若=(3,5),求点C的坐标;
(2)当||=||时,求点P的轨迹.
解
(1)设点C的坐标为(x0,y0),
又=(3,5)+(6,0)=(9,5),
即(x0-1,y0-1)=(9,5),
∴x0=10,y0=6,即点C(10,6).
(2)由三角形相似,不准得出
设P(x,y),则
=(x-1,y-1)-(6,0)=(x-7,y-1),
∴ABCD为菱形,
∴AC⊥BD.
即(x-7,y-1)·
(3x-9,3y-3)=0.
即(x-7)(3x-9)+(y-1)(3y-3)=0,
∴x2+y2-10x-2y+22=0(y≠1).
∴(x-5)2+(y-1)2=4(y≠1).
故点P的轨迹是以(5,1)为圆心,2为半径的圆去掉与直线y=1的两个交点.
4.3平面向量的数量积
常州模拟)向量a=(cos15°
,sin15°
),b=(-sin15°
,-cos15°
),则|a-b|的值是
__________.
解析 由题设,|a|=1,|b|=1,
a·
b=-sin(15°
+15°
)=-.
∴|a-b|2=a2+b2-2a·
b=1+1-2×
=3.
∴|a-b|=.
2.(2009·
浙江温州十校联考)在边长为1的正三角形ABC中,设=a,=c,=b,
则a·
b+b·
c+c·
a=______________________.
解析 如图所示,a+c=b,
b+b·
c+c·
a
=b·
(a+c)+a·
c=b2+a·
c
=1+|a|·
|c|cos〈a,c〉
=1+cos120°
=
3.(2010·
广东韶关一中模拟)若向量a,b满足|a|=1,|b|=2,a与b的夹角为60°
,则a·
b的值为________.
解析 a·
b=|a|·
|b|·
cos60°
+|b|2