§2 从位移的合成到向量的加法(数学北师版必修4)
建议用时 45分钟
一、选择题(每小题5分,共20分)
1.设AB=a,AD=b,BC=c,则DC等于( ) 实际用时 满分 100分 实际得分
A.a-b+c B.b-(a+c) C.a+b+c D.b-(a-c)
2.在△ABC中,BC=a,CA=b,则AB=( ) A.a-b B.b-a C.a+b D.-a-b
3.下列三个命题:①若a+b=0,b+c=0,则a=c;②AB=CD的等价条件是点A与点C重合,点B与点D重合;③若a+b=0且b=0,则-a=0.其中正确命题的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.0
4.已知O是四边形ABCD所在平面内的一点,且OA、
OB、OC、OD满足等式OA+OC=OB+OD,
则四边形是( )
A.平行四边形 B.菱形 C.梯形 D.等腰梯形 二、填空题(每小题5分,共10分)
5.化简:(AB-CD)-(AC-BD)= . 6. 若向量a,b满足|a|=8,|b|=12,则|a+b|的最小值为 ,|a-b|的最大值为 . 三、解答题(共70分)
7.(15分)已知OA=a,OB=b,且|a|=|b|=2,∠AOB=π3,求|a+b|,|a-b|.
8.(20分)已知a、b是两个非零向量,且|a|=|b|=|a-b|,求
a?ba?b.
9. (15分)已知非零向量a、b、c满足a+b+c=0,问表示a、b、c的有向线段能否构成三角形?
10. (20分)已知非零向量a、b满足|a|=7+1,|b|=7-1,且|a-b|=4,求|a+b|的值.
§2 从位移的合成到向量的加法(数学北师版必修4)
答题纸
得分:
一、选择题
题号 答案 二、填空题
5. 6. 三、解答题 7. 8. 9. 10.
1 2 3 4
§2 从位移的合成到向量的加法(数学北师版必修4)
答案
一、选择题
1.A 解析:利用封闭图形的向量关系,得AB+BC+CD=AD, ∴ DC=-CD=-[AD-(AB+BC)]=AB+BC-AD=a+c-b. 2.D 解析:∵ BC+CA=a+b=BA,∴ AB=-a-b.
3.B 解析:①中,∵ a+b=0,∴ a、b的长度相等且方向相反.又b+c=0,∴ b、c的长度相等且方向相反,∴ a、c的长度相等且方向相同,故a=c,①正确.②中,当AB=CD时,应有|AB|=|CD|及由A到B与由C到D的方向相同,但不一定要有点A与点C重合,点B与点D重合,故②错.③显然正确. 4. A 解析:∵ OA-OB=BA,OD-OC=CD, 而OA+OC=OB+OD,
∴ OA-OB=OD-OC,∴ BA=CD,即AB∥CD且AB=CD, ∴ 四边形ABCD为平行四边形. 二、填空题
5.0 解析1:(AB-CD)-(AC-BD)=(AB+BD)+(DC+CA) =AD+DA=0.
解析2:(AB-CD)-(AC-BD)=AB-CD-AC+BD =(AB-AC)+(DC-DB)=CB+BC=0. 解析3:设O为平面内任意一点,则有
(AB-CD)-(AC-BD)=AB-CD-AC+BD =(OB-OA)-(OD-OC)-( OC-OA)+(OD-OB) =OB-OA-OD+OC-OC+OA+OD-OB=0. 6. 4 20 解析:设a=AB,b=AC,
则当a与b共线且同向时,|a+b|=|a|+|b|,|a-b|=||a|-|b||. 当a与b共线且反向时,|a+b|=||a|-|b||,|a-b|=|a|+|b|.
当a与b 不共线时,||a|-|b||<|a+b|<|a|+|b|,||a|-|b||<|a-b|<|a|+|b|, 如图所示,因此当a与b共线且反向时,|a+b|取最小值为12-8=4; 当a与b共线且反向时,|a-b|取最大值为12+8=20. 三、解答题
7.解:以OA、OB为邻边作如图所示的平行四边形OBCA,
C D a+ b b a- b A B a 由向量的三角形法则和平行四边形法则,可知a+b=OC,a-b=BA. 又|a|=|b|,可知该平行四边形OBCA为菱形, ∴ |a+b|=|OC|=2|OM|=23,|a-b|=|BA|=2. 8.解:设OA=a,OB=b,则BA=OA-OB=a-b. ∵ |a|=|b|=|a-b|,∴ BA=OA=OB.
∴ △OAB为正三角形.设其边长为1,则 |a-b|=|BA|=1,|a+b|=2×a?b33=3.∴ ==3. 2a?b19.解:(1)当a、b不共线时,在平面上任取一点A,作AB=a,再以B为起点作BC=b,则AC=a+b. ∵ a+b+c=0,∴ c=-(a+b)=-AC=CA.
∴ 当a+b+c=0时,表示a、b、c的有向线段能构成三角形.
(2)当a、b共线时,即使a+b+c=0成立,也不能构成三角形.
综上所述,只有a、b、c均不共线时,它们的有向线段才能构成三角形.
10.解:设OA=a,OB=b,则|BA|=|a-b|.以OA、OB为邻边作平行四边形OACB,则|OC|=|a+b|.
222222
∵ (7+1)+(7-1)=4,∴ |OA|+|OB|=|BA|.∴ OA⊥OB.∴ 平行四边形OACB是矩形.
∵ 矩形的对角线相等,∴ |OC|=|BA|=4,即|a+b|=4.