向量的概念及运算
(时间:45分钟 分值:100分)
一、选择题 1. 给出下列命题:
→→
①向量AB的长度与向量BA的长度相等;
②两个非零向量a与b平行,则a与b的方向相同或相反; ③两个有共同起点而且相等的向量,其终点必相同; ④两个有公共终点的向量一定是共线向量. 其中不正确命题的个数为( ) A. 1 C. 3 答案:A
→→
解析:对于④,在△ABC中,BA与CA有公共终点A,但不是共线向量,故④错.①②③正确,故选A.
1
2. 设e1,e2是两个不共线的向量,且a=e1+λe2与b=-e2-e1共线,则实数λ=( )
3A. -1 1
C. -
3答案:D
11
解析:∵a=e1+λe2与b=-e2-e1共线,∴存在实数t,使得b=ta,即-e2-e1=t(e1
33111
+λe2),-e2-e1=te1+tλe2,∴t=-1,tλ=-,即λ=,故选D.
333
→→→3. [2013·安徽名校联考]设M是△ABC所在平面内的一点,BC+BA=2BM,则( ) →→
A. MA+MB=0 →→
C. MB+MC=0 答案:B
→→→
解析:∵BC+BA=2BM, →→→→→∴MC-MB+MA-MB=2BM, →→→→
即MA+MC=2BM+2MB=0.
→→B. MC+MA=0 →→→D. MA+MB+MC=0 B. 3 1D. 3B. 2 D. 4
→→→→→
4. [2013·江门市模拟]若四边形ABCD满足AB+CD=0,(AB-AD)·AC=0,则该四边形一定是( )
A. 直角梯形 C. 矩形 答案:B
→→→→解析:由AB+CD=0知,AB=DC,
即AB=CD,AB∥CD.∴四边形ABCD是平行四边形. →→→→→又(AB-AD)·AC=0,∴DB·AC=0,即AC⊥BD, 因此四边形ABCD是菱形,故选B.
→→→→→→5. [2012·辽宁大连沙河口3月模拟]非零不共线向量OA,OB,且2OP=xOA+yOB,若PA→
=λAB(λ∈R),则点Q(x,y)的轨迹方程是( )
A. x+y-2=0 C. x+2y-2=0 答案:A
→→→→→→
解析:PA=λAB得OA-OP=λ(OB-OA) →→→即OP=(1+λ)OA-λOB →→→又2OP=xOA+yOB
B. 2x+y-1=0 D. 2x+y-2=0 B. 菱形 D. 正方形
??x=2+2λ∴? ??y=-2λ
消去λ,得x+y=2,故选A.
→
|BC|→→→
6. [2013·威海模拟]已知平面上不共线的四点O,A,B,C.若OA+2OC=3OB,则的
→|AB|值为( )
1
A. 21
C. 4答案:A
→→→
解析:∵OA+2OC=3OB,
1B. 31D. 6
→→→→→→∴2OC-2OB=OB-OA,即2BC=AB, →
→→|BC|1∴2|BC|=|AB|,=.
→2|AB|二、填空题
→→→→→
7. [2013·广州模拟]在?ABCD中,AB=a,AD=b,AN=3NC,M为BC的中点,则MN=________(用a,b表示).
11答案:-a+b
44
→→→1→1→
解析:MN=MC+CN=AD-AC
241111
=b-(a+b)=-a+b. 2444
8. [2013·朝阳区模拟]如图,在△ABC中,D、E分别→→→是BC、AC的中点,F为AB上一点,且AB=4AF,若AD→→
=xAF+yAE,则x=________,y=________.
答案:2 1
→→→→1→→
解析:如图,连接ED,因为AD=AE+ED=AE+AB=AE
21→→→→→+×4AF=AE+2AF=2AF+AE. 2
所以x=2,y=1.
9. [2012·湖南高考]如图,在平行四边形ABCD中,AP⊥→→BD,垂足为P,且AP=3,则AP·AC=________.
答案:18
→→→→→
解析:AP·AC=AP·(DB+2BC) →→→→→→=2AP·BC=2AP·AD=2|AP|·|AP|=18. 三、解答题
→→→1→→1→
10. 如图,以向量OA=a,OB=b为边作?OADB,BM=BC,CN=CD,用a、b表示
33
→→→OM、ON、MN.
→→→
解:∵BA=OA-OB=a-b,→1→11BM=BA=a-b,
666
→→→15→∴OM=OB+BM=a+b.又OD=a+b,
66→→1→1→1→∴ON=OC+CD=OD+OD
3262→2
=OD=(a+b). 33
→→→2215∴MN=ON-OM=a+b-a-b
336611=a-b. 26
→15→22即OM=a+b,ON=a+b,
6633→11
MN=a-b.
26
11. [2013·宁化模考]已知两个非零向量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) →
=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5AB. →→
∴AB、BD共线,
又因为它们有公共点B,∴A、B、D三点共线. (2)∵ka+b与a+kb共线,
∴存在实数λ,使ka+b=λ(a+kb), 即ka+b=λa+λkb.
∴(k-λ)a=(λk-1)b.
∵a、b是不共线的两个非零向量, ∴k-λ=λk-1=0,∴k2-1=0.∴k=±1. 经检验,k=±1均符合题意.
→12. [2013·海口联考]设i、j分别是平面直角坐标系Ox,Oy正方向上的单位向量,且OA→→
=-2i+mj,OB=ni+j,OC=5i-j,若点A、B、C在同一条直线上,且m=2n,求实数m、n的值.
→→→
解:AB=OB-OA=(n+2)i+(1-m)j, →→→
BC=OC-OB=(5-n)i+(-2)j. ∵点A、B、C在同一条直线上, →→→→∴AB∥BC,即AB=λBC,
∴(n+2)i+(1-m)j=λ[(5-n)i+(-2)j], n+2=λ?5-n???
∴?1-m=-2λ??m=2n
???m=3?m=6
,解得?或?3.
?n=3???n=2
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