―→―→―→―→―→4―→2―→4―→2―→2―→2―→∴AC=AB+BC=DC+BC=AM-AN+AN-AM=AM+AN,
333333224―→―→―→
∵AC=λAM+μAN,∴λ=,μ=,λ+μ=.
3334
答案: 3
考点三 共线向量定理的应用
[典例] 设两个非零向量a与b不共线,
―→―→―→
(1)若AB=a+b,BC=2a+8b,CD=3a-3b, 求证:A,B,D三点共线;
(2)试确定实数k,使ka+b和a+kb同向.
―→―→―→
[解] (1)证明:∵AB=a+b,BC=2a+8b,CD=3a-3b, ―→―→―→―→∴BD=BC+CD=2a+8b+3a-3b=5(a+b)=5AB, ―→―→
∴AB,BD共线. 又∵它们有公共点B, ∴A,B,D三点共线. (2)∵ka+b与a+kb同向,
∴存在实数λ(λ>0),使ka+b=λ(a+kb), 即ka+b=λa+λkb. ∴(k-λ)a=(λk-1)b.
∵a,b是不共线的非零向量,
????k-λ=0,?k=1,?k=-1,∴?解得?或? ?λk-1=0,??λ=-1,??λ=1?
又∵λ>0,∴k=1.
1.向量共线问题的注意事项
(1)向量共线的充要条件中,当两向量共线时,通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量,注意待定系数法和方程思想的运用.
6
(2)证明三点共线问题,可用向量共线来解决,但应注意向量共线与三点共线的区别与联系,当两向量共线且有公共点时,才能得到三点共线.
[题组训练]
―→―→―→
1.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,CD=-5a-3b,则四边形ABCD的形状是( )
A.矩形 C.梯形
B.平行四边形 D.以上都不对
―→―→―→―→―→―→解析:选C 由已知,得AD=AB+BC+CD=-8a-2b=2(-4a-b)=2BC,故AD―→―→―→
∥BC.又因为AB与CD不平行,所以四边形ABCD是梯形.
2.已知向量e1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,若向量a与向量b共线,则( ) A.λ=0 C.e1∥e2
B.e2=0 D.e1∥e2或λ=0
解析:选D 因为向量e1≠0,λ∈R,a=e1+λe2,b=2e1,又因为向量a和b共线,存在实数k,使得a=kb,所以e1+λe2=2ke1,所以λe2=(2k-1)e1,所以e1∥e2或λ=0.
―→1―→―→―→―→
3.已知O为△ABC内一点,且AO=(OB+OC),AD=tAC,若B,O,D三点共
2线,则t=( )
1A. 41C. 2
1 B. 32 D. 3
1―→―→―→―→―→
解析:选B 设E是BC边的中点,则(OB+OC)=OE,由题意得AO=OE,所以
211―→1―→1―→―→1―→1―→
AO=AE=(AB+AC)=AB+AD,又因为B,O,D三点共线,所以+=1,解
2444t44t1
得t=,故选B.
3
―→
―→―→AB
4.已知O,A,B三点不共线,P为该平面内一点,且OP=OA+,则( )
―→|AB|A.点P在线段AB上 B.点P在线段AB的延长线上 C.点P在线段AB的反向延长线上 D.点P在射线AB上
7
―→―→
1――→―→AB―→―→AB―→→
解析:选D 由OP=OA+,得OP-OA=,∴AP=·AB,∴点P在
―→―→―→|AB||AB||AB|射线AB上,故选D.
[课时跟踪检测]
―→―→
1.设D,E,F分别为△ABC的三边BC,CA,AB的中点,则EB+FC=( ) ―→
A.AD 1―→C.BC 2
1―→ B.AD
2―→ D.BC
―→―→1―→―→1―→―→1―→―→―→
解析:选A 由题意得EB+FC=(AB+CB)+(AC+BC)=(AB+AC)=AD.
2222.已知向量a,b不共线,且c=λa+b,d=a+(2λ-1)b,若c与d共线反向,则实数λ的值为( )
A.1 1
C.1或-
2
1
B.-
21
D.-1或-
2
解析:选B 由于c与d共线反向,则存在实数k使c=kd(k<0), 于是λa+b=ka+?2λ-1?b. 整理得λa+b=ka+(2λk-k)b.
[]
??λ=k,
由于a,b不共线,所以有?
?2λk-k=1,?
1
整理得2λ2-λ-1=0,解得λ=1或λ=-.
