高中数学同步题库含详解42平面向量的线性运算
平面向量专题练习(带答案详解)
平面向量专题练习(带答案详解) 平面向量专题练(附答案详解)一、单选题1.已知向量 $a=(-1,2)$,$b=(1,1)$,则 $a\cdot b$ 等于()A。
3 B。
2 C。
1 D。
02.已知向量 $a=(1,-2)$,$b=(2,x)$,若 $a//b$,则 $x$ 的值是()A。
-4 B。
-1 C。
1 D。
43.已知向量 $a=(1,1,0)$,$b=(-1,0,2)$,且 $ka+b$ 与 $2a-b$ 互相垂直,则 $k$ 的值是()A。
1 B。
5/3 C。
3/5 D。
7/54.等腰直角三角形 $ABC$ 中,$\angle ACB=\frac{\pi}{2}$,$AC=BC=2$,点 $P$ 是斜边 $AB$ 上一点,且 $BP=2PA$,那么 $CP\cdot CA+CP\cdot CB$ 等于()A。
-4 B。
-2 C。
2 D。
45.设 $a,b$ 是非零向量,则 $a=2b$ 是成立的()A。
充分必要条件 B。
必要不充分条件 C。
充分不必要条件 D。
既不充分也不必要条件6.在 $\triangle ABC$ 中 $A=\frac{\pi}{3}$,$b+c=4$,$E,F$ 为边 $BC$ 的三等分点,则 $AE\cdot AF$ 的最小值为()A。
$\frac{8}{3}$ B。
$\frac{26}{9}$ C。
$\frac{2}{3}$ D。
$3$7.若 $a=2$,$b=2$,且 $a-b\perp a$,则 $a$ 与 $b$ 的夹角是()A。
$\frac{\pi}{6}$ B。
$\frac{\pi}{4}$ C。
$\frac{\pi}{3}$ D。
$\frac{\pi}{2}$8.已知非零向量 $a,b$ 满足 $|a|=6|b|$,$a,b$ 的夹角的余弦值为 $\frac{1}{3}$,且 $a\perp (a-kb)$,则实数 $k$ 的值为()A。
18 B。
2020年高中数学必修4 《平面向量的线性运算》 课后练习(含答案)
2020年高中数学必修4 平面向量的线性运算课后练习一、选择题1.已知向量a,b满足,,且∣a+b∣=2,则向量a与b的夹角的余弦值为( )A. B. C . D.2.已知平面向量a,b的夹角为,且,则∣a+b∣=( )A.3B.C.7D.3.若非零向量a,b满足,且(a-b)⊥(3a+2b),则a与b的夹角为()A.0.25πB.0.5πC.0.75πD.π4.若|,且(a-b)⊥a,则a与b的夹角是()A. B. C. D.5.已知向量a,b满足=5,且,则向量a与b的夹角为()A. B. C. D.6.已知向量m,n满足,若,则向量n在m方向上的投影为()A.0.25 B.0.5 C.2 D.47.若两个非零向量a,b满足,则向量a+b与a-b的夹角是( )A. B. C. D.8.若,且与也互相垂直,则实数k的值为()A.-6B.6C.-3D.39.已知向量a,b满足,且则向量a与b的夹角的余弦值为( )A. B. C. D.10.若向量()A.2B.4C.12D.11.已知平面向量a与b的夹角为,且∣b∣=1,∣a+2b∣=2,则∣a∣()A. B. C. D.12.已知非零向量a,b的夹角为60°,且∣b∣=1,∣2a-b∣=1,则∣a∣=()A. 0.5B. 1C.D.2二、填空题13.若向量a与b互相垂直,且∣a∣=1,∣b∣=2,则∣a+2b∣=__________.14.已知向量a与b的夹角为120°,∣a∣=2,∣b∣=1,则∣a-2b∣=________.15.已知平面向量a,b满足b(a+b)=3,且∣a∣=1,∣b∣=2,则∣a+b∣=________.16.已知向量a,b满足:∣a∣=3,∣b∣=4,,则∣a-b∣= .三、解答题17.已知∣a∣=4,∣b∣=3,(2a-3b)(2a+b)=61.(1)求a与b的夹角θ;(2)求∣a+b∣.18.已知非零向量a,b满足∣a|=∣b∣=1,且.(1)求向量a与b的夹角θ的值.(2)求∣a+b∣的值。
高中高二数学平面向量的线性运算专项训练题
高中高二数学平面向量的线性运算专项训练题数学是一切科学的根底,小编准备了高二数学平面向量的线性运算专项训练题,详细请看以下内容。
1.设D、E、F分别是△ABC的三边BC、CA、AB上的点,且DC=2BD,CE=2EA,AF=2FB,那么AD+BE+CF与BCA.反向平行B.同向平行C.互相垂直D.既不平行也不垂直解析:由题意,得DC=DA+AC,BD=BA+AD.又DC=2BD,所以DA+AC=2(BA+AD).所以AD=13AC+23AB.同理,得BE=13BC+23BA,CF=13CA+23CB.将以上三式相加,得AD+BE+CF=-13BC.答案:A2.设P是△ABC所在平面内的一点,BC+BA=2BP,那么A.PA+PB=0B.PC+PA=0C.PB+PC=0D.PA+PB+PC=0解析:如图,根据向量加法的几何意义有BC+BA=2BPP是AC 的中点,故PA+PC=0.答案:B3.向量a,b不共线,c=ka+b(kR),d=a-b.假如c∥d,那么A.k=1且c与d同向B.k=1且c与d反向C.k=-1且c与d同向D.k=-1且c与d反向解析:∵c∥d,c=d,即ka+b=(a-b),k==-1.答案:D4.在四边形ABCD中,AB=a+2b,BC=-4a-b,CD=-5a-3b,那么四边形ABCD的形状是A.矩形B.平行四边形C.梯形D.以上都不对解析:由AD=AB+BC+CD=-8a-2b=2(-4a-b)=2BC.AD∥BC,又AB与CD不平行,四边形ABCD是梯形.答案:C5.化简:AB+DA+CD=________.解析:CD+DA+AB=CB.答案:CB6.设a与b是两个不共线向量,且向量a+b与2a-b共线,那么=________.解析:由题意知:a+b=k(2a-b),那么有:1=2k,=-k,k=12,=-12.答案:-127.(2022江苏苏州一模)如图,在△ABC中,点O是BC的中点,过点O的直线分别交直线AB、AC于不同的两点M、N,假设AB=mAM,AC=nAN,那么m+n的值为________.解析:如图,连结AO,那么AO=12(AB+AC)=m2AM+n2AN,∵M、O、N三点共线,m2+n2=1,m+n=2.答案:28.假设a,b是两个不共线的非零向量,a与b起点一样,那么当t为何值时,a,tb,13(a+b)三向量的终点在同一条直线上?解:设OA=a,OB=tb,OC=13(a+b),AC=OC-OA=-23a+13b,AB=OB-OA=tb-a.要使A、B、C三点共线,只需AC=AB.即-23a+13b=tb-a.有-23=-,13=t,=23,t=12.当t=12时,三向量的终点在同一条直线上.9.在△ABC中,E、F分别为AC、AB的中点,BE与CF相交于G点,设AB=a,AC=b,试用a,b表示AG.解:AG=AB+BG=AB+BE=AB+2(BA+BC)=1-2AB+2(AC-AB)=(1-)AB+2AC=(1-)a+2b.又AG=AC+CG=AC+mCF=AC+m2(CA+CB)=(1-m)AC+m2AB=m2a+(1-m)b,1-=m21-m=2,解得=m=23,AG=13a+13b.高中是人生中的关键阶段,大家一定要好好把握高中,编辑老师为大家整理的高二数学平面向量的线性运算专项训练题,希望大家喜欢。
历年高三数学高考考点之平面向量的线性问题必会题型及答案
历年高三数学高考考点之<平面向量的线性问题>必会题型及答案体验高考1.设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A.AD →=-13AB →+43AC →B.AD →=13AB →-43AC →C.AD →=43AB →+13AC →D.AD →=43AB →-13AC →答案 A解析 ∵BC →=3CD →,∴AC →-AB →=3(AD →-AC →), 即4AC →-AB →=3AD →,∴AD →=-13AB →+43AC →.2.已知向量a =(1,m ),b =(3,-2),且(a +b )⊥b ,则m 等于( ) A.-8 B.-6 C.6 D.8 答案 D解析 由题知a +b =(4,m -2),因为(a +b )⊥b ,所以(a +b )·b =0, 即4×3+(-2)×(m -2)=0,解之得m =8,故选D.3.已知非零向量m ,n 满足4|m |=3|n |,cos 〈m ,n 〉=13.若n ⊥(t m +n ),则实数t 的值为( )A.4B.-4C.94D.-94答案 B解析 ∵n ⊥(t m +n ),∴n ·(t m +n )=0,即t m ·n +|n |2=0, ∴t |m ||n |cos 〈m ,n 〉+|n |2=0, 又4|m |=3|n |,∴t ×34|n |2×13+|n |2=0,解得t =-4,故选B.4.在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________;y =________. 答案 12 -16解析 MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →,∴x =12,y =-16.高考必会题型题型一 平面向量的线性运算及应用例1 (1)在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO →=xAB →+(1-x )AC →,则x 的取值范围是( )A.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,12B.⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13C.⎝ ⎛⎭⎪⎫-12,0D.⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0 (2)已知在△ABC 中,D 是AB 边上的一点,若AD →=2DB →, CD →=13CA →+λCB →,则λ=_____.答案 (1)D (2)23解析 (1)设CO →=yBC →,∵AO →=AC →+CO →=AC →+yBC →=AC →+y (AC →-AB →)=-yAB →+(1+y )AC →. ∵BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合), ∴y ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,13,∵AO →=xAB →+(1-x )AC →,∴x =-y ,∴x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫-13,0. (2)因为AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,所以CD →=CA →+AD →=CA →+23AB →=CA →+23(CB →-CA →)=13CA →+23CB →,所以λ=23.点评 平面向量的线性运算应注意三点 (1)三角形法则和平行四边形法则的运用条件.(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,才能得出三点共线.(3)OA →=λOB →+μOC →(λ,μ为实数),若A ,B ,C 三点共线,则λ+μ=1.变式训练1 (1)如图,两块全等的直角边长为1的等腰直角三角形拼在一起,若AD →=λAB →+kAC →,则λ+k 等于( )A.1+ 2B.2- 2C.2D.2+2(2)在△ABC 中,GA →+GB →+GC →=0,CA →=a ,CB →=b .若CP →=m a ,CQ →=n b ,CG ∩PQ =H ,CG →=2CH →,则1m +1n=________.答案 (1)A (2)6解析 (1)根据向量的基本定理可得, AD →=AC →+CD →=AC →+(ED →-EC →) =AC →+(2AC →-22BC →)=AC →+2AC →-22(AC →-AB →)=⎝ ⎛⎭⎪⎫1+22·AC →+22AB →, 所以λ=22,k =1+22, 所以λ+k =1+ 2.故选A.(2)由GA →+GB →+GC →=0,知点G 为△ABC 的重心,取AB 的中点D (图略),则CH →=12CG →=13CD →=16(CA→+CB →)=16m CP →+16n CQ →,由P ,H ,Q 三点共线,得16m +16n =1,则1m +1n =6.题型二 平面向量的坐标运算例2 (1)已知点A (-3,0),B (0,3),点O 为坐标原点,点C 在第二象限,且∠AOC =30°,OC →=λOA →+OB →,则实数λ的值为________.答案 1解析 由题意知OA →=(-3,0),OB →=(0,3), 则OC →=(-3λ,3),由∠AOC =30°,知∠xOC =150°,∴tan 150°=3-3λ,即-33=-33λ,∴λ=1.(2)平面内给定三个向量a =(3,2),b =(-1,2),c =(4,1),请解答下列问题: ①求满足a =m b +n c 的实数m ,n ; ②若(a +k c )∥(2b -a ),求实数k ;③若d 满足(d -c )∥(a +b ),且|d -c |=5,求d . 解 ①由题意得(3,2)=m (-1,2)+n (4,1),∴⎩⎪⎨⎪⎧-m +4n =3,2m +n =2,得⎩⎪⎨⎪⎧m =59,n =89.②a +k c =(3+4k ,2+k ),2b -a =(-5,2), ∵(a +k c )∥(2b -a ),∴2×(3+4k )-(-5)(2+k )=0,∴k =-1613.③设d =(x ,y ),则d -c =(x -4,y -1),a +b =(2,4),由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4x -4-2y -1=0,x -42+y -12=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =3,y =-1或⎩⎪⎨⎪⎧x =5,y =3.∴d =(3,-1)或d =(5,3).点评 (1)两平面向量共线的充要条件有两种形式:①若a =(x 1,y 1),b =(x 2,y 2),则a ∥b 的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0;②若a ∥b (a ≠0),则b =λa .(2)向量共线的坐标表示既可以判定两向量平行,也可以由平行求参数.当两向量的坐标均非零时,也可以利用坐标对应成比例来求解.(3)向量的坐标运算主要是利用加法、减法、数乘运算法则进行.若已知有向线段两端点的坐标,则应先求出向量的坐标,解题过程中要注意方程思想的运用及正确使用运算法则. 变式训练2 (1)如图所示,在△ABC 中,D 为AB 的中点,F 在线段CD 上,设AB →=a ,AC →=b ,AF →=x a +y b ,则1x +2y的最小值为( )A.8+2 2B.8C.6D.6+2 2(2)已知向量OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ),若点A 、B 、C 能构成三角形,则实数m 满足的条件是________. 答案 (1)B (2)m ≠12解析 (1)因为点D 为AB 的中点,所以AB →=2AD →,因为AF →=x a +y b ,所以AF →=2xAD →+yAC →.因为点F 在线段CD 上,所以2x +y =1,又x ,y >0,所以1x +2y=(2x +y )⎝ ⎛⎭⎪⎫1x +2y =4+y x +4x y≥4+2y x ·4xy=8, 当且仅当y =2x =12时取等号,所以1x +2y的最小值为8.(2)因为OA →=(3,-4),OB →=(6,-3),OC →=(5-m ,-3-m ),所以AB →=(3,1),BC →=(-m -1,-m ).由于点A 、B 、C 能构成三角形,所以AB →与BC →不共线,而当AB →与BC →共线时,有3-m -1=1-m ,解得m =12,故当点A 、B 、C 能构成三角形时,实数m 满足的条件是m ≠12.高考题型精练1.设a 是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是( ) A.a 与λa 的方向相反 B.a 与λ2a 的方向相同 C.|-λa |≥|a | D.|-λa |≥|λ|a答案 B解析 对于A ,当λ>0时,a 与λa 的方向相同,当λ<0时,a 与λa 的方向相反,B 正确;对于C ,|-λa |=|-λ||a |,由于|-λ|的大小不确定,故|-λa |与|a |的大小关系不确定;对于D ,|λ|a 是向量,而|-λa |表示长度,两者不能比较大小.2.设点M 是△ABC 所在平面上的一点,且MB →+32MA →+32MC →=0,点D 是AC 的中点,则|MD →||BM →|的值为( )A.13B.12 C.1 D.2 答案 A解析 ∵D 是AC 的中点,延长MD 至E ,使得DE =MD , ∴四边形MAEC 为平行四边形,∴MD →=12ME →=12(MA →+MC →).∵MB →+32MA →+32MC →=0,∴MB →=-32(MA →+MC →)=-3MD →,∴|MD →||BM →|=|MD →||-3MD →|=13,故选A. 3.已知点A (-3,0),B (0,2),点O 为坐标原点,点C 在∠AOB 内,|OC |=22,且∠AOC =π4,设OC →= λOA →+OB →(λ∈R ),则λ的值为( ) A.1 B.13 C.12 D.23答案 D解析 过点C 作CE ⊥x 轴于点E (图略). 由∠AOC =π4,知|OE |=|CE |=2,所以OC →=OE →+OB →=λOA →+OB →, 即OE →=λOA →,所以(-2,0)=λ(-3,0),故λ=23.4.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 B.平行四边形 C.梯形 D.以上都不对 答案 C解析 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.5.设向量a ,b 满足|a |=25,b =(2,1),则“a =(4,2)”是“a ∥b ”成立的( ) A.充要条件 B.