21
又因为k<0,所以λ<0,故λ=-. 2
―→―→―→
3.设向量a,b不共线,AB=2a+pb,BC=a+b,CD=a-2b,若A,B,D三点共线,则实数p的值为( )
A.-2 C.1
B.-1 D.2
―→―→―→―→―→
解析:选B 因为BC=a+b,CD=a-2b,所以BD=BC+CD=2a-b.又因为A,―→―→―→―→
B,D三点共线,所以AB,BD共线.设AB=λBD,所以2a+pb=λ(2a-b),所以2=2λ,
8
p=-λ,即λ=1,p=-1.
―→―→―→
4.(2019·甘肃诊断)设D为△ABC所在平面内一点,BC=-4CD,则AD=( ) 1―→3―→A.AB-AC 443―→1―→C.AB-AC 44
1―→3―→
B.AB+AC
443―→1―→ D.AB+AC
44
―→―→―→―→―→―→―→―→
解析:选B 法一:设AD=xAB+yAC,由BC=-4CD可得,BA+AC=-4CA
??-4x=-1,―→―→―→―→―→
-4AD,即-AB-3AC=-4xAB-4yAC,则?解得
3??-4y=-3,y=,4
―→3―→
AB+AC,故选B.
4
???
1x=,4
―→1即AD=
4
1――→―→→―→―→―→―→―→1―→
法二:在△ABC中,BC=-4CD,即-BC=CD,则AD=AC+CD=AC-BC
44―→1―→―→1―→3―→
=AC-(BA+AC)=AB+AC,故选B.
444
―→
|BC|―→3―→1―→
5.在平面直角坐标系中,O为坐标原点,A,B,C三点满足OC=OA+OB,则44―→
|AC|等于( )
A.1 C.3
B.2 3 D. 2
―→―→―→3―→1―→―→3―→―→―→―→3
解析:选C 因为BC=OC-OB=OA+OB-OB=BA,AC=OC-OA=
4444―→
|BC|―→1―→―→1―→
OA+OB-OA=AB,所以=3.故选C.
44―→
|AC|
―→―→―→―→―→
6.已知△ABC的边BC的中点为D,点G满足GA+BG+CG=0,且AG=λGD,则λ的值是( )
1A. 2C.-2
B.2 1
D.-
2
―→―→―→
解析:选C 由GA+BG+CG=0,得G为以AB,AC为邻边的平行四边形的第四个―→―→
顶点,因此AG=-2GD,则λ=-2.故选C.
9
7.下列四个结论:
―→―→―→―→―→―→―→
①AB+BC+CA=0;②AB+MB+BO+OM=0; ―→―→―→―→―→―→―→―→
③AB-AC+BD-CD=0;④NQ+QP+MN-MP=0, 其中一定正确的结论个数是( ) A.1 C.3
B.2 D.4
―→―→―→―→―→―→―→―→―→
解析:选C ①AB+BC+CA=AC+CA=0,①正确;②AB+MB+BO+OM=―→―→―→―→―→―→―→―→―→―→―→―→―→AB+MO+OM=AB,②错误;③AB-AC+BD-CD=CB+BD+DC=CD+DC―→―→―→―→―→―→
=0,③正确;④NQ+QP+MN-MP=NP+PN=0,④正确.故①③④正确.
―→
8.如图,在平行四边形ABCD中,M,N分别为AB,AD上的点,且AM3―→―→2―→―→―→=AB,AN=AD,AC,MN交于点P.若AP=λAC,则λ的值为( ) 43
3A. 53C. 16
3 B. 76 D. 17
4―→3―→―→3―→―→2―→―→―→―→―→
AM+AN?解析:选D ∵AM=AB,AN=AD,∴AP=λAC=λ(AB+AD)=λ?2?3?434―436→3―→
=λAM+λAN.∵点M,N,P三点共线,∴λ+λ=1,则λ=.故选D. 323217
9.设向量a,b不平行,向量λa+b与a+2b平行,则实数λ=________. 解析:因为向量λa+b与a+2b平行,
??λ=k,1所以可设λa+b=k(a+2b),则?所以λ=.
2??1=2k,
1
答案: 2
―→1―→―→―→
10.若AP=PB,AB=(λ+1)BP,则λ=________.
2
―→1―→
解析:如图,由AP=PB,可知点P是线段AB上靠近点A的三等分点,
23―35―→→
则AB=-BP,结合题意可得λ+1=-,所以λ=-.
222
10