必要不充分条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件 答案 C解析 若a =(4,2),则|a |=25,且a ∥b 都成立; ∵a ∥b ,设a =λb =(2λ,λ),由|a |=25,知4λ2+λ2=20,∴λ2=4,∴λ=±2, ∴a =(4,2)或a =(-4,-2).因此“a =(4,2)”是“a ∥b ”成立的充分不必要条件.6.在四边形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =3DC ,点E 为BC 的中点,则AE →等于( )A.23AB →+12AD →B.12AB →+23AD →C.56AB →+13AD →D.13AB →+56AD → 答案 A解析 BC →=BA →+AD →+DC →=-23AB →+AD →,AE →=AB →+BE →=AB →+12BC →=AB →+12⎝ ⎛⎭⎪⎫AD →-23AB →=23AB →+12AD →.7.给出下列命题: ①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB →=DC →是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件; ③若a =b ,b =c ,则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a ∥b ; ⑤若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c . 其中正确命题的序号是( ) A.②③ B.①② C.③④ D.④⑤ 答案 A解析 ①方向不一定相同;④方向可能相反;⑤若b =0,则不对.8.在矩形ABCD 中,O 是对角线的交点,若BC →=5e 1,DC →=3e 2,则OC →=________.(用e 1,e 2表示)答案 12(5e 1+3e 2)解析 在矩形ABCD 中,因为点O 是对角线的交点,所以OC →=12AC →=12(AB →+AD →)=12(DC →+BC →)=12(5e 1+3e 2).9.在梯形ABCD 中,AB ∥CD ,AB =2CD ,M ,N 分别为CD ,BC 的中点,若AB →=λAM →+μAN →,则λ+μ=________.答案 45解析 依题意得,AM →=AB →+BC →+CM →=AB →+BC →-14AB →=34AB →+BC →,AN →=AB →+BN →=AB →+12BC →.又AB →=λAM →+μAN →,于是有AB →=λ⎝ ⎛⎭⎪⎫34AB →+BC →+μ⎝⎛⎭⎪⎫AB →+12BC →=⎝ ⎛⎭⎪⎫34λ+μAB →+⎝⎛⎭⎪⎫λ+μ2BC →.又AB →与BC →不共线,因此有⎩⎪⎨⎪⎧34λ+μ=1,λ+μ2=0,由此解得λ=-45,μ=-2λ,所以λ+μ=-λ=45.10.已知点G 是△ABC 的外心,GA →,GB →,GC →是三个单位向量,且2GA →+AB →+AC →=0,如图所示,△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,点O 是坐标原点,则|OA →|的最大值为________.答案 2解析 因为点G 是△ABC 的外心,且2GA →+AB →+AC →=0,所以点G 是BC 的中点,△ABC 是直角三角形,且∠BAC 是直角.又GA →,GB →,GC →是三个单位向量,所以BC =2,又△ABC 的顶点B ,C 分别在x 轴的非负半轴和y 轴的非负半轴上移动,所以点G 的轨迹是以原点为圆心、1为半径的圆弧.又|GA →|=1,所以当OA 经过BC 的中点G 时,|OA →|取得最大值,且最大值为2|GA →|=2.11.设e 1,e 2是两个不共线的向量,已知AB →=2e 1-8e 2,CB →=e 1+3e 2,CD →=2e 1-e 2. (1)求证:A ,B ,D 三点共线;(2)若BF →=3e 1-k e 2,且B ,D ,F 三点共线,求k 的值.(1)证明 由已知得BD →=CD →-CB →=(2e 1-e 2)-(e 1+3e 2)=e 1-4e 2, ∵AB →=2e 1-8e 2,∴AB →=2BD →. 又∵AB →与BD →有公共点B , ∴A ,B ,D 三点共线.(2)解 由(1)可知BD →=e 1-4e 2, ∵BF →=3e 1-k e 2,且B ,D ,F 三点共线, ∴BF →=λBD →(λ∈R ), 即3e 1-k e 2=λe 1-4λe 2,得⎩⎪⎨⎪⎧λ=3,-k =-4λ.解得k =12.12.已知点O 为坐标原点,A (0,2),B (4,6),OM →=t 1OA →+t 2AB →. (1)求点M 在第二或第三象限的充要条件;(2)求证:当t 1=1时,不论t 2为何实数,A ,B ,M 三点都共线; (3)若t 1=a 2,求当OM →⊥AB →且△ABM 的面积为12时,a 的值. (1)解 OM →=t 1OA →+t 2AB →=t 1(0,2)+t 2(4,4)=(4t 2,2t 1+4t 2). 当点M 在第二或第三象限时,有⎩⎪⎨⎪⎧4t 2<0,2t 1+4t 2≠0,故所求的充要条件为t 2<0且t 1+2t 2≠0. (2)证明 当t 1=1时, 由(1)知OM →=(4t 2,4t 2+2). ∵AB →=OB →-OA →=(4,4),AM →=OM →-OA →=(4t 2,4t 2)=t 2(4,4)=t 2AB →, 又∵AM →与AB →有公共点A ,∴不论t 2为何实数,A ,B ,M 三点共线.(3)解 当t 1=a 2时, OM →=(4t 2,4t 2+2a 2).又AB →=(4,4),OM →⊥AB →, ∴4t 2×4+(4t 2+2a 2)×4=0, ∴t 2=-14a 2,故OM →=(-a 2,a 2). |AB →|=42,点M 到直线AB :x -y +2=0的距离d =|-a 2-a 2+2|2=2|a 2-1|.∵S △ABM =12,∴12|AB |·d =12×42×2|a 2-1|=12, 解得a =±2, 故所求a 的值为±2.。
高三数学一轮专题复习----平面向量的概念与线性运算(有详细答案)
⾼三数学⼀轮专题复习----平⾯向量的概念与线性运算(有详细答案)平⾯向量的概念与线性运算1. (必修4P 63练习第1题改编)如图在平⾏四边形ABCD 中,E 为DC 边的中点,且AB →=a ,AD →=b ,则BE →=________.答案:b -12a解析:BE →=BA →+AD →+12DC →=-a +b +12a =b -12a.2. (必修4P 65例4改编)在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b .若点D 满⾜BD →=2DC →,则AD →=________.(⽤b 、c 表⽰)答案:23b +13c解析:因为BD →=2DC →,所以AD →-AB →=2(AC →-AD →),即3AD →=AB →+2AC →=c +2b ,故AD →=23b +13c . 3. (必修4P 63练习第6题改编)设四边形ABCD 中,有12DC →=AB →且|AD →|=||BC →,则这个四边形是________.答案:等腰梯形解析:AB →=12DC →AB →∥DC →,且|AB →|=12|DC →|,∴ ABCD 为梯形.⼜|AD →|=|BC →|,∴四边形ABCD 的形状为等腰梯形.4. (必修4P 66练习第2题改编)设a 、b 是两个不共线向量,AB →=2a +p b ,BC →=a +b ,CD →=a -2b .若A 、B 、D 三点共线,则实数p =________.答案:-1解析:∵ BD →=BC →+CD →=2a -b ,⼜A 、B 、D 三点共线,∴存在实数λ,使AB →=λBD →.即?2=2λ,p =-λ,∴ p =-1.1. 向量的有关概念(1) 向量:既有⼤⼩⼜有⽅向的量叫做向量,向量AB →的⼤⼩叫做向量的长度(或模),记作|AB →|.(2) 零向量:长度为0的向量叫做零向量,其⽅向是任意的. (3) 单位向量:长度等于1个单位长度的向量叫做单位向量.(4) 平⾏向量:⽅向相同或相反的⾮零向量叫做平⾏向量.平⾏向量⼜称为共线向量,任⼀组平⾏向量都可以移到同⼀直线上.规定:0与任⼀向量平⾏.(5) 相等向量:长度相等且⽅向相同的向量叫做相等向量.(6) 相反向量:与向量a 长度相等且⽅向相反的向量叫做a 的相反向量.规定零向量的相反向量仍是零向量.2. 向量加法与减法运算 (1) 向量的加法①定义:求两个向量和的运算,叫做向量的加法.②法则:三⾓形法则;平⾏四边形法则.③运算律:a +b =b +a ;(a +b )+c =a +(b +c ). (2) 向量的减法①定义:求两个向量差的运算,叫做向量的减法.②法则:三⾓形法则.3. 向量的数乘运算及其⼏何意义(1) 实数λ与向量a 的积是⼀个向量,记作λa ,它的长度与⽅向规定如下:① |λa |=|λ||a|;②当λ>0时,λa 与a 的⽅向相同;当λ<0时,λa 与a 的⽅向相反;当λ=0时,λa =0.(2) 运算律:设λ、µ∈R ,则:①λ(µa )=(λµ)a ;② (λ+µ)a =λa +µa ;③λ(a +b )=λa +λb .4. 向量共线定理向量b 与a (a ≠0)共线的充要条件是有且只有⼀个实数λ,使得b =λa .[备课札记]题型1 平⾯向量的基本概念例1 给出下列六个命题:①两个向量相等,则它们的起点相同,终点相同;②若|a |=|b |,则a =b ;③若AB →=DC →,则A 、B 、C 、D 四点构成平⾏四边形;④在ABCD 中,⼀定有AB →=DC →;⑤若m =n ,n =p ,则m =p ;⑥若a ∥b ,b ∥c ,则a ∥c .其中错误的命题有________.(填序号) 答案:①②③⑥解析:两向量起点相同,终点相同,则两向量相等;但两相等向量,不⼀定有相同的起点和终点,故①不正确;|a |=|b |,由于a 与b ⽅向不确定,所以a 、b 不⼀定相等,故②不正确;AB →=DC →,可能有A 、B 、C 、D 在⼀条直线上的情况,所以③不正确;零向量与任⼀向量平⾏,故a ∥b ,b ∥c 时,若b =0,则a 与c 不⼀定平⾏,故⑥不正确.备选变式(教师专享)设a 0为单位向量,①若a 为平⾯内的某个向量,则a =|a |·a 0;②若a 与a 0平⾏,则a =|a |·a 0;③若a 与a 0平⾏且|a |=1,则a =a 0.上述命题中,假命题个数是________.答案:3解析:向量是既有⼤⼩⼜有⽅向的量,a 与|a |a 0模相同,但⽅向不⼀定相同,故①是假命题;若a 与a 0平⾏,则a 与a 0⽅向有两种情况:⼀是同向,⼆是反向,反向时a =-|a |a 0,故②、③也是假命题,填3.题型2 向量的线性表⽰例2 平⾏四边形OADB 的对⾓线交点为C ,BM →=13BC →,CN →=13CD →,OA →=a ,OB →=b ,⽤a 、b 表⽰OM →、ON →、MN →.解:BA →=a -b ,BM →=16BA →=16a -16b ,OM →=OB →+BM →=16a +56b .OD →=a +b ,ON →=OC →+CN →=12OD →+16OD →=23OD →=23a +23b .MN →=ON →-OM →=12a -16b .变式训练在△ABC 中,E 、F 分别为AC 、AB 的中点,BE 与CF 相交于G 点,设AB →=a ,AC →=b ,试⽤a ,b 表⽰AG →.解:AG →=AB →+BG →=AB →+λBE →=AB →+λ2(BA →+BC →)=1-λ2AB →+λ2(AC →-AB →)=(1-λ)AB →+λ2AC →=(1-λ)a +λ2b . ⼜AG →=AC →+CG →=AC →+mCF →=AC →+m 2(CA →+CB →)=(1-m)AC →+m 2AB →=m2a +(1-m)b ,∴ 1-λ=m2,1-m =λ2,解得λ=m =23,∴ AG →=13a +13b .题型3 共线向量例3 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k a +b 和a +k b 共线.(1) 证明:∵ 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) 解:∵ k a +b 与a +k b 共线,∴存在实数λ,使k a +b =λ(a +k b ),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. ∴ k 2-1=0.∴ k =±1. 备选变式(教师专享)已知a 、b 是不共线的向量,AB →=λa +b ,AC →=a +µb (λ、µ∈R ),当A 、B 、C 三点共线时λ、µ满⾜的条件为________.答案:λµ=1解析:由AB →=λa +b ,AC →=a +µb (λ、µ∈R )及A 、B 、C 三点共线得AB →=tAC →,所以λa+b =t(a +µb )=t a +tµb ,即可得?λ=t ,1=tµ,所以λµ=1.题型4 向量共线的应⽤例4 如图所⽰,设O 是△ABC 内部⼀点,且OA →+OC →=-2OB →,则△AOB 与△AOC 的⾯积之⽐为________.答案:12解析:如图所⽰,设M 是AC 的中点,则 OA →+OC →=2OM →. ⼜OA →+OC →=-2OB →,∴ OM →=-OB →,即O 是BM 的中点,∴ S △AOB =S △AOM =12S △AOC ,即S △AOB S △AOC =12. 备选变式(教师专享)如图,△ABC 中,在AC 上取⼀点N ,使AN =13AC ;在AB 上取⼀点M ,使得AM =13AB ;在BN 的延长线上取点P ,使得NP =12BN ;在CM 的延长线上取点Q ,使得MQ →=λCM →时,AP →=QA →,试确定λ的值.解:∵AP →=NP →-NA →=12(BN →-CN →)=12(BN →+CN →)=12BC →, QA →=MA →-MQ →=12BM →+λMC →,⼜∵AP →=QA →,∴12BM →+λMC →=12BC →,即λMC →=12MC →,∴λ=12.1. 如图,在四边形ABCD 中,AC 和BD 相交于点O ,设AD →=a ,AB →=b ,若AB →=2DC →,则AO →=________.(⽤向量a 和b 表⽰)答案:23a +13b解析:因为AC →=AD →+DC →=AD →+12AB →=a +12b ,⼜AB →=2DC →,所以AO →=23AC →=23a +12b =23a +13b . 2. (2013·四川)如图,在平⾏四边形ABCD 中,对⾓线AC 与BD 交于点O ,AB →+AD →=λAO →,则λ=________.答案:2解析:AB →+AD →=AC →=2AO →,则λ=2.3. (2013·江苏)设D 、E 分别是△ABC 的边AB 、BC 上的点,AD =12AB ,BE =23DC ,若DE →=λ1AB →+λ2AC →(λ1、λ2为实数),则λ1+λ2=________.答案:12解析:DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →=λ1AB →+λ2AC →,故λ1=-16,λ2=23,则λ1+λ2=12.4. 已知点P 在△ABC 所在的平⾯内,若2PA →+3PB →+4PC →=3AB →,则△PAB 与△PBC 的⾯积的⽐值为__________.答案:45解析:由2PA →+3PB →+4PC →=3AB →,得2PA →+4PC →=3AB →+3BP →,∴ 2PA →+4PC →=3AP →,即4PC →=5AP →.∴ |AP →||PC →|=45,S △PAB S △PBC =|AP →||PC →|=45.1. 在平⾏四边形ABCD 中,对⾓线AC 与BD 交于点O ,AB →+AD →=λAO →,则λ=________.答案:2解析:因为四边形ABCD 为平⾏四边形,对⾓线AC 与BD 交于点O ,所以AB →+AD →=AC →,⼜O 为AC 的中点,所以AC →=2AO →,所以AB →+AD →=2AO →,因为AB →+AD →=λAO →,所以λ=2.2. 已知平⾯内O ,A ,B ,C 四点,其中A ,B ,C 三点共线,且OC →=xOA →+yOB →,则x +y =________.答案:1解析:∵ A ,B ,C 三点共线,∴ AC →=λAB →,即OC →-OA →=λOB →-λOA →,∴ OC →=(1-λ)OA →+λOB →,即x =1-λ,y =λ,∴ x +y =1.3. 设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC ,若DE →=λ1AB→+λ2AC →(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2=________.答案:12解析:易知DE =12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →,所以λ1+λ2=12.4. 已知点G 是△ABO 的重⼼,M 是AB 边的中点. (1) 求GA →+GB →+GO →;(2) 若PQ 过△ABO 的重⼼G ,且OA →=a ,OB →=b ,OP →=m a ,OQ →=n b ,求证:1m +1n =3.(1) 解:因为GA →+GB →=2GM →,⼜2GM →=-GO →,所以GA →+GB →+GO →=-GO →+GO →=0. (2) 证明:因为OM →=12(a +b ),且G 是△ABO 的重⼼,所以OG →=23OM →=13(a +b ).由P 、G 、Q 三点共线,得PG →∥GQ →,所以有且只有⼀个实数λ,使PG →=λGQ →.⼜PG →=OG →-OP →=13(a+b )-m a =13-m a +13b ,GQ →=OQ →-OG →=n b -13(a +b )=-13a +n -13b ,所以13-m a +13b =λ-13a +n -13b . ⼜a 、b 不共线,所以?13-m =-13λ,13=λn -13,消去λ,整理得3mn =m +n ,故1m +1n=3.1. 解决与平⾯向量的概念有关的命题真假的判定问题,其关键在于透彻理解平⾯向量的概念,还应注意零向量的特殊性,以及两个向量相等必须满⾜:①模相等;②⽅向相同.2. 在进⾏向量线性运算时要尽可能转化到平⾏四边形或三⾓形中,运⽤平⾏四边形法则、三⾓形法则,利⽤三⾓形中位线,相似三⾓形对应边成⽐例得平⾯⼏何的性质,把未知向量转化为与已知向量有直接关系的向量来求解.3. 平⾏向量定理的条件和结论是充要条件关系,既可以证明向量共线,也可以由向量共线求参数.利⽤两向量共线证明三点共线要强调有⼀个公共点.。
(完整版)平面向量的线性运算
ABabbaa a O =−→−OBA B O B a abb=−→−OB a +b ABAa +b向量的线性运算(一)1.向量的加法向量的加法:求两个向量和的运算叫做向量的加法。
表示:→--AB −→−+BC =→--AC .规定:零向量与任一向量a ,都有00a a a +=+=.【注意】:两个向量的和仍旧是向量(简称和向量)作法:在平面内任意取一点O ,作→--OA =a →--→--OB =→--OA +→--AB a +b2.向量的加法法则(1)共线向量的加法:同向向量反向向量(2)不共线向量的加法几何中向量加法是用几何作图来定义的,一般有两种方法,即向量加法的三角形法则(“首尾相接,首尾连”)和平行四边形法则(对于两个向量共线不适应)。
三角形法则:根据向量加法定义得到的求向量和的方法,称为向量加法的三角形法则。
表示:→--AB −→−+BC=→--AC .平行四边形法则:以同一点A 为起点的两个已知向量a ,b 为邻边作平行四边形ABCD ,则以A 为起点的对角线→--AC 就是a 与b 的和,这种求向量和的方法称为向量加法的平行四边形法则。
如图,已知向量a 、b 在平面内任取一点A ,作→--AB =a ,=−→−BC b ,则向量−→−AC 叫做a与b 的和,记作a +b ,即a +b +=−→−AB =−→−BC −→−AC【说明】:教材中采用了三角形法则来定义,这种定义,对两向量共线时同样适用,当向量不共线时,向量加法的三角形法则和平行四边形法则是一致的 特殊情况:探究:(1)两相向量的和仍是一个向量;(2)当向量a 与b 不共线时,a +b 的方向不同向,且|a +b |<|a |+|b |; (3)当a 与b 同向时,则a +b 、a 、b 同向,且|a +b |=|a |+|b |,当a 与b 反向时,若|a |>|b |,则a +b 的方向与a 相同,且|a +b |=|a |-|b |;若|a |<|b |,则a +b 的方向与b 相同,且|a +b |=|b |-|a |.(4)“向量平移”:使前一个向量的终点为后一个向量的起点,可以推广到n 个向量连加3.向量加法的运算律(1)向量加法的交换律:a +b =b +a(2)向量加法的结合律:(a +b ) +c =a +(b +c ) 证明:如图:使=−→−AB a , =−→−BC b , =−→−CD c 则(a +b )+c =−→−AC +=−→−CD −→−AD ,a + (b +c )=−→−AB −→−+BD −→−=AD ,∴(a +b )+c =a +(b +c )从而,多个向量的加法运算可以按照任意的次序、任意的组合来进行例如:()()()()a b c d b d a c +++=+++;[()]()a b c d e d a c b e ++++=++++.例题:例1. O 为正六边形的中心,作出下列向量:(1)−→−OA +−→−OC (2)−→−BC +−→−FE (3)−→−OA +−→−FE例2.如图,一艘船从A 点出发以h km /32的速度向垂直于对岸的方向行驶,同时水aaab bba +ba +b ABC ABCD三角形法则平行四边形法则的流速为h km /2,求船实际航行的速度的大小与方向。
平面向量的线性运算(解析版)
专题一 平面向量的线性运算1.向量的线性运算首尾相接 指向终点起点重合 指向对顶点起点重合 指向被减向量2.多边形法则一般地,首尾顺次相接的多个向量的和等于从第一个向量起点指向最后一个向量终点的向量,即A 1A 2→+A 2A 3→+A 3A 4→+…+A n -1A n =A 1A n →,特别地,一个封闭图形,首尾连接而成的向量和为零向量.3.平面向量基本定理定理:如果e 1,e 2是同一平面内的两个不共线向量,那么对于这一平面内的任意向量a ,存在唯一的一对实数λ1,λ2,使a =λ1e 1+λ2e 2,其中,不共线的向量e 1,e 2叫作表示这一平面内所有向量的一组基底,记为{e 1,e 2}.4.“爪”子定理形式1:在△ABC 中,D 是BC 上的点,如果|BD |=m ,|DC |=n ,则AD →=m m +n AC →+n m +n AB →,其中AD →,AB →,AC →知二可求一.特别地,若D 为线段BC 的中点,则AD →=12(AC →+AB →).形式2:在△ABC 中,D 是BC 上的点,且BD →=λBC →,则AD →=λAC →+(1-λ)AB →,其中AD →,AB →,AC →知二可求一.特别地,若D 为线段BC 的中点,则AD →=12(AC →+AB →).形式1与形式2中AC →与AB →的系数的记忆可总结为:对面的女孩看过来(歌名,原唱任贤齐) 考点一 向量的线性运算C 形式1C形式2【方法总结】利用平面向量的线性运算把一个向量表示为两个基向量的一般方法向量AD →=f (AB →,AC →)的确定方法(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”子定理完成向量AD →用AB →,AC →的表示.(2)若所给图形比较特殊(正方形、矩形、直角梯形、等边三角形、等腰三角形或直角三角形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到AD →=f (AB →,AC →)与AD →=g (AB →,AC →)的方程组,再进行求解.【例题选讲】[例1](1)(2015·全国Ⅰ)设D 为△ABC 所在平面内一点,BC →=3CD →,则( ) A .AD →=-13AB →+43AC → B .AD →=13AB →-43AC →C .AD →=43AB →+13AC → D .AD →=43AB →-13AC →答案 A 解析 AD →=AC →+CD →=AC →+13BC →=AC →+13(AC →-AB →)=43AC →-13AB →=-13AB →+43AC →,故选A .(2) (2014·全国Ⅰ)设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB →+FC →=( ) A .AD → B .12AD → C .BC →D .12BC →答案 A 解析 EB →+FC →=12(AB →+CB →)+12(AC →+BC →)=12(AB →+AC →)=AD →,故选A .(3) (2018·全国Ⅰ)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →=( ) A .34AB →-14AC → B .14AB →-34AC → C .34AB →+14AC → D .14AB →+34AC →答案 A 解析 ∵E 是AD 的中点,∴EA →=-12AD →,∴EB →=EA →+AB →=-12AD →+AB →,又知D 是BC 的中点,∴AD →=12(AB →+AC →),因此EB →=-14(AB →+AC →)+AB →=34AB →-14AC →.(4)如图,在△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD =2DB ,点E 在AD 边上,且AD =3AE ,则用向量AB →,AC →表示CE →为( )A .29AB →+89AC → B .29AB →-89AC → C .29AB →+79AC →D .29AB →-79AC →答案 B 解析 由平面向量的三角形法则及向量共线的性质可得CE →=AE →-AC →=13AD →-AC →=13(AB →+13BC →)-AC →=13⎣⎡⎦⎤AB →+13(AC →-AB →)-AC →=29AB →-89AC →. (5)如图所示,下列结论正确的是( )①PQ →=32a +32b ;②PT →=32a -b ;③PS →=32a -12b ;④PR →=32a +b .A .①②B .③④C .①③D .②④答案 C 解析 ①根据向量的加法法则,得PQ →=32a +32b ,故①正确;②根据向量的减法法则,得PT→=32a -32b ,故②错误;③PS →=PQ →+QS →=32a +32b -2b =32a -12b ,故③正确;④PR →=PQ →+QR →=32a +32b -b =32a +12b ,故④错误,故选C . (6)如图所示,在△ABO 中,OC →=14OA →,OD →=12OB →,AD 与BC 相交于M ,设OA →=a ,OB →=b .则用a和b 表示向量OM →=___________.答案 OM =17a +37b 解析 设OM =m a +n b ,则AM =OM -OA =m a +n b -a =(m -1)a +n b .AD =OD -OA =12OB -OA =-a +12b .又∵A 、M 、D 三点共线,∴AM 与AD 共线.∴存在实数t ,使得AM =t AD ,即(m -1)a +n b =t ⎝⎛⎭⎫-a +12b .∴(m -1)a +n b =-t a +12t b .∴⎩⎪⎨⎪⎧m -1=-t ,n =t 2,消去t得,m -1=-2n ,即m +2n =1.①.又∵CM =OM -OC =m a +n b -14a =⎝⎛⎭⎫m -14a +n b ,CB =OB -OC =b -14a =-14a +b .又∵C 、M 、B 三点共线,∴CM 与CB 共线.∴存在实数t 1,使得CM =t 1CB ,∴⎝⎛⎭⎫m -14a +n b =t 1⎝⎛⎭⎫-14a +b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧m -14=-14t 1,n =t 1.消去t 1得,4m +n =1,②.由①②得m =17,n =37,∴OM =17a +37b . 另解 因为A ,M ,D 三点共线,所以OM →=λ1OD →+(1-λ1)OA →=12λ1b +(1-λ1)a ,①,因为C ,M ,B三点共线,所以OM →=λ2OB →+(1-λ2)OC →=λ2b +(1-λ24)a ,②,由①②可得⎩⎨⎧12λ1=λ2,1-λ1=1-λ24,解得⎩⎨⎧λ1=67,λ2=37.故OM →=17a +37b .(7)在平行四边形ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,点E 是线段OD 的中点,AE 的延长线与CD 交于点F ,若AC →=a ,BD →=b ,则AF →=( )A .14a +12bB .23a +13bC .12a +14bD .13a +23b答案 B 解析 如图,根据题意,得AB →=12AC →+12DB →=12(a -b ),AD →=12AC →+12BD →=12(a +b ).令AF →=tAE →,则AF →=t (AB →+BE →)=t ⎝⎛⎭⎫AB →+34 BE → =t 2a +t 4b .由AF →=AD →+DF →,令DF →=sDC →,又AD →=12(a +b ),DF →=s2a -s 2b ,所以AF →=s +12a +1-s2b ,所以⎩⎨⎧t 2=s +12,t 4=1-s2,解方程组得⎩⎨⎧s =13,t =43,把s 代入即可得到AF →=23a +13b ,故选B .另解 如图,AF →=AD →+DF →,由题意知,DE ∶BE =1∶3=DF ∶AB ,故DF →=13AB →,则AF →=12a +12b +13 (12a -12b )=23a +13b .(8)在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 的中点,D E 交AF 于H ,记AB →,BC →分别为a ,b ,则AH →=( )A .25a -45bB .25a +45bC .-25a +45bD .-25a -45b答案 B 解析 如图,过点F 作BC 的平行线交DE 于G ,则G 是DE 的中点,且GF →=12EC →=14BC →,∴GF →=14AD →,易知△AHD ∽△FHG ,从而HF →=14AH →,∴AH →=45AF →,AF →=AD →+DF →=b +12a ,∴AH →=45⎝⎛⎭⎫b +12a =25a +45b ,故选B .(9)如图,在直角梯形ABCD 中,AB =2AD =2DC ,E 为BC 边上一点,BC →=3EC →,F 为AE 的中点,则BF →=( )A .23AB →-13AD → B .13AB →-23AD →C .-23AB →+13AD → D .-13AB →+23AD →答案 C 解析 BF →=BA →+AF →=BA →+12AE →=-AB →+12(AD →+12AB →+CE →)=-AB →+12(AD →+12AB →+13CB →)=-AB →+12AD →+14AB →+16(CD →+DA →+AB →)=-23AB →+13AD →.(10)如图,已知AB 是圆O 的直径,点C ,D 是半圆弧的两个三等分点,AB =a ,AC =b ,则AD 等于( )A .a -12bB .12a -bC .a +12bD .12a +b答案 D 解析 连接CD ,由点C ,D 是半圆弧的三等分点,得CD ∥AB 且CD →=12AB →=12a ,所以AD →=AC →+CD →=b +12a .【对点训练】1.已知O ,A ,B 是平面上的三个点,直线AB 上有一点C ,满足2AC →+CB →=0,则OC →等于( ) A .2OA →-OB → B .-OA →+2OB →C .23OA →-13OB →D .-13OA →+23OB →1.答案 A 解析 由2AC →+CB →=0得2OC →-2OA →+OB →-OC →=0,故OC →=2OA →-OB →. 2.如图,在△ABC 中,点D 是BC 边上靠近B 的三等分点,则AD →等于( )A .23AB →-13AC → B .13AB →+23AC → C .23AB →+13AC →D .13AB →-23AC →2.答案 C 解析 由平面向量的三角形法则,得AD →=AB →+BD →.又因为点D 是BC 边上靠近B 的三等分 点,所以AD →=AB →+13BC →=AB →+13(AC →-AB →)=23AB →+13AC →.3.在△ABC 中,AB →=c ,AC →=b ,若点D 满足BD →=2DC →,若将b 与c 作为基底,则AD →等于( ) A .23b +13c B .35c -23b C .23b -13c D .13b +23c3.答案 A 解析 ∵BD →=2DC →,∴AD →-AB →=2(AC →-AD →),∴AD →-c =2(b -AD →),∴AD →=13c +23b .4.如图所示,在△ABC 中,若BC →=3DC →,则AD →=( )A .23AB →+13AC → B .23AB →-13AC → C .13AB →+23AC →D .13AB →-23AC →4.答案 C 解析 AD →=CD →-CA →=13CB →-CA →=13(AB →-AC →)+AC →=13AB →+23AC →.故选C .5.设D ,E ,F 分别为△ABC 三边BC ,CA ,AB 的中点,则DA →+2EB →+3FC →=( ) A .12AD → B .32AD → C .12AC → D .32AC →5.答案 D 解析 因为D ,E ,F 分别为△ABC 三边BC ,CA ,AB 的中点,所以DA →+2EB →+3FC →=12(BA →+CA →)+2×12(AB →+CB →)+3×12×(AC →+BC →)=12BA →+AB →+CB →+32BC →+32AC →+12CA →=12AB →+12BC →+AC →=12AC →+AC →=32AC →.6.已知点M 是△ABC 的边BC 的中点,点E 在边AC 上,且EC →=2AE →,则EM →=( ) A .12AC →+13AB → B .12AC →+16AB → C .16AC →+12AB → D .16AC →+32AB →6.答案 C 解析 如图,∵EC →=2AE →,∴EM →=EC →+CM →=23AC →+12CB →=23AC →+12(AB →-AC →)=12AB →+16AC →.7.在△ABC 中,P ,Q 分别是边AB ,BC 上的点,且AP =13AB ,BQ =13BC .若AB →=a ,AC →=b ,则PQ →=( )A .13a +13bB .-13a +13bC .13a -13bD .-13a -13b7.答案 A 解析 PQ →=PB →+BQ →=23AB →+13BC →=23AB →+13(AC →-AB →)=13AB →+13AC →=13a +13b ,故选A .8.已知D ,E ,F 分别为△ABC 的边BC ,CA ,AB 的中点,且BC →=a ,CA →=b ,给出下列命题:①AD →=12a -b ;②BE →=a +12b ;③CF →=-12a +12b ;④AD →+BE →+CF →=0.其中正确命题的序号为________.8.答案 ②③④ 解析 BC →=a ,CA →=b ,AD →=12CB →+AC →=-12a -b ,BE →=BC →+12CA →=a +12b ,CF →=12(CB →+CA →)=12(-a +b )=-12a +12b ,所以AD →+BE →+CF →=-b -12a +a +12b +12b -12a =0.所以正确命题的序号为②③④.9.(多选)在△ABC 中,D ,E ,F 分别是边BC ,CA ,AB 的中点,AD ,BE ,CF 交于点G ,则( ) A .EF →=12CA →-12BC → B .BE →=-12BA →+12BC → C .AD →+BE →=FC → D .GA →+GB →+GC →=09.答案 CD 解析 如图,因为点D ,E ,F 分别是边BC ,CA ,AB 的中点,所以EF →=12CB →=-12BC →,故A 不正确;BE →=BC →+CE →=BC →+12CA →=BC →+12(CB →+BA →)=BC →-12BC →-12AB →=-12AB →+12BC →,故B 不正确;FC →=AC →-AF →=AD →+DC →+F A →=AD →+12BC →+F A →=AD →+FE →+F A →=AD →+FB →+BE →+F A →=AD →+BE →,故C正确;由题意知,点G 为△ABC 的重心,所以AG →+BG →+CG →=23AD →+23BE →+23CF →=23×12(AB →+AC →)+23×12(BA→+BC →)+23×12(CB →+CA →)=0,即GA →+GB →+GC →=0,故D 正确.故选CD .10.如图所示,在△ABC 中,D ,F 分别是AB ,AC 的中点,BF 与CD 交于点O ,设AB →=a ,AC →=b ,则用a ,b 表示向量AO →为____________.10.答案 AO →=13(a +b ) 解析 由D ,O ,C 三点共线,可设DO →=k 1DC →=k 1(AC →-AD →)=k 1⎝⎛⎭⎫b -12a =-12k 1a +k 1b (k 1为实数),同理,可设BO →=k 2BF →=k 2(AF →-AB →)=k 2⎝⎛⎭⎫12b -a =-k 2a +12k 2b (k 2为实数),①,又BO →=BD →+DO →=-12a +⎝⎛⎭⎫-12k 1a +k 1b =-12(1+k 1)a +k 1b ,②,所以由①②,得-k 2a +12k 2b =-12(1+k 1)a BCA EF G+k 1b ,即12(1+k 1-2k 2)a +⎝⎛⎭⎫12k 2-k 1b =0.又a ,b 不共线,所以⎩⎨⎧12(1+k 1-2k 2)=0,12k 2-k 1=0,解得⎩⎨⎧k 1=13,k 2=23.所以BO →=-23a +13b .所以AO →=AB →+BO →=a +⎝⎛⎭⎫-23a +13b =13(a +b ). 另解 因为B ,O ,F 三点共线,所以AO →=λ1AB →+(1-λ1)AF →=λ1a +12(1-λ1)b ,①,因为D ,O ,C 三点共线,所以AO →=λ2AC →+(1-λ2)AD →=λ2b +12(1-λ2)a ,②,由①②可得⎩⎨⎧12(1-λ1)=λ2,λ1=1-λ22,解得⎩⎨⎧λ1=13,λ2=13.故AO →=13(a +b ).11.如图,正方形ABCD 中,点E 是DC 的中点,点F 是BC 的一个三等分点,那么EF 等于( )A .12AB -13AD B .14AB +12ADC .13AB +12DAD .12AB -23AD11.答案 D 解析 在△CEF 中,有EF →=EC →+CF →.因为点E 为DC 的中点,所以EC →=12DC →.因为点F为BC 的一个三等分点,所以CF →=23CB →.所以EF →=12DC →+23CB →=12AB →+23DA →=12AB →-23AD →,故选D .12.如图,在平行四边形ABCD 中,E 为DC 边的中点,且AB →=a ,AD →=b ,则BE →=( )A .12b -aB .12a -bC .-12a +bD .12b +a12.答案 C 解析 BE →=BA →+AD →+12DC →=-a +b +12a =b -12a ,故选C .13.在平行四边形ABCD 中,AB =a ,AD =b ,AN =3NC ,M 为BC 的中点,则MN =____________.(用a ,b 表示)13.答案 -14a +14b 解析 由AN →=3NC →得,AN →=34AC →=34(a +b ),AM →=a +12b ,所以MN →=AN →-AM →=34(a+b )-⎝⎛⎭⎫a +12b =-14a +14b . 14.在平行四边形ABCD 中,AB →=e 1,AC →=e 2,NC →=14AC →,BM →=12MC →,则MN →=_________.(用e 1,e 2表示)14.答案 -23e 1+512e 2 解析 如图,MN →=CN →-CM →=CN →+2BM →=CN →+23BC →=-14AC →+23(AC →-AB →)=-14e 2+23(e 2-e 1)=-23e 1+512e 2.15.在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,CD 的中点,DE 交AF 于H ,记AB →,BC →分别为a ,b ,则AH →=( )A .25a -45bB .25a +45bC .-25a +45bD .-25a -45b15.答案 B 解析 设AH →=λAF →,DH →=μDE →.而DH →=DA →+AH →=-b +λAF →=-b +λ⎝⎛⎭⎫b +12a ,DH →=μDE →= μ⎝⎛⎭⎫a -12b .因此,μ⎝⎛⎭⎫a -12b =-b +λ⎝⎛⎭⎫b +12a .由于a ,b 不共线,因此由平面向量的基本定理,得⎩⎨⎧μ=12λ,-12μ=-1+λ.解之得λ=45,μ=25.故AH →=λAF →=λ⎝⎛⎭⎫b +12a =25a +45b .16.在梯形ABCD 中,AB →=3DC →,则BC →=( )A .-23AB →+AD → B .-23AB →+43AD →C .-13AB →+23AD → D .-23AB →-AD →16.答案 A 解析 因为在梯形ABCD 中,AB →=3DC →,所以BC →=BA →+AD →+DC →=-AB →+AD →+13AB →=-23AB →+AD →,故选A .考点二 根据向量线性运算求参数 【方法总结】利用平面向量的线性运算求参数的一般方法向量方程AD →=xAB →+yAC →中x ,y 的确定方法(1)在几何图形中通过三点共线即可考虑使用“爪”子定理完成向量的表示,进而确定x ,y . (2)若所给图形比较特殊(正方形、矩形、直角梯形、等边三角形、等腰三角形或直角三角形等),则可通过建系将向量坐标化,从而得到关于x ,y 的方程组,再进行求解.(3)若题目中某些向量的数量积已知,则对于向量方程AD →=xAB →+yAC →,可考虑两边对同一向量作数量积运算,从而得到关于于x ,y 的方程组,再进行求解.(4)对于求x +y 的值的有关问题可考虑平面向量的等和线定理法,见《平面向量特训之满分必杀篇》第一讲平面向量的等和线.【例题选讲】[例1](1)如图,在△OAB 中,P 为线段AB 上的一点,OP →=xOA →+yOB →,且BP →=2P A →,则( )A .x =23,y =13B .x =13,y =23C .x =14,y =34D .x =34,y =14答案 A 解析 由题意知OP →=OB →+BP →,又BP →=2P A →,所以OP →=OB →+23BA →=OB →+23(OA →-OB →)=23OA →+13OB →,所以x =23,y =13. (2)(2013·江苏)设D ,E 分别是△ABC 的边AB ,BC 上的点,AD =12AB ,BE =23BC .若DE →=λ1AB →+λ2AC→(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为________.答案 12 解析 由题意,得DE →=DB →+BE →=12AB →+23BC →=12AB →+23(AC →-AB →)=-16AB →+23AC →,则λ1=-16,λ2=23,即λ1+λ2=12.(3)如图,在△ABC 中,点D 在线段BC 上,且满足BD =12DC ,过点D 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N ,若AM →=mAB →,AN →=nAC →,则( )A .m +n 是定值,定值为2B .2m +n 是定值,定值为3C .1m +1n 是定值,定值为2D .2m +1n是定值,定值为3答案 D 解析 法一:如图,过点C 作CE 平行于MN 交AB 于点E .由AN →=nAC →可得AC AN =1n ,所以AE EM =AC CN =1n -1,由BD =12DC 可得BM ME =12,所以AM AB =n n +n -12=2n 3n -1,因为AM →=mAB →,所以m =2n 3n -1,整理可得2m +1n=3.故选D .法二:因为M ,D ,N 三点共线,所以AD →=λAM →+(1-λ)·AN →.又AM →=mAB →,AN →=nAC →,所以AD →=λmAB →+(1-λ)·nAC →.又BD →=12DC →,所以AD →-AB →=12AC →-12AD →,所以AD →=13AC →+23AB →.比较系数知λm =23,(1-λ)n=13,所以2m +1n=3,故选D . (4)如图,在△ABC 中,AD →=23AC →,BP →=13BD →,若AP →=λAB →+μAC →,则λ+μ的值为( )A .89B .49C .83D .43答案 A 解析 AP →=AB →+BP →=AB →+13BD →=AB →+13(AD →-AB →)=23AB →+13×23AC →=23AB →+29AC →.因为AP →=λAB →+μAC →,所以λ=23,μ=29,则λ+μ=23+29=89.(5)已知在Rt △ABC 中,∠BAC =90°,AB =1,AC =2,D 是△ABC 内一点,且∠DAB =60°,设AD →=λAB →+μAC →(λ,μ∈R ),则λμ=( )A .233B .33C .3D .23答案 A 解析 如图,以A 为原点,AB 所在直线为x 轴,AC 所在直线为y 轴建立平面直角坐标系,则B 点的坐标为(1,0),C 点的坐标为(0,2),因为∠DAB =60°,所以设D 点的坐标为(m ,3m )(m ≠0).AD →=(m ,3m )=λAB →+μAC →=λ(1,0)+μ(0,2)=(λ,2μ),则λ=m ,且μ=32m ,所以λμ=233.(6)如图,在△ABC 中,设AB →=a ,AC →=b ,AP 的中点为Q ,BQ 的中点为R ,CR 的中点为P ,若AP →=m a +nb ,则m +n =________.答案 67 解析 根据已知条件得,BQ →=AQ →-AB →=12AP →-AB →=12(m a +n b )-a =⎝⎛⎭⎫m 2-1a +n 2b ,CR →=BR →-BC →=12BQ →-AC →+AB →=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫m 2-1a +n 2b -b +a =⎝⎛⎭⎫m 4+12a +⎝⎛⎭⎫n 4-1b ,∴QP →=m 2a +n 2b ,RQ →=⎝⎛⎭⎫m 4-12a +n 4b ,RP →=-⎝⎛⎭⎫m 8+14a +⎝⎛⎭⎫12-n 8b .∵RQ →+QP →=RP →,∴⎝⎛⎭⎫3m 4-12a +3n 4b =⎝⎛⎭⎫-m 8-14a +⎝⎛⎭⎫12-n 8b ,∴⎩⎨⎧3m 4-12=-m 8-14,3n 4=12-n 8,解得⎩⎨⎧m =27,n =47,故m +n =67.(7)如图所示,点P 在矩形ABCD 内,且满足∠DAP =30°,若|AD →|=1,|AB →|=3,AP →=mAD →+nAB →(m ,n ∈R ),则mn等于( )A .13B .3C .33D .3答案 B 解析 如图,过点P 作P E ⊥AB 于点E ,作PF ⊥AD 于点F ,则结合图形及题设得AP →=AF →+AE →=mAD →+nAB →,所以可得|AF →|=m ,|PF →|=|AE →|=3n .又∠DAP =30°,在Rt △APF 中,t a n ∠F AP =t a n 30°=|PF →||AF →|=33,则33=3n m ,化简得m n =3.故选B .优解:如图所示,假设点P 在矩形的对角线BD 上,由题意易知|DB →|=2,∠ADB =60°,又∠DAP =30°,所以∠DP A =90°.由|AD →|=1,可得|DP →|=12=14|DB →|,从而可得AP →=AD →+DP →=AD →+14DB →=AD →+14(AB →-AD →)=34AD →+14AB →.又AP →=mAD →+n AB →,所以m =34,n =14,则m n=3.故选B .(8)在平行四边形ABCD 中,点E 和F 分别是边CD 和BC 的中点.若AC →=λAE →+μAF →,其中λ,μ∈R ,则λ+μ=__________.答案 43 解析 选择AB →,AD →作为平面向量的一组基底,则AC →=AB →+AD →,AE →=12AB →+AD →,AF →=AB →+12AD →,又AC →=λAE →+μAF →=⎝⎛⎭⎫12λ+μAB →+⎝⎛⎭⎫λ+12μAD →,于是得⎩⎨⎧12λ+μ=1,λ+12μ=1,即⎩⎨⎧λ=23,μ=23,故λ+μ=43.(9)如图,在直角梯形ABCD 中,DC →=14AB →,BE →=2EC →,且AE →=rAB →+sAD →,则2r +3s =( )A .1B .2C .3D .4答案 C 解析 根据图形,由题意可得AE →=AB →+BE →=AB →+23BC →=AB →+23(BA →+AD →+DC →)=13AB →+23(AD →+DC →)=13AB →+23⎝⎛⎭⎫AD →+14AB →=12AB →+23AD →.因为AE →=rAB →+sAD →,所以r =12,s =23,则2r +3s =1+2=3,故选C .优解:如图,建立平面直角坐标系xAy ,依题意可设点B (4m ,0),D (3m ,3h ),E(4m ,2h ),其中m >0,h >0.由AE →=rAB →+sAD →,得(4m ,2h )=r (4m ,0)+s (3m ,3h ),∴⎩⎪⎨⎪⎧4m =4mr +3ms 2h =3hs ,解得⎩⎨⎧r =12,s =23.∴2r +3s =3.(10) (2017·江苏)如图,在同一个平面内,向量OA →,OB →,OC →的模分别为1,1,2,OA →与OC →的夹角为α,且tan α=7,OB →与OC →的夹角为45°.若OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),则m +n =__________.答案 3 解析 以O 为坐标原点,OA 所在直线为x 轴建立平面直角坐标系,则A (1,0),由tan α=7,α∈⎝⎛⎭⎫0,π2,得sin α=752,cos α=152,设C (x C ,y C ),B (x B ,y B ),则x C =|OC →|cos α=2×152=15,y C =|OC →|sin α=2×752=75,即C ⎝⎛⎭⎫15,75.又cos(α+45°)=152×12-752×12=-35,sin(α+45°)=45,则x B=|OB →|cos(α+45°)=-35,y B =|OB →|sin(α+45°)=45,即B ⎝⎛⎭⎫-35,45,由OC →=mOA →+nOB →,可得⎩⎨⎧15=m -35n ,75=45n ,解得⎩⎨⎧m =54,n =74,所以m +n =54+74=3.【对点训练】1.在△ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD →=2DB →,CD →=13CA →+λCB →,则λ=________.1.答案 23 解析 由图知CD →=CA →+AD →,①.CD →=CB →+BD →,②.且AD →+2BD →=0.①+②×2得:3CD →=CA →+2CB →,∴CD →=13CA →+23CB →,∴λ=23.2.如图所示,在△ABC 中,D 为BC 边上的一点,且BD =2DC ,若AC →=mAB →+nAD →(m ,n ∈R ),则m -n =________.2.答案 -2 解析 由于BD =2DC ,则BC →=-3CD →,其中BC →=AC →-AB →,CD →=AD →-AC →,那么BC →=- 3CD →可转化为AC →-AB →=-3(AD →-AC →),可以得到-2AC →=-3AD →+AB →,即AC →=-12AB →+32AD →,则m =-12,n =32,那么m -n =-12-32=-2. 3.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且CD →=2DB →,CD →=rAB →+sAC →,则r +s 的值是( ) A .23 B .43C .-3D .03.答案 D 解析 ∵DB →=AB →-AD →,∴CD →=AB →-DB →-AC →=AB →-12CD →-AC →,∴32CD →=AB →-AC →,∴CD →=23AB →-23AC →.又CD →=rAB →+sAC →,∴r =23,s =-23,∴r +s =0,故选D . 4.在锐角△ABC 中,CM →=3MB →,AM →=xAB →+yAC →(x ,y ∈R ),则x y=________.4.答案 3 解析 由题设可得AM →=CM →-CA →=34CB →+AC →=34(AB →-A C →)+AC →=34AB →+14AC →,则x =34,y=14.故xy=3.5.在△ABC 中,点M ,N 满足AM →=2MC →,BN →=NC →.若MN →=xAB →+yAC →,则x =________,y =______. 5.答案 12 -16 解析 MN →=MC →+CN →=13AC →+12CB →=13AC →+12(AB →-AC →)=12AB →-16AC →=xAB →+yAC →,∴x=12,y =-16.6.如图所示,在△ABC 中,点O 是BC 的中点.过点O 的直线分别交直线AB 、AC 于不同的两点M 、N , 若AB →=mAM →,AC →=nAN →,则m +n 的值为________.6.答案 2 解析 ∵O 是BC 的中点,∴AO →=12(AB →+AC →).又∵AB →=mAM →,AC →=nAN →,∴AO →=m 2AM →+n2AN →.∵M ,O ,N 三点共线,∴m 2+n 2=1.则m +n =2.7.已知点G 是△ABC 的重心,过G 作一条直线与AB ,AC 两边分别交于M ,N 两点,且AM →=xAB →,AN →=yAC →,则xy x +y的值为( )A .12B .13C .2D .37.答案 B 解析 由已知得M ,G ,N 三点共线,∴AG →=λAM →+(1-λ)AN →=λxAB →+(1-λ)yAC →.∵ 点G 是△ABC 的重心,∴AG →=23×12(AB →+AC →)=13·(AB →+AC →),∴⎩⎨⎧λx =13,(1-λ)y =13,即⎩⎨⎧λ=13x,1-λ=13y,得13x+13y =1,即1x +1y =3,通分变形得,x +y xy =3,∴xy x +y =13. 8.如图所示,AD 是△ABC 的中线,O 是AD 的中点,若CO →=λAB →+μAC →,其中λ,μ∈R ,则λ+μ的值为 ( )A .-12B .12C .-14D .148.答案 A 解析 由题意知,CO →=12(CD →+CA →)=12×⎝⎛⎭⎫12CB →+CA →=14(AB →-AC →)+12CA →=14AB →-34AC →,则λ= 14,μ=-34,故λ+μ=-12. 9.如图,在△ABC 中,AN →=13NC →,P 是BN 上的一点,若AP →=mAB →+211AC →,则实数m 的值为________.9.答案311 解析 设BP →=kBN →,k ∈R .因为AP →=AB →+BP →=AB →+kBN →=AB →+k (AN →-AB →)=AB →+k (14AC →-AB →) =(1-k )AB →+k 4AC →,且AP →=mAB →+211AC →,所以1-k =m ,k 4=211,解得k =811,m =311.10.在△ABC 中,AN →=14NC →,若P 是直线BN 上的一点,且满足AP →=mAB →+25AC →,则实数m 的值为( )A .-4B .-1C .1D .410.答案 B 解析 根据题意设BP →=nBN →(n ∈R ),则AP →=AB →+BP →=AB →+nBN →=AB →+n (AN →-AB →)=AB →+n (25AC →-AB →)=(1-n )AB →+n 5AC →.又AP →=mAB →+25AC →,∴⎩⎪⎨⎪⎧1-n =m ,n 5=25,解得⎩⎪⎨⎪⎧n =2,m =-1. 11.在△ABC 中,M 为边BC 上任意一点,N 为AM 的中点,AN →=λAB →+μAC →,则λ+μ的值为( )A .12B .13C .14D .111.答案 A 解析 设BM →=tBC →,则AN →=12AM →=12(AB →+BM →)=12AB →+12BM →=12AB →+t 2BC →=12AB →+t 2(AC →-AB →)=⎝⎛⎭⎫12-t 2AB →+t 2AC →,∴λ=12-t 2,μ=t 2,∴λ+μ=12,故选A . 12.在△ABC 中,AB =2,BC =3,∠ABC =60°,AD 为BC 边上的高,O 为AD 的中点,若AO →=λAB →+μBC →,则λ+μ等于( )A .1B .12C .13D .2312.答案 D 解析 ∵AD →=AB →+BD →=AB →+13BC →,∴2AO →=AB →+13BC →,即AO →=12AB →+16BC →.故λ+μ=12+16=23.13.在△ABC 中,D 为三角形所在平面内一点,且AD →=13AB →+12AC →.延长AD 交BC 于E ,若AE →=λAB →+μAC →,则λ-μ的值是________.13.答案 -15 解析 设AE →=xAD →,∵AD →=13AB →+12AC →,∴AE →=x 3AB →+x 2AC →.由于E ,B ,C 三点共线,∴x 3+x 2=1,x =65.根据平面向量基本定理,得λ=x 3,μ=x 2.因此λ-μ=x 3-x 2=-x 6=-15. 14.如图,正方形ABCD 中,E 为DC 的中点,若AE →=λAB →+μAC →,则λ+μ的值为( )A .12B .-12C .1D .-114.答案 A 解析 由题意得AE →=AD →+12AB →=BC →+AB →-12AB →=AC →-12AB →,∴λ=-12,μ=1,∴λ+μ=12,故选A .15.如图所示,正方形ABCD 中,M 是BC 的中点,若AC →=λAM →+μBD →,则λ+μ=( )A .43B .53C .158D .215.答案 B 解析 因为AC →=λAM →+μBD →=λ(AB →+BM →)+μ(BA →+AD →)=λ (AB →+12AD →)+μ(-AB →+AD →)=(λ-μ) AB →+⎝⎛⎭⎫12λ+μAD →,且AC →=AB →+AD →,所以⎩⎪⎨⎪⎧λ-μ=1,12λ+μ=1,得⎩⎨⎧λ=43,μ=13,所以λ+μ=53,故选B .16.如图所示,矩形ABCD 的对角线相交于点O ,E 为AO 的中点,若DE →=λAB →+μAD →(λ,μ为实数),则λ2+μ2等于( )A .58B .14C .1D .51616.答案 A 解析 DE →=12DA →+12DO →=12DA →+14DB →=12DA →+14(DA →+AB →)=14AB →-34AD →,所以λ=14,μ=-34,故λ2+μ2=58,故选A .17.如图,直线EF 与平行四边形ABCD 的两边AB ,AD 分别交于E ,F 两点,且与对角线AC 交于点K ,其中,AE →=25AB →,AF →=12AD →,AK →=λAC →,则λ的值为______.17.答案 29 解析 ∵AE →=25AB →,AF →=12AD →,∴AB →=52AE →,AD →=2AF →.由向量加法的平行四边形法则可知,AC →=AB →+AD →,∴AK →=λAC →=λ(AB →+AD →)=λ(52AE →+2AF →)=52λAE →+2λAF →,∵E ,F ,K 三点共线,∴52λ+2λ=1,∴λ=29. 18.如图,在平行四边形ABCD 中,AC ,BD 相交于点O ,E 为线段AO 的中点.若BE →=λBA →+μBD →(λ,μ∈R ),则λ+μ等于( )A .1B .34C .23D .1218.答案 B 解析 ∵E 为线段AO 的中点,∴BE →=12BA →+12BO →=12BA →+12×12BD →=12BA →+14BD →=λBA →+μBD →,∴λ+μ=12+14=34.19.一直线l 与平行四边形ABCD 中的两边AB ,AD 分别交于点E ,F ,且交其对角线AC 于点M ,若AB →=2AE →,AD →=3AF →,AM →=λAB →-μAC →(λ,μ∈R ),则52μ-λ=( )A .-12B .1C .32D .-319.答案 A 解析 AM →=λAB →-μAC →=λAB →-μ(AB →+AD →)=(λ-μ)AB →-μAD →=2(λ-μ)AE →-3μAF →.因为E ,M ,F 三点共线,所以2(λ-μ)+(-3μ)=1,即2λ-5μ=1,∴52μ-λ=-12.20.如图,在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别为边AB ,BC 的中点,连接CE ,DF ,交于点G .若CG →=λCD →+μCB →(λ,μ∈R ),则λμ=________.20.答案 12解析 由题意可设CG →=xCE →(0<x <1),则CG →=x (CB →+BE →)=x ⎝⎛⎭⎫CB →+12CD →=x 2CD →+xCB →.因为 CG →=λCD →+μCB →,CD →与CB →不共线,所以λ=x 2,μ=x ,所以λμ=12.21.如图,在直角梯形ABCD 中,AB ∥DC ,AD ⊥DC ,AD =DC =2AB ,E 为AD 的中点,若CA →=λCE →+μDB →(λ,μ∈R ),则λ+μ的值为( )A .65B .85C .2D .8321.答案 B 解析 建立如图所示的平面直角坐标系,则D (0,0).不妨设AB =1,则CD =AD =2,所以C (2,0),A (0,2),B (1,2),E (0,1),∴CA →=(-2,2),CE →=(-2,1),DB →=(1,2),∵CA →=λCE →+μDB →,∴(-2,2)=λ(-2,1)+μ(1,2),∴⎩⎪⎨⎪⎧-2λ+μ=-2,λ+2μ=2,解得⎩⎨⎧λ=65,μ=25,则λ+μ=85.22.在梯形ABCD 中,已知AB ∥CD ,AB =2CD ,M ,N 分别为CD ,BC 的中点.若AB →=λAM →+μAN →,则λ+μ的值为( )A .14B .15C .45D .5422.答案 C 解析 法一:连接AC (图略),由AB →=λAM →+μAN →,得AB →=λ·12(AD →+AC →)+μ·12(AC →+AB →),则⎝⎛⎭⎫μ2-1AB →+λ2AD →+⎣⎡⎭⎫λ2+μ2AC →=0,得⎝⎛⎭⎫μ2-1AB →+λ2AD →+⎣⎡⎭⎫λ2+μ2 [AD →+12AB →]=0,得⎝⎛⎭⎫14λ+34μ-1AB →+⎝⎛⎭⎫λ+μ2AD →=0.又AB →,AD →不共线,所以由平面向量基本定理得⎩⎨⎧14λ+34μ-1=0,λ+μ2=0,解得⎩⎨⎧λ=-45,μ=85.所以λ+μ=45.法二:因为AB →=AN →+NB →=AN →+CN →=AN →+(CA →+AN →)=2AN →+CM →+MA →=2AN →-14AB →-AM →,所以AB →=85AN →-45AM →,所以λ+μ=45.法三:根据题意作出图形如图所示,连接MN 并延长,交AB 的延长线于点T ,由已知易得AB =45AT ,所以45AT →=AB →=λAM →+μAN →,因为T ,M ,N 三点共线,所以λ+μ=45.23.已知|OA →|=1,|OB →|=3,OA →·OB →=0,点C 在∠AOB 内,且OC →与OA →的夹角为30°,设OC →=mOA →+nOB →(m ,n ∈R ),则mn的值为( )A .2B .52C .3D .423.答案 C 解析 ∵OA →·OB →=0,∴OA →⊥OB →,以OA →所在直线为x 轴,OB →所在直线为y 轴建立平面直角 坐标系(图略),OA →=(1,0),OB →=(0,3),OC →=mOA →+nOB →=(m ,3n ).∵tan 30°=3n m =33,∴m=3n ,即mn=3,故选C .考点三 根据向量线性运算求参数的取值范围(最值) 【方法总结】向量线性运算求参数的取值范围(最值)问题的2种求解方法(1)几何法:即临界位置法,结合图形,确定临界位置的动态分析求出范围.(2)代数法:即目标函数法,将参数表示为某一个变量或两个变量的函数,建立函数关系式,再利用三角函数有界性、二次函数或基本不等式求最值或范围.【例题选讲】[例1](1)已知在△ABC 中,点D 满足2BD →+CD →=0,过点D 的直线l 与直线AB ,AC 分别交于点M ,N ,AM →=λAB →,AN →=μAC →.若λ>0,μ>0,则λ+μ的最小值为________.答案3+223 解析 连接AD .因为2BD →+CD →=0,所以BD →=13BC →,AD →=AB →+BD →=AB →+13BC →=AB →+13(AC →-AB →)=23AB →+13AC →.因为D ,M ,N 三点共线,所以存在x ∈R ,使AD →=xAM →+(1-x )AN →,则AD →=xλAB →+(1-x )μAC →,所以xλAB →+(1-x )μAC →=23AB →+13AC →,所以xλ=23,(1-x )μ=13,所以x =23λ,1-x =13μ,所以23λ+13μ=1,所以λ+μ=13(λ+μ)⎝⎛⎭⎫2λ+1μ=13⎝⎛⎭⎫3+2μλ+λμ≥3+223,当且仅当λ=2μ时等号成立,所以λ+μ的最小值为3+223.(2)如图,圆O 是边长为23的等边三角形ABC 的内切圆,其与BC 边相切于点D ,点M 为圆上任意一点,BM →=xBA →+yBD →(x ,y ∈R ),则2x +y 的最大值为( )A .2B .3C .2D .22答案 C 解析 方法一 如图,连接DA ,以D 点为原点,BC 所在直线为x 轴,DA 所在直线为y 轴,建立如图所示的平面直角坐标系.设内切圆的半径为r ,则圆心为坐标(0,r ),根据三角形面积公式,得12×l △ABC ×r =12×AB ×AC ×sin 60°(l △ABC 为△ABC 的周长),解得r =1.易得B (-3,0),C (3,0),A (0,3),D (0,0),设M (cos θ,1+sin θ),θ∈[0,2π),则BM →=(cos θ+3,1+sin θ),BA→=(3,3),BD →=(3,0),故BM →=(cos θ+3,1+sin θ)=(3x +3y ,3x ),故⎩⎨⎧cos θ=3x +3y -3,sin θ=3x -1,则⎩⎨⎧x =1+sin θ3,y =3cos θ3-sin θ3+23,所以2x +y =3cos θ3+sin θ3+43=23sin ⎝⎛⎭⎫θ+π3+43≤2.当θ=π6时等号成立.故2x +y 的最大值为2.方法二 因为BM →=xBA →+yBD →,所以|BM →|2=3(4x 2+2xy +y 2)=3[(2x +y )2-2xy ].由题意知,x ≥0,y ≥0,|BM →|的最大值为(23)2-(3)2=3,又(2x +y )24≥2xy ,即-(2x +y )24≤-2xy ,所以3×34(2x +y )2≤9,得2x +y ≤2,当且仅当2x =y =1时取等号.(3) (2017·全国Ⅲ)在矩形ABCD 中,AB =1,AD =2,动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上.若AP →=λAB →+μAD →,则λ+μ的最大值为( )A .3B .22C .5D .2答案 A 解析 建立如图所示的直角坐标系,则C 点坐标为(2,1).设BD 与圆C 切于点E ,连接CE ,则CE ⊥BD .因为CD =1,BC =2,所以BD =12+22=5,EC =BC ·CD BD =25=255,所以P 点的轨迹方程为(x -2)2+(y -1)2=45.设P (x 0,y 0),则⎩⎨⎧x 0=2+255cos θ,y 0=1+255sin θ(θ为参数),而AP →=(x 0,y 0),AB →=(0,1),AD →=(2,0).因为AP →=λAB →+μAD →=λ(0,1)+μ(2,0)=(2μ,λ),所以μ=12x 0=1+55cos θ,λ=y 0=1+255sin θ.两式相加,得λ+μ=1+255sin θ+1+55cos θ=2+sin(θ+φ)≤3⎝⎛⎭⎫其中sin φ=55,cos φ=255,当且仅当θ=π2+2k π-φ,k ∈Z 时,λ+μ取得最大值3.故选A .(4)如图,在扇形OAB 中,∠AOB =π3,C 为弧AB 上的一个动点,若OC →=xOA →+yOB →,则x +3y 的取值范围是________.答案 [1,3] 解析 设扇形的半径为1,以OB 所在直线为x 轴,O 为坐标原点建立平面直角坐标系(图略),则B (1,0),A ⎝⎛⎭⎫12,32,C (cos θ,sin θ)⎝⎛⎭⎫其中∠BOC =θ,0≤θ≤π3.则OC →=(cos θ,sin θ)=x ⎝⎛⎭⎫12,32+y (1,0),即⎩⎨⎧x2+y =cos θ,32x =sin θ,解得x =23sin θ3,y =cos θ-3sin θ3,故x +3y =23sin θ3+3cos θ-3sin θ=3cos θ-33sin θ,0≤θ≤π3.令g (θ)=3cos θ-33sin θ,易知g (θ)=3cos θ-33sin θ在⎣⎡⎦⎤0,π3上单调递减,故当θ=0时,g (θ)取得最大值为3,当θ=π3时,g (θ)取得最小值为1,故x +3y 的取值范围为[1,3].【对点训练】1.在△ABC 中,点D 在线段BC 的延长线上,且BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),若AO →=xAB →+(1-x )AC →,则x 的取值范围是( )A .⎝⎛⎭⎫0,12B .⎝⎛⎭⎫0,13C .⎝⎛⎭⎫-12,0D .⎝⎛⎭⎫-13,0 1.答案 D 解析 设CO →=yBC →,∵AO →=AC →+CO →=AC →+yBC →=AC →+y (AC →-AB →)=-yAB →+(1+y )AC →.∵BC →=3CD →,点O 在线段CD 上(与点C ,D 不重合),∴y ∈⎝⎛⎭⎫0,13,∵AO →=xAB →+(1-x )AC →,∴x =-y ,∴x ∈⎝⎛⎭⎫-13,0. 2.在△ABC 中,点D 满足BD →=DC →,当点E 在线段AD 上移动时,若AE →=λAB →+μAC →,则t =(λ-1)2+μ2的最小值是________.2.答案 12 解析 因为BD →=DC →,所以AD →=12AB →+12AC →.又AE →=λAB →+μAC →,点E 在线段AD 上移动,所以AE →∥AD →,则12λ=12μ,即λ=μ⎝⎛⎭⎫0≤λ≤12.所以t =(λ-1)2+λ2=2λ2-2λ+1=2⎝⎛⎭⎫λ-122+12.当λ=12时,t 的最小值是12.3.如图所示,在△ABC 中,点O 是BC 的中点,过点O 的直线分别交直线AB ,AC 于不同的两点M ,N , 若AB →=mAM →,AC →=nAN →,则mn 的最大值为__________.3.答案 解析 因为点O 是BC 的中点,所以AO →=12(AB →+AC →).又因为AB →=mAM →,AC →=nAN →,所以AO →=m 2AM →+n 2AN →.又因为M ,O ,N 三点共线,所以m 2+n2=1,即m +n =2,所以mn ≤⎝⎛⎭⎫m 2+n 22=1,当且仅当m =n =1时,等号成立,故mn 的最大值为14.在锐角三角形ABC 中,角A ,B ,C 所对的边分别为a ,b ,c ,点O 为△ABC 的外接圆的圆心,A =π3,且AO →=λAB →+μAC →,则λμ的最大值为________.4.答案 19 解析 ∵△ABC 是锐角三角形,∴O 在△ABC 的内部,∴0<λ<1,0<μ<1.由AO →=λ(OB →-OA →)+μ(OC →-OA →),得(1-λ-μ)AO →=λOB →+μOC →,两边平方后得,(1-λ-μ)2AO →2=(λOB →+μOC →)2=λ2OB →2+μ2OC →2+2λμOB →·OC →,∵A =π3,∴∠BOC =2π3,又|AO →|=|BO →|=|CO →|.∴(1-λ-μ)2=λ2+μ2-λμ,∴1+3λμ=2(λ+μ),∵0<λ<1,0<μ<1,∴1+3λμ≥4λμ,设λμ=t ,∴3t 2-4t +1≥0,解得t ≥1(舍)或t ≤13,即λμ≤13⇒λμ≤19,∴λμ的最大值是19.5.在矩形ABCD 中,AB =5,BC =3,P 为矩形内一点,且AP =52,若AP →=λAB →+μAD →(λ,μ∈R ),则 5λ+3μ的最大值为______. 5.答案102解析 建立如图所示的平面直角坐标系,设P (x ,y ),B (5,0),C (5,3),D (0,3).∵ AP =52,∴x 2+y 2=54.点P 满足的约束条件为⎩⎪⎨⎪⎧0≤x ≤5,0≤y ≤3,x 2+y 2=54,∵AP →=λAB →+μAD →(λ,μ∈R ),∴(x ,y )=λ(5,0)+μ(0,3),∴⎩⎨⎧x =5λ,y =3μ,∴x +y =5λ+3μ.∵x +y ≤2(x 2+y 2)=2×54=102,当且仅当x =y 时取等号,∴5λ+3μ的最大值为102.6.平行四边形ABCD 中,AB =3,AD =2,∠BAD =120°,P 是平行四边形ABCD 内一点,且AP =1,若 AP →=xAB →+yAD →,则3x +2y 的最大值为________.6.答案 2 解析 |AP →|2=(xAB →+yAD →)2=9x 2+4y 2+2xy ×3×2×⎝⎛⎭⎫-12=(3x +2y )2-3(3x )·(2y )≥(3x +2y )2-34 (3x +2y )2=14(3x +2y )2.又|AP →|2=1,因此14(3x +2y )2≤1,故3x +2y ≤2,当且仅当3x =2y ,即x =13,y =12时,3x +2y 取得最大值2.7.在直角梯形ABCD 中,∠A =90°,∠B =30°,AB =23,BC =2,点E 在线段CD 上,若AE →=AD →+μAB →, 则μ的取值范围是________.7.答案 ⎣⎡⎦⎤0,12 解析 由题意可求得AD =1,CD =3,所以AB →=2DC →.∵点E 在线段CD 上,∴DE →= λDC → (0≤λ≤1).∵AE →=AD →+DE →,又AE →=AD →+μAB →=AD →+2μDC →=AD →+2μλDE →,∴2μλ=1,即μ=λ2.∵0≤λ≤1,∴0≤μ≤12,即μ的取值范围是⎣⎡⎦⎤0,12. 8.如图所示,A ,B ,C 是圆O 上的三点,线段CO 的延长线与BA 的延长线交于圆O 外的一点D ,若OC →=mOA →+nOB →,则m +n 的取值范围是________.8.答案 (-1,0) 解析 由题意得,OC →=kOD →(k <0),又|k |=|OC →||OD →|<1,∴-1<k <0.又∵B ,A ,D 三点共线,∴OD →=λOA →+(1-λ)OB →,∴mOA →+nOB →=kλOA →+k (1-λ)OB →,∴m =kλ,n =k (1-λ),∴m +n =k ,从而m +n ∈(-1,0).9.给定两个长度为1的平面向量OA →和OB →,它们的夹角为90°,如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB ︵上 运动,若OC →=xOA →+yOB →,其中x ,y ∈R ,则x +y 的最大值是( )A .1B .2C .3D .29.答案 B 解析 因为点C 在以O 为圆心的圆弧AB ︵上,所以|OC →|2=|xOA →+yOB →|2=x 2+y 2+2xyOA →·OB →= x 2+y 2,∴x 2+y 2=1,则2xy ≤x 2+y 2=1.又(x +y )2=x 2+y 2+2xy ≤2,故x +y 的最大值为2. 10.给定两个长度为1的平面向量OA 和OB ,它们的夹角为2π3.如图所示,点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上运动.若OC =x OA +y OB ,其中x ,y ∈R ,则x +y 的最大值为________..10.答案 2 解析 以O 为坐标原点,OA →所在的直线为x 轴建立平面直角坐标系,如图所示,则A (1,0),B (-12,32),设∠AOC =α(α∈[0,2π3]),则C (cos α,sin α),由OC →=xOA →+yOB →,得1cos 2sin x y y αα⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,所以x =cos α+33sin α,y =233sin α,所以x +y =cos α+3sin α=2sin(α+π6),又α∈[0,2π3], 所以当α=π3时,x +y 取得最大值2.。
向量的线性运算基础测试题及答案解析
向量的线性运算基础测试题及答案解析一、选择题1.如图,在平行四边形ABCD 中,如果AB a =,AD b =,那么a b +等于( )A .BDB .AC C .DBD .CA【答案】B【解析】【分析】由四边形ABCD 是平行四边形,可得AD=BC ,AD ∥BC ,则可得BC b =,然后由三角形法则,即可求得答案.【详解】解:∵四边形ABCD 是平行四边形,∴AD=BC ,AD ∥BC ,∵AD b =,∴BC b =,∵AB a =,∴a b +=AB +BC =AC .故选B .2.已知向量,若与共线,则( ) A . B . C .D .或【答案】D【解析】【分析】 要使与,则有=,即可得知要么为0,要么,即可完成解答. 【详解】 解:非零向量与共线的充要条件是当且仅当有唯一一个非零实数,使=,即;与任一向量共线.故答案为D.【点睛】 本题考查了向量的共线,即=是解答本题的关键.3.已知矩形的对角线AC 、BD 相交于点O ,若BC a =,DC b =,则( ) A .()12BO a b =+; B .()12BO a b =-;C .()12BO b a =-+;D .()12BO b a =-. 【答案】D【解析】 1,.21(b-a)2BCD BO BD BD DC CB CB BC BO D ∆==+=-=在中,所以故选4.已知a 、b 为非零向量,下列判断错误的是( )A .如果a =3b ,那么a ∥bB .||a =||b ,那么a =b 或a =-bC .0的方向不确定,大小为0D .如果e 为单位向量且a =﹣2e ,那么||a =2【答案】B【解析】【分析】根据平面向量的性质解答即可.【详解】解:A 、如果a =3b ,那么两向量是共线向量,则a ∥b ,故A 选项不符合题意. B 、如果||a =||b ,只能判定两个向量的模相等,无法判定方向,故B 选项符合题意. C 、0的方向不确定,大小为0,故C 选项不符合题意.D 、根据向量模的定义知,||a =2|e |=2,故D 选项不符合题意.故选:B .【点睛】此题考查的是平面向量,掌握平面向量的性质是解决此题的关键.5.以下等式正确的是( ).A .0a a -=B .00a ⋅=C .()a b b a -=--D .km k m =【答案】C【解析】【分析】根据平面向量的运算法则进行判断.【详解】解:A. 0a a -=,故本选项错误;B. 00a ⋅=,故本选项错误;C. ()a b b a -=--,故本选项正确; D. km k m =⋅,故本选项错误.故选:C.【点睛】考查了平面向量的有关运算,掌握平面向量的性质和相关运算法则是关键.6.已知5AB a b =+,28BC a b =-+,()3CD a b =-,则( ).A .A 、B 、D 三点共线B .A 、B 、C 三点共线 C .B 、C 、D 三点共线D .A 、C 、D 三点共线 【答案】A【解析】【分析】根据共线向量定理逐一判断即可.【详解】解:∵28BC a b =-+,()3CD a b =-,5AB a b =+∴()2835BD BC CD a b a b a b =+=-++-=+,∴AB 、BD 是共线向量∴A 、B 、D 三点共线,故A 正确; ∵5AB a b =+,28BC a b =-+ ∴不存在实数λ,使AB BC λ=,即AB 、BC 不是共线向量∴A 、B 、C 三点共线,故B 错误;∵28BC a b =-+,()3CD a b =- ∴不存在实数λ,使BC CD λ=,即BC 、CD 不是共线向量∴B 、C 、D 三点共线,故C 错误; ∵5AB a b =+,28BC a b =-+,()3CD a b =-,∴()52813AC AB BC a b a b a b =+=++-+=-+ ∴不存在实数λ,使AC CD λ=,即AC 、CD 不是共线向量∴A 、C 、D 三点共线,故D 错误;故选A.【点睛】此题考查的是共线向量的判定,掌握共线向量的定理是解决此题的关键.7.若点O 为平行四边形的中心,14AB m =,26BC m =,则2132m m -等于( ). A .AOB .BOC .COD .DO 【答案】B【解析】【分析】根据向量加法的平行四边形法则和平行四边形的性质逐一判断即可.【详解】解:∵在平行四边形ABCD 中, 14AB m =,26BC m =,∴1246B m C AC AB m =+=+,1246BD BA BC AC m m =+==-+,M 分别为AC 、BD 的中点, ∴122312AO AC m m =+=,故A 不符合题意; 211322BO BD m m ==-,故B 符合题意; 122312CO AC m m ==---,故C 不符合题意; 121232DO BD m m =-=-,故D 不符合题意. 故选B.【点睛】此题考查的是平行四边形的性质及向量的加、减法,掌握平行四边形的对角线互相平分和向量加法的平行四边形法则是解决此题的关键.8.如果向量a 与单位向量e 的方向相反,且长度为3,那么用向量e 表示向量a 为( )A .3a e =B .3a e =-C .3e a =D .3e a =-【答案】B【解析】【分析】根据平面向量的定义解答即可.【详解】解:∵向量e 为单位向量,向量a 与向量e 方向相反,∴3a e =-.故选:B .【点睛】本题考查平面向量的性质,解题的关键是灵活运用所学知识解决问题.9.已知平行四边形ABCD ,O 为平面上任意一点.设=,=, =,=,则( )A .+++=B .-+-=C .+--=D .--+= 【答案】B【解析】【分析】根据向量加法的平行四边形法则,向量减法的几何意义,以及相反向量的概念即可找出正确选项.【详解】根据向量加法的平行四边形法则及向量减法的几何意义,即可判断A,C,D 错误;; 而; ∴B 正确.故选B.【点睛】此题考查向量加减混合运算及其几何意义,解题关键在于掌握运算法则.10.下列条件中,不能判定a ∥b 的是( ).A . //a c ,//b cB .||3||a b =C . 5a b =-D .2a b =【答案】B【解析】【分析】根据平面向量的性质进行逐一判定即可.【详解】解:A 、由//a c ,//b c 推知非零向量a 、b 、c 的方向相同,则//a b ,故本选项不符合题意.B 、由||3||a b =只能判定向量a 、b 的模之间的关系,不能判定向量a 、b 的方向是否相同,故本选项符合题意.C 、由5a b =-可以判定向量a 、b 的方向相反,则//a b ,故本选项不符合题意.D 、由2a b =可以判定向量a 、b 的方向相同,则//a b ,故本选项不符合题意. 故选:B .【点睛】本题考查的是向量中平行向量的定义,即方向相同或相反的非零向量a 、b 叫做平行向量.11.已知e →为单位向量,a =-3e →,那么下列结论中错误..的是( ) A .a ∥e →B .3a =C .a 与e →方向相同D .a 与e →方向相反 【答案】C【解析】【分析】由向量的方向直接判断即可.【详解】 解:e 为单位向量,a =3e -,所以a 与e 方向相反,所以C 错误,故选C.【点睛】本题考查了向量的方向,是基础题,较简单.12.下列说法正确的是( )A .()0a a +-=B .如果a 和b 都是单位向量,那么a b =C .如果||||a b =,那么a b =D .12a b =-(b 为非零向量),那么//a b【答案】D【解析】【分析】根据向量,单位向量,平行向量的概念,性质及向量的运算逐个进行判断即可得出答案.【详解】解:A 、()a a +-等于0向量,而不是0,故A 选项错误;B 、如果a 和b 都是单位向量,说明两个向量长度相等,但是方向不一定相同,故B 选项错误;C 、如果||||a b =,说明两个向量长度相等,但是方向不一定相同,故C 选项错误;D 、如果12a b =-(b 为非零向量),可得到两个向量是共线向量,可得到//a b ,故D 选项正确.故选:D.【点睛】本题考查向量的性质及运算,向量相等不仅要长度相等,还要方向相同,向量的运算要注意向量的加减结果都是一个向量.13.在ABCD 中,AC 与BD 相交于点O ,AB a =,AD b =,那么OD 等于( )A.1122a b+B.1122a b--C.1122a b-D.1122a b-+【答案】D 【解析】【分析】由四边形ABCD是平行四边形,可得12OD BD=,,又由BD BA AD=+,即可求得OD的值.【详解】解:∵四边形ABCD是平行四边形,∴OB=OD=12 BD,∴12OD BD=,∵BD BA AD a b=+=-+,∴12OD BD==111()222a b a b-+=-+故选:D.【点睛】此题考查了向量的知识.解题时要注意平行四边形法则的应用,还要注意向量是有方向的.14.在下列关于向量的等式中,正确的是()A.AB BC CA=+B.AB BC AC=-C.AB CA BC=-D.0AB BC CA++=【答案】D【解析】【分析】根据平面向量的线性运算逐项判断即可.【详解】AB AC CB=+,故A选项错误;AB AC BC=-,故B、C选项错误;AB BC CA++=,故D选正确.故选:D.【点睛】本题考查向量的线性运算,熟练掌握运算法则是关键.15.如图,向量OA 与OB 均为单位向量,且OA ⊥OB ,令n =OA +OB ,则||n =( )A .1B .2C .3D .2【答案】B【解析】 根据向量的运算法则可得: n =()222OA OB +=,故选B.16.如图,在△ABC 中,点D 是在边BC 上,且BD =2CD ,=,=,那么等于( )A .=+B .=+C .=-D .=+【答案】D【解析】【分析】利用平面向量的加法即可解答.【详解】解:根据题意得=,+ .故选D.【点睛】本题考查平面向量的加法及其几何意义,涉及向量的数乘,属基础题.17.规定:在平面直角坐标系xOy 中,如果点P 的坐标为(,)m n ,向量OP 可以用点P 的坐标表示为:(,)OP m n =.已知11(,OA x y =),22(,)OB x y =,如果12120x x y y +=,那么OA 与OB 互相垂直.下列四组向量中,互相垂直的是( )A .(4,3)OC =-;(3,4)OD =-B .(2,3)OE =-; (3,2)OF =-C .(3,1)OG =;(OH =-D .(24)OM =;(2)ON =-【答案】D【解析】【分析】将各选项坐标代入12120x x y y +=进行验证即可.【详解】解:A. 12121202124x x y y =--=-≠+,故不符合题意;B. 121266102x x y y =--=-≠+,故不符合题意;C. 12123012x x y y =-+=-≠+,故不符合题意;D. 1212880x x y y =-+=+,故符合题意;故选D.【点睛】本题考查新定义与实数运算,正确理解新定义的运算方法是解题关键.18.设,m n 为实数,那么下列结论中错误的是( )A .m na mn a ()=()B . m n a ma na ++()=C .m a b ma mb +(+)=D .若0ma =,那么0a =【答案】D【解析】【分析】空间向量的线性运算的理解:(1)空间向量的加、减、数乘运算可以像代数式的运算那样去运算;(2)注意向量的书写与代数式的书写的不同,我们书写向量的时候一定带上线头,这也是向量与字母的不同之处;(3)虽然向量的线性运算可以像代数式的运算那样去运算,但它们表示的意义不同.【详解】根据向量的运算法则,即可知A (结合律)、B 、C (乘法的分配律)是正确的,D 中的0是有方向的,而0没有,所以错误.解:∵A 、B 、C 均属于向量运算的性质,是正确的;∵D 、如果a =0,则m=0或a =0.∴错误.故选D .【点睛】本题考查的知识点是向量的线性运算,解题关键是熟记向量的运算法则.19.已知向量a和b都是单位向量,那么下列等式成立的是()=A.a b-=D.a ba b+=C.0a b=B.2【答案】D【解析】【分析】根据向量a和b都是单位向量,,可知|a|=|b|=1,由此即可判断.【详解】解:A、向量a和b都是单位向量,但方向不一定相同,则a b=不一定成立,故本选项错误.B、向量a和b都是单位向量,但方向不一定相同,则2+=不一定成立,故本选项错a b误.C、向量a和b都是单位向量,但方向不一定相同,则0-=不一定成立,故本选项错a b误.D、向量a和b都是单位向量,则|a|=|b|=1,故本选项正确.故选:D.【点睛】本题考查平面向量、单位向量,属于概念题目,记住概念是解题的关键20.如果||=2,=-,那么下列说法正确的是()A.||=2|| B.是与方向相同的单位向量C.2-=D.∥【答案】D【解析】【分析】根据平面向量的模和向量平行的定义解答.【详解】A、由=-得到||=||=1,故本选项说法错误.B、由=-得到是与的方向相反,故本选项说法错误.C、由=-得到2+=,故本选项说法错误.D、由=-得到∥,故本选项说法正确.故选D.【点睛】考查了平面向量,需要掌握平面向量的模的定义,向量的方向与大小以及向量平行的定义等知识点,难度不大.。
2019年人教版高中数学必修四考点练习:平面向量的线性运算(含答案解析)
e2表示)
―O→A ―O→B ―CO→ 5. 已知点O为△ABC外接圆的圆心,且 + + =0,则△ABC的内角A等于(
)
A.30°
B.45°
C.60°
D.90°
6.
―D→C ―BD→ ―C→E ―EA→ ―AF→ 设D,E,F分别是△ABC的三边BC,CA,AB上的点,且 =2 , =2 ,
―AD→ ―AE→ B. =4
―AD→ ―EA→ C. =2
―AD→ ―EA→ D. =4
3. 向量e1,e2,a,b在正方形网格中的位置如图所示,则a-b=( )
A.-4e1-2e2 C.e1-3e2
B.-2e1-4e2 D.3e1-e24.―BC→Fra bibliotek―D→C
―O→C
在矩形ABCD中,O是对角线的交点,若 =5e1, =3e2,则 =________.(用e1,
A.(-7,-4)
B.(7,4)
C.(-1,4)
D.(1,4)
参考答案 平面向量的线性运算
一、非坐标运算 1. 解析:选A ―AM→=―AC→+―CM→=-―C→A +12―C→B =-b+12a.
2.解析:选A ∵D是线段BC的中点, ―AB→ ―AC→ ―AD→ ―AB→ ―AC→ ―AE→ ―AD→ ―AE→
)
A.(-1,-1)
B.(3,7 )
C.(1,1)
D.(2,4)
―AP→ ―AB→ 3.已知A(2,3),B(4,-3),且 =3 ,则点P的坐标为________.
―M→N 4. 已知点M(5,-6)和向量a=(1,-2),若 =-3a,则点N的坐标为( )
A.(2,0)
B.(-3 ,6)
高中数学第二章平面向量2.2平面向量的线性运算分层训练含解析新人教A版必修4
平面向量的线性运算分层训练·进阶冲关A组基础练(建议用时20分钟)1.下列三个命题:①若a+b=0,b+c=0,则a=c;②=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( B )A.1B.2C.3D.02.已知O是△ABC所在平面内一点,D为BC边的中点,且2++=0,那么( A )A. =B. =2C. =3D.2=3.如图,D,E,F分别是△ABC的边AB,BC,CA的中点,则( A )A. + + =0B. - + =0C. + - =0D. - - =04.设e1,e2是两个不共线的向量,若向量m=-e1+k e2 (k∈R)与向量n=e2-2e1共线,则( D )A.k=0B.k=1C.k=2D.k=5.已知△ABC的三个顶点A,B,C及平面内一点P,且++=,则( D )A.P在△ABC内部B.P在△ABC外部C.P在AB边上或其延长线上D.P在AC边上6.在△ABC中,如果AD,BE分别为BC,AC上的中线,且=a, =b,那么为( A )A. a+bB. a-bC. a-bD.- a+b7.已知m,n是实数,a,b是向量,则下列命题:①m(a-b)=ma-mb;②(m-n)a=ma-na;③若ma=mb,则a=b;④若ma=na,则m=n.其中正确的为①②.8.已知||=||=1,且∠AOB=60°,则|+|=.9.设|a|=8,|b|=12,则|a+b|的最大值与最小值的和为24.10.在平行四边形ABCD中,对角线AC与BD交于点O, + =λ,则λ=2.11.如图所示,四边形OADB是以向量=a, =b为邻边的平行四边形.又BM=BC,CN=CD,试用a,b表示, ,.【解析】=== (-)= (a-b),所以=+=b+a-b=a+b,==,所以=+=+== (+)= (a+b)= a+b.=-= (a+b)- a-b=a-b.12.两个非零向量a,b不共线.(1)若=a+b, =2a+8b, =3(a-b),求证:A,B,D三点共线.(2)求实数k使k a+b与2a+k b共线.【解析】(1)因为=++=a+b+2a+8b+3a-3b=6a+6b=6,又与有公共点A,所以A,B,D三点共线. (2)因为ka+b与2a+kb共线,所以ka+b=λ(2a+kb).所以(k-2λ)a+(1-λk)b=0,所以⇒k=±.B组提升练(建议用时20分钟)13.已知四边形ABCD是一菱形,则下列等式中成立的是 ( C )A. + =B. + =C. + =D. + =14.已知e1,e2是两个非零不共线的向量,a=2e1-e2,b=k e1+e2,若a与b是共线向量,则实数k的值为( B )A.-4B.-2C.2D.415.已知点G是△ABC的重心,则++=0.16.若a≠0,b≠0,且|a|=|b|=|a-b|,则a与a+b所在直线的夹角是30°.17.已知四边形ABCD的对角线AC和BD相交于O点,且=,=.求证:四边形ABCD是平行四边形.【证明】如图所示.=+,=+.又因为=,=,所以=,所以AB∥DC,且AB=DC,所以四边形ABCD为平行四边形.18.已知|a|=8,|b|=6,且|a+b|=|a-b|,求|a-b|.【解析】设=a, =b,以AB,AD为邻边作平行四边形ABCD,如图所示:则=a+b, =a-b,所以||=||.又因为四边形ABCD为平行四边形,所以四边形ABCD为矩形,故AD⊥AB.在Rt△DAB中,| |=8,| |=6,由勾股定理得||===10.所以|a-b|=10.C组培优练(建议用时15分钟)19.已知O是平面内一定点,A,B,C是平面上不共线的三个点,动点P满足=+λ(λ∈(0,+∞)),则点P的轨迹一定通过△ABC的( B )A.外心B.内心C.重心D.垂心20.已知a,b是两个非零向量,且|a|=|b|=|a-b|,求【解析】设=a, =b,则=-=a-b.因为|a|=|b|=|a-b|,所以BA=OA=OB.所以△OAB为正三角形.设其边长为1,则|a-b|=||=1,|a+b|=2×=.所以==.。
人教A版高中数学选修平面向量的线性运算同步练习
《平面向量的线性运算》习题课一、习题讲评:.1向量的加法. ,,,,记作的和与叫则作、已知==:.2理共线向量与数乘关系定 . ),0(则共线与向量≠ ; ,0.3的方向与时当λλ>.,0的方向与时当λλ<.,,.31,.4====∆BC BD BC ABC D 则设且边上一点中是.)(,,,. , , .52121=±u u u u λλ恒有对任意实数运算运算统称为向量的线性向量的. .6=-+-CD BD AC AB . =+-AD OD OA. =--DC AD AB .=-++ 少对?相等的非零向量共有多量中为起点和终点的所有向、、、、、在以的中点和分别为、中在矩形,,,2,.7N M D C B A CD AB N M BC AB ABCD =.21.,.8你的猜想有什么特性?试证明)四边形(的形状;)作图并观察四边形(满足等式、、、且向量所在平面内的一点为四边形已知ABCD ABCD ABCD O +=+.7 6 5 4 3 2 1,,,,,//,41,.9=========∆=∆b AC a AB N DE AM ABC E AB BC DE AB AD ABC );();()(;);();();()(则设相交于点与的中线相交于点且与边中在.,,.10HG EF DA CD BC AB H G F E ABCD =求证:的中点、、、分别是、、、点已知四边形.31:.31,31,.11BC MN AC AN AB AM ===求证如图 12. 13.14.二、课堂小结1. 向量加法、减法、数乘的运算;2. 向量加法、减法、数乘的运算律;3. 共线向量定理及应用. 三、课后作业《学案》P.60双基训练.BACN M。
高中必考难点题型(带答案)--平面向量的线性运算(解析版)
知识点:向量的减法的定义
答案:C
解析:∵ BC = 4CD,所以AC − AB = 4AD − 4AC,
∴AD
=
−
1 4
AB
+
5 4
AC
故答案为:C.
简单 已测:4587次 正确率:88.0%
7. 在△ABC中,AB = c ,AC = b ,若点D满足BD = 2DC,则AD =()
A. 2 3
简单 已测:3689次 正确率:96.0%
1. 下列说法正确的是() A. 共线向量的方向相同 B. 零向量是 0 C. ⻓度相等的向量叫做相等向量 D. 共线向量是在一条直线上的向量
考点:考查向量的有关概念、考查向量相等或共线 知识点:零向量、平行(共线)向量 答案:B 解析:在A中,共线向量的方向相同或相反,故A错误;
知识点:向量的模、向量的数乘定义及几何意义
答案:A
解析:由题意可得向量
, AE − AF
= (AB +
1 2
⋅ BC) − (BC
+
1 2
⋅ AB) =
AB 2
−
BC 2
=
−
BA+BC 2
=
−
1 2
⋅BD
∵∣BD∣ =
B A2 +B C 2
=
5,
∴∣
1 2
⋅BD∣
=
5 2
,即向量AE
−
AF
的模⻓等于
所以CD = mCA + nCB,且m + n = 1,
又CD
=
4 3
C
A
+
λCB,
所以m
=
人教版高中数学必修四2.2平面向量的线性运算2.2.1含答案
§2.2 平面向量的线性运算 2.2.1 向量加法运算及其几何意义课时目标 1.理解向量加法的法则及其几何意义.2.能用法则及其几何意义,正确作出两个向量的和.1.向量的加法法则 (1)三角形法则如图所示,已知非零向量a ,b ,在平面内任取一点A ,作AB →=a ,BC →=b ,则向量________叫做a 与b 的和(或和向量),记作__________,即a +b =AB →+BC →=________.上述求两个向量和的作图法则,叫做向量求和的三角形法则.对于零向量与任一向量a 的和有a +0=________+______=______. (2)平行四边形法则如图所示,已知两个不共线向量a ,b ,作OA →=a ,OB →=b ,则O 、A 、B 三点不共线,以______,______为邻边作__________,则对角线上的向量________=a +b ,这个法则叫做两个向量求和的平行四边形法则. 2.向量加法的运算律(1)交换律:a +b =______________.(2)结合律:(a +b )+c =______________________.一、选择题 1.已知向量a 表示“向东航行1 km ”,向量b 表示“向南航行1 km ”,则a +b 表示( ) A .向东南航行 2 km B .向东南航行2 km C .向东北航行 2 km D .向东北航行2 km2.如图,在平行四边形ABCD 中,O 是对角线的交点,下列结论正确的是( )A.AB →=CD →,BC →=AD →B.AD →+OD →=DA →C.AO →+OD →=AC →+CD →D.AB →+BC →+CD →=DA →3.在四边形ABCD 中,AC →=AB →+AD →,则( ) A .四边形ABCD 一定是矩形 B .四边形ABCD 一定是菱形 C .四边形ABCD 一定是正方形D .四边形ABCD 一定是平行四边形4.a ,b 为非零向量,且|a +b |=|a |+|b |,则( ) A .a ∥b ,且a 与b 方向相同 B .a ,b 是共线向量且方向相反 C .a =bD .a ,b 无论什么关系均可5. 如图所示,在平行四边形ABCD 中,BC →+DC →+BA →等于( )A. BD →B. DB →C. BC →D. CB →6. 如图所示,在正六边形ABCDEF 中,若AB =1,则|AB →+FE →+CD →|等于( )A .1B .2C .3D .2 3 题 号 1 2 3 4 5 6 答 案二、填空题7.在平行四边形ABCD 中,BC →+DC →+BA →+DA →=________.8.已知在矩形ABCD 中,AB =2,BC =3,则AB →+BC →+AC →的模等于________. 9.已知|a |=3,|b |=5,则向量a +b 模长的最大值是____.10. 设E 是平行四边形ABCD 外一点,如图所示,化简下列各式(1)DE →+EA →=________; (2)BE →+AB →+EA →=________; (3)DE →+CB →+EC →=________; (4)BA →+DB →+EC →+AE →=________.三、解答题11.一艘船以5 km/h 的速度向垂直于对岸方向行驶,船实际航行方向与水流方向成30°角,求水流速度和船实际速度.12. 如图所示,在平行四边形ABCD 的对角线BD 的延长线和反向延长线上取点F ,E ,使BE =DF .求证:四边形AECF 是平行四边形.能力提升13.已知点G 是△ABC 的重心,则GA →+GB →+GC →=______.14.在水流速度为4 3 km /h 的河中,如果要船以12 km/h 的实际航速与河岸垂直行驶,求船航行速度的大小和方向.1.三角形法则和平行四边形法则都是求向量和的基本方法,两个法则是统一的.当两个向量首尾相连时常选用三角形法则,当两个向量共始点时,常选用平行四边形法则.2.向量的加法满足交换律,因此在进行多个向量的加法运算时,可以按照任意的次序和任意的组合去进行.§2.2 平面向量的线性运算 2.2.1 向量加法运算及其几何意义答案知识梳理1.(1)AC → a +b AC → 0 a a (2)OA OB 平行四边形 OC → 2.(1)b +a (2)a +(b +c ) 作业设计1.A 2.C 3.D 4.A5.C [BC →+DC →+BA →=BC →+(DC →+BA →)=BC →+0=BC →.]6.B [|AB →+FE →+CD →|=|AB →+BC →+CD →|=|AD →|=2.] 7.0解析 注意DC →+BA →=0,BC →+DA →=0. 8.213解析 |AB →+BC →+AC →|=|2AC →|=2|AC →|=213. 9.8解析 ∵|a +b |≤|a |+|b |=3+5=8. ∴|a +b |的最大值为8.10.(1)DA → (2)0 (3)DB → (4)DC →11.解如图所示,OA →表示水流速度,OB →表示船垂直于对岸的方向行驶的速度,OC →表示船实际航行的速度,∠AOC =30°,|OB →|=5 (km/h). ∵四边形OACB 为矩形,∴|OA →|=|AC →|tan 30°=5 3 (km/h),|OC →|=|OB →|sin 30°=10 (km/h),∴水流速度大小为5 3 km /h ,船实际速度为10 km/h.12.证明 AE →=AB →+BE →,FC →=FD →+DC →,因为四边形ABCD 是平行四边形,所以AB →=DC →,因为FD =BE ,且FD →与BE →的方向相同,所以FD →=BE →,所以AE →=FC →,即AE 与FC 平行且相等, 所以四边形AECF 是平行四边形. 13.0解析 如图所示,连接AG 并延长交BC 于E 点,点E 为BC 的中点,延长AE 到D 点,使GE =ED ,则GB →+GC →=GD →,GD →+GA →=0, ∴GA →+GB →+GC →=0. 14.解如图,设AB →表示水流速度,则AC →表示船航行的实际速度,作AD 綊BC ,则AD →即表示船航行的速度.因为|AB →|=4 3,|AC →|=12,∠CAB =90°,所以tan ∠ACB =4 312=33,即∠ACB =30°,∠CAD =30°.所以|AD →|=8 3,∠BAD =120°.即船航行的速度大小为8 3 km/h ,方向与水流方向所成角为120°.附赠材料答题六注意 :规范答题不丢分提高考分的另一个有效方法是减少或避免不规范答题等非智力因素造成的失分,具体来说考场答题要注意以下六点:第一,考前做好准备工作。
人教版高中数学必修四2.2平面向量的线性运算2.2.2含答案
2.2.2 向量减法运算及其几何意义课时目标 1.理解向量减法的法则及其几何意义.2.能运用法则及其几何意义,正确作出两个向量的差.向量的减法(1)定义:a -b =a +(-b ),即减去一个向量相当于加上这个向量的__________.(2)作法:在平面内任取一点O ,作OA →=a ,OB →=b ,则向量a -b =________.如图所示.(3)几何意义:如果把两个向量的始点放在一起,则这两个向量的差是以减向量的终点为________,被减向量的终点为________的向量.例如:OA →-OB →=________.一、选择题1. 在如图四边形ABCD 中,设AB →=a ,AD →=b ,BC →=c ,则DC →等于( )A .a -b +cB .b -(a +c )C .a +b +cD .b -a +c2.化简OP →-QP →+PS →+SP →的结果等于( ) A.QP → B.OQ → C.SP → D.SQ →3.若O ,E ,F 是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是( ) A.EF →=OF →+OE → B.EF →=OF →-OE → C.EF →=-OF →+OE → D.EF →=-OF →-OE →4.在平行四边形ABCD 中,|AB →+AD →|=|AB →-AD →|,则有( )A. AD →=0B. AB →=0或AD →=0 C .ABCD 是矩形 D .ABCD 是菱形5.若|AB →|=5,|AC →|=8,则|BC →|的取值范围是( ) A .[3,8] B .(3,8) C .[3,13] D .(3,13)6.边长为1的正三角形ABC 中,|AB →-BC →|的值为( )A .1B .2 C.32D. 3题 号 1 2 3 4 56 答 案二、填空题7. 如图所示,在梯形ABCD 中,AD ∥BC ,AC 与BD 交于O 点,则BA →-BC →-OA →+OD →+DA →=________.8.化简(AB →-CD →)-(AC →-BD →)的结果是________.9. 如图所示,已知O 到平行四边形的三个顶点A 、B 、C 的向量分别为a ,b ,c ,则OD →=____________(用a ,b ,c 表示).10.已知非零向量a ,b 满足|a |=7+1,|b |=7-1,且|a -b |=4,则 |a +b |=________.三、解答题11. 如图所示,O 是平行四边形ABCD 的对角线AC 、BD 的交点,设AB →=a ,DA →=b ,OC →=c ,求证:b +c -a =OA →.12. 如图所示,已知正方形ABCD 的边长等于1,AB →=a ,BC →=b ,AC →=c ,试作出下列向量并分别求出其长度,(1)a +b +c ; (2)a -b +c .能力提升13.在平行四边形ABCD 中,AB →=a ,AD →=b ,先用a ,b 表示向量AC →和DB →,并回答:当a ,b 分别满足什么条件时,四边形ABCD 为矩形、菱形、正方形?14.如图所示,O 为△ABC 的外心,H 为垂心,求证:OH →=OA →+OB →+OC →.1.向量减法的实质是向量加法的逆运算.利用相反向量的定义,-AB →=BA →就可以把减法转化为加法.即:减去一个向量等于加上这个向量的相反向量.如a -b =a +(-b ). 2.在用三角形法则作向量减法时,要注意“差向量连接两向量的终点,箭头指向被减数”.解题时要结合图形,准确判断,防止混淆.3.以向量AB →=a 、AD →=b 为邻边作平行四边形ABCD ,则两条对角线的向量为AC →=a +b ,BD →=b -a ,DB →=a -b ,这一结论在以后应用非常广泛,应该加强理解并记住.2.2.2 向量减法运算及其几何意义答案知识梳理(1)相反向量 (2)BA → (3)始点 终点 BA →作业设计1.A 2.B 3.B4.C [AB →+AD →与AB →-AD →分别是平行四边形ABCD 的两条对角线,且|AB →+AD →|=|AB →-AD →|, ∴ABCD 是矩形.]5.C [∵|BC →|=|AC →-AB →|且||AC →|-|AB →||≤|AC →-AB →|≤|A C →|+|AB →|.∴3≤|AC →-AB →|≤13.∴3≤|BC →|≤13.] 6.D [如图所示,延长CB 到点D ,使BD =1,连结AD ,则AB →-BC →=AB →+CB →=AB →+BD →=AD →.在△ABD 中,AB =BD =1, ∠ABD =120°,易求AD =3, ∴|AB →-BC →|= 3.] 7.CA → 8.0解析 方法一 (AB →-CD →)-(AC →-BD →) =AB →-CD →-AC →+BD → =AB →+DC →+CA →+BD → =(AB →+BD →)+(DC →+CA →) =AD →+DA →=0.方法二 (AB →-CD →)-(AC →-BD →) =AB →-CD →-AC →+BD → =(AB →-AC →)+(DC →-DB →) =CB →+BC →=0. 9.a -b +c解析 OD →=OA →+AD →=OA →+BC →=OA →+OC →-OB →=a +c -b =a -b +c . 10.4解析 如图所示.设O A →=a ,O B →=b ,则|B A →|=|a -b |.以OA 与OB 为邻边作平行四边形OACB , 则|O C →|=|a +b |.由于(7+1)2+(7-1)2=42. 故|O A →|2+|O B →|2=|B A →|2, 所以△OAB 是∠AOB 为90°的直角三角形, 从而OA ⊥OB ,所以▱OACB 是矩形, 根据矩形的对角线相等有|O C →|=|B A →|=4, 即|a +b |=4.11.证明 方法一 ∵b +c =DA →+OC →=OC →+CB →=OB →, OA →+a =OA →+AB →=OB →,∴b +c =OA →+a ,即b +c -a =OA →.方法二 ∵c -a =OC →-AB →=OC →-DC →=OD →, OD →=OA →+AD →=OA →-b ,∴c -a =OA →-b ,即b +c -a =OA →.12.解 (1)由已知得a +b =AB →+BC →=AC →,又AC →=c ,∴延长AC 到E , 使|CE →|=|AC →|.则a +b +c =AE →,且|AE →|=2 2. ∴|a +b +c |=2 2.(2)作BF →=AC →,连接CF , 则DB →+BF →=DF →, 而DB →=AB →-AD →=a -BC →=a -b ,∴a -b +c =DB →+BF →=DF →且|DF →|=2. ∴|a -b +c |=2.13.解 由向量加法的平行四边形法则,得AC →=a +b , DB →=AB →-AD →=a -b .则有:当a ,b 满足|a +b |=|a -b |时,平行四边形两条对角线相等,四边形ABCD 为矩形; 当a ,b 满足|a |=|b |时,平行四边形的两条邻边相等,四边形ABCD 为菱形; 当a ,b 满足|a +b |=|a -b |且|a |=|b |时,四边形ABCD 为正方形.14.证明 作直径BD ,连接DA 、DC ,则OB →=-OD →, DA ⊥AB ,AH ⊥BC ,CH ⊥AB ,CD ⊥BC .∴CH ∥DA ,AH ∥DC ,故四边形AHCD 是平行四边形. ∴AH →=DC →,又DC →=OC →-OD →=OC →+OB →,∴OH →=OA →+AH →=OA →+DC →=OA →+OB →+OC →.附赠材料答题六注意:规范答题不丢分提高考分的另一个有效方法是减少或避免不规范答题等非智力因素造成的失分,具体来说考场答题要注意以下六点:第一,考前做好准备工作。
高中数学必修四同步练习题库:平面向量的线性运算(较难)
平面向量的线性运算(选择题:较难21,填空题:较难32,困难34,简答题:较难45)1、已知圆的半径为1,为该圆上四个点,且,则的面积最大值为()A.2 B.1 C. D.2、如图,在中,点在边上,且,点在边上,且,则用向量表示为()A. B.C. D.3、设M是边BC上任意一点,N为AM的中点,若,则λ+μ的值为( )A. B. C. D.14、如右图,“六芒星”是由两个全等正三角形组成,中心重合于点且三组对边分别平行.点, 是“六芒星”(如图1)的两个顶点,动点在“六芒星”上(内部以及边界),若, 则的取值范围( )A. B. C. D.5、半圆的直径AB=4, O为圆心,C是半圆上不同于A、B的任意一点,若P为半径OC上的动点,则的最小值是()A.2 B.0 C. D.6、如图,已知四边形是梯形,分别是腰的中点,是线段上的两个点,且,下底是上底的2倍,若,则()A. B. C. D.7、在所在平面上有一点,满足,则与的面积比为()A. B. C. D.8、如图,在平行四边形ABCD中,,,,若M、N分别是边上的点,且满足,其中λ∈[0,1],则的取值范围是()A.[﹣3,﹣1] B.[﹣3,1]C.[﹣1,1] D.[1,3]9、(原创)已知平面直角坐标系中点,,,平面区域由所有满足(,)的点组成的区域,若区域的面积为8,则的值为()A.3 B.4 C.5 D.610、已知点,,在圆上运动,且.若点的坐标为,则的取值范围为()A. B. C. D.11、如图,为线段外一点,若中任意相邻两点的距离相等,,,用,表示,其结果为()A. B.C. D.12、已知P、Q为中不同的两点,且0,0,则为()A. B. C. D.13、已知非零向量不共线,且,若,则满足的关系是()A. B. C. D.14、已知是所在平面内一点,向量满足条件,且,则是()A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等腰直角三角形 D.等边三角形15、已知向量,,,若,则的取值范围是()A. B. C. D.16、已知为双曲线上不同三点,且满足(为坐标原点),直线的斜率记为,则的最小值为()A.8 B.4 C.2 D.117、已知为单位向量,则的最大值为()A. B. C.3 D.18、已知向量满足,若为的中点,并且,则的最大值是()A. B. C. D.19、如图,在△中, ,是上的一点,若,则实数的值为( )A. B. C. D.20、点M是△ABC的重心, D,E,F分别是边BC,CA,AB的中点,则为()[来源:学,科,网Z,X,X,K]A. B.4 C.4 D.421、已知、是不共线的向量,,,则、、三点共线的充要条件是A. B. C. D.22、将两个直角三角形如图拼在一起,当点在线段上移动时,若,当取最大值时,的值是__________.23、如图,已知中,点在线段上,点在线段上,且满足,若,,,则的值为__________.24、已知是半径为的圆上的三点,为圆的直径,为圆内一点(含圆周),则的取值范围为__________.25、已知分别是双曲线的左、右焦点,为双曲线右支上一点,且,,则 ________.26、已知三点不共线,是内的一点,若,则是的__________.27、将两个直角三角形如图拼在一起,当点在线段上移动时,若,当取最大值时,的值是__________.28、如图,已知中,点在线段上,点在线段上,且满足,若,,,则的值为__________.29、O是面上一定点,是面上的三个顶点,分别是边对应的角.以下命题正确的序号是.①动点P满足,则的外心一定在满足条件的P点集合中.②动点P满足,则的内心一定在满足条件的P点集合中.③动点P满足,则的重心一定在满足条件的P点集合中.④动点P满足,则的垂心一定在满足条件的P点集合中.30、已知P是△ABC所在平面内一点,++2=0,现将一粒黄豆随机撒在△ABC内,则黄豆落在△PBC内的概率是________.31、点是四边形内一点,满足,若,则▲ .32、平面直角坐标系中,已知点,,且().当时,点无限趋近于点,则点的坐标为 .33、(原创)在非直角中,为上的中点,且,为边上一点,,,则的面积的最大值为__________.(其中表示的面积)34、已知在中,,,如图,动点是在以点为圆心,为半径的扇形内运动(含边界)且;设,则的取值范围__________.35、设点到坐标原点的距离和它到直线的距离之比是一个常数.(1)求点的轨迹;(2)若时得到的曲线是,将曲线向左平移一个单位长度后得到曲线,过点的直线与曲线交于不同的两点,过的直线分别交曲线于点,设,,,求的取值范围.36、设,分别是梯形的对角线与的中点.(1)试用向量法证明:;(2)若,求的值.37、已知点在的边所在的直线上,,求证:.38、已知向量,(Ⅰ)当时,求函数的值域;(Ⅱ)不等式≤,当时恒成立,求的取值范围.39、已知椭圆的左、右焦点分别为,离心率为,点是椭圆上任意一点,的周长为.(Ⅰ)求椭圆的方程;(Ⅱ)过点 (-4,0)任作一动直线交椭圆于两点,记,若在线段上取一点,使得,则当直线转动时,点在某一定直线上运动,求该定直线的方程.40、如图所示,为△的外心,为垂心,求证:.41、设,,试问是否存在实数,使成立?如果存在,求出;如果不存在,请写出证明.42、(本小题满分14分)在平面直角坐标系中,椭圆的焦点为、,且经过点.(1)求椭圆的标准方程;(2)若点在椭圆上,且,求的值.43、(本小题满分14分)在四边形中,已知,,.(1)若四边形是矩形,求的值;(2)若四边形是平行四边形,且,求与夹角的余弦值.44、已知椭圆的中心在原点,离心率,右焦点为.(1)求椭圆的方程;(2)设椭圆的上顶点为,在椭圆上是否存在点,使得向量与共线?若存在,求直线的方程;若不存在,简要说明理由.45、已知矩阵,向量,求向量,使得参考答案1、B2、B3、A4、A5、D6、D7、B8、A9、A10、C11、B12、A13、A14、D15、B16、B17、D18、B19、C20、D21、D22、23、-224、25、326、重心27、28、-229、②③④30、31、332、33、34、35、(Ⅰ)见解析;(Ⅱ).36、(1)见解析(2)37、见解析.38、(Ⅰ)当时,函数的值域是;(Ⅱ).39、(Ⅰ) ;(Ⅱ) 点在定直线上.40、详见解析41、42、(1)(2)或43、(1)18;(2)44、(1)椭圆的方程为;(2)存在,且直线的方程为或.45、【解析】1、因为 ,所以四边形为平行四边形,又因为都在圆上,所以, 必为圆的直径, 四边形为矩形,当且仅当时取等号,选B.【点睛】由于都在圆周上且满足平行四边形法则,必有四边形为矩形,再应用基本不等式求解面积的最值.2、由平面向量的三角形法则及向量共线的性质可得,, ,,,又,故选B.3、试题分析:设,则=∴故选A.考点:平面向量的线性运算4、设,求的最大值,只需考虑图中个顶点的向量即可,讨论如下:①;②;③;④,,;⑤;⑥,的最大值为,根据其对称性,可知的最小值为,故的取值范围是,故选A.【方法点睛】本题考查平面向量的几何运算、平面向量基本定理的应用、新定义问题及数形结合思想,属于难题.新定义题型的特点是:通过给出一个新概念,或约定一种新运算,或给出几个新模型来创设全新的问题情景,要求考生在阅读理解的基础上,依据题目提供的信息,联系所学的知识和方法,实现信息的迁移,达到灵活解题的目的.遇到新定义问题,应耐心读题,分析新定义的特点,弄清新定义的性质,按新定义的要求,“照章办事”,逐条分析、验证、运算,使问题得以解决. 本题通过定义“六芒星”,给出几何图形的特殊性质,进而利用平面向量的几何运算、结合选择题的特点进行解答5、为的中点,,从而则,又,,当且仅当,即为的中点时,取得最小值是,故选D.【易错点晴】本题主要考查平面向量的几何运算以及利用基本不等式求最值,属于难题.利用基本不等式求最值时,一定要正确理解和掌握“一正,二定,三相等”的内涵:一正是,首先要判断参数是否为正;二定是,其次要看和或积是否为定值(和定积最大,积定和最小);三相等是,最后一定要验证等号能否成立(主要注意两点,一是相等时参数否在定义域内,二是多次用或时等号能否同时成立).6、,则故选D.7、,,即,即,即并且方向一样,,如果和夹角为,那么和的夹角也是,,,所以,故选.8、建立如图所示的以A为原点,AB,AD所在直线为x,y轴的直角坐标系,则B(2,0),A(0,0),D(12,32).∵满足则,因为λ∈[0,1],二次函数的对称轴为:,则[0,1]为增区间,故当λ∈[0,1]时,.本题选择A选项.点睛:求两个向量的数量积有三种方法:利用定义;利用向量的坐标运算;利用数量积的几何意义.具体应用时可根据已知条件的特征来选择,同时要注意数量积运算律的应用.9、由已知可得,故选A.10、由题意知AC是圆的直径,所以O是AC中点,故,PO的长为5,所以,显然当B在PO上时,有最小值,当B在PO的延长线上时,有最大值,故选C.点睛:本题考查了向量的运算及模几何意义,涉及点与圆上点连线的几何性质,属于中档题.首先根据圆的知识,确定圆心就是AC中点,利用向量加法的性质,将问题转化为2PO定长与动线段PB的长之和,再根据圆的性质,当B分别在PO或PO的延长线上时,PB有最小值和最大值.11、设的中点为,则也是的中点,由向量的中点公式可得,同理可得,,故,故选B.考点:向量的数乘运算.12、因为,所以在与平行的中位线上,且是该中位线的的一个三等分点,可得,可得是三角形的重心,因此,,故选A.13、由得,由得三点P,A,B共线,所以,即,选A.点睛:向量共线:,14、由得是的重心;由得是的外心,故重心与外心重合,所以是等边三角形,选D.15、 ,所以为可行域内一点,可行域为一个梯形 (去掉线段)及其内部,所以,从而选B.点睛:线性规划问题,首先明确可行域对应的是封闭区域还是开放区域、分界线是实线还是虚线,其次确定目标函数的几何意义,是求直线的截距、两点间距离的平方、直线的斜率、还是点到直线的距离等等,最后结合图形确定目标函数最值取法、值域范围.16、由有点为线段的中点,设 ,则 ,所以,故 ,由于点A,B,P在双曲线上,所以,代入上式中,有 ,所以 ,故最小值为4.选B.点睛:本题主要考查了双曲线的有关计算,涉及到的知识点有平面向量中线定理,直线斜率的计算公式,基本不等式等,属于中档题. 首先得出原点为线段AB的中点,再求出直线PA,PB斜率的表达式, 算出为定值,再由基本不等式求出最小值.17、由向量加法的平行四边形法则可知,设,最大值为。
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高中数学同步题库含详解42平面向量的线性运算一、选择题(共40小题;共200分)1. 向量 a ⃗=(2,−1),b ⃗⃗=(−4,x ),若 a ⃗∥b ⃗⃗,则 x 的值是 ( )A. −8B. −2C. 2D. 8 2. AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 化简后等于 ( ) A. 3AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗3. 已知 λ,μ∈R ,a ⃗≠0⃗⃗,有下列说法: ①当 λ<0 时,λa ⃗ 与 a ⃗ 的方向一定相反; ②当 λ>0 时,λa ⃗ 与 a ⃗ 的方向一定相同; ③当 λ≠0 时,λa ⃗ 与a ⃗ 是共线向量; ④当 λμ>0 时,λa ⃗ 与 μa ⃗ 的方向一定相同; ⑤当 λμ<0 时,λa ⃗ 与 μa ⃗ 的方向一定相反. 其中正确说法的个数是 ( )A. 2B. 3C. 4D. 54. 在平行四边形 ABCD 中,下列结论中错误的是 ( )A. ∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣ 一定成立B. AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 一定成立C. AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 一定成立 D. BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 一定成立5. 已知 M 是平行四边形 ABCD 的对角线的交点,P 为平面 ABCD 内任意一点,则 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 等于 ( )A. 4PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. 3PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 2PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 6. 在四边形 ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC⃗⃗⃗⃗⃗⃗,且 ∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣,那么四边形 ABCD 为 ( ) A. 平行四边形B. 菱形C. 长方形D. 正方形7. 设 a ⃗ 是任一向量,e ⃗ 是单位向量,且 a ⃗∥e ⃗,则下列表达式中正确的是 ( )A. e ⃗=a⃗⃗∣a ⃗⃗∣ B. a ⃗=∣a ⃗∣e ⃗C. a ⃗=−∣a ⃗∣e ⃗D. a ⃗=±∣a ⃗∣e ⃗8. 如图所示,在 △ABC 中,点 D ,E ,F 分别是边 AB ,BC ,AC 的中点,则下面结论正确的是( )A. AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗B. DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗C. AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗≠0⃗⃗D. DE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗9. 对于向量 a ⃗,b⃗⃗ 有下列表示:① a ⃗=2e ⃗,b ⃗⃗=−2e ⃗;② a ⃗=e 1⃗⃗⃗⃗−e 2⃗⃗⃗⃗,b ⃗⃗=−2e 1⃗⃗⃗⃗+2e 2⃗⃗⃗⃗;③ a ⃗=4e 1⃗⃗⃗⃗−25e 2⃗⃗⃗⃗,b ⃗⃗=e 1⃗⃗⃗⃗−110e 2⃗⃗⃗⃗;④ a ⃗=e 1⃗⃗⃗⃗+e 2⃗⃗⃗⃗,b ⃗⃗=2e 1⃗⃗⃗⃗−2e 2⃗⃗⃗⃗. 其中,向量 a ⃗,b ⃗⃗ 一定共线的有 ( )A. ①②③B. ②③④C. ①③④D. ①②③④10. 在平行四边形 ABCD 中,AC 与 BD 交于点 M ,则 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗= ( ) A. MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗B. BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗C. DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 11. 已知 ∣a ⃗∣=5,∣b ⃗⃗∣=1.若 a ⃗=λb ⃗⃗ 且 b ⃗⃗ 与 a ⃗ 的方向相反,则 λ= ( )A. 5B. −5C. 15D. −1512. 当 ∣a ⃗∣=∣b ⃗⃗∣≠0,且 a ⃗,b ⃗⃗ 不共线时,a ⃗+b ⃗⃗ 与 a ⃗−b⃗⃗ 的关系是 ( ) A. 平行B. 相等C. 相交但不垂直D. 垂直13. 如图所示,在正六边形 ABCDEF 中,若 AB =1,则 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 等于 ( )A. 1B. 2C. 3D. 2√314. 已知正方形 ABCD 的边长为 1,则 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 为 ( )A. 1B. √2C. 3D. 2√2 15. 若 ∣∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=8,∣∣BO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=5,则 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 的取值范围是 ( )A. [3,8]B. (3,8)C. [3,13]D. (3,13)16. 若向量 a ⃗=(1,1),b ⃗⃗=(1,−1),c ⃗=(−1,2),则 c ⃗ 等于 ( )A. c ⃗=−12a ⃗+32b⃗⃗ B. c ⃗=12a ⃗−32b⃗⃗ C. c ⃗=32a ⃗−12b⃗⃗ D. c ⃗=−32a ⃗+12b⃗⃗17. 如图所示,在平行四边形 ABCD 中,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 等于 ( )A. BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. DB⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. CB⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 18. 四边形 ABCD 中,AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 且 ∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣,则四边形 ABCD 为 ( ) A. 平行四边形B. 菱形C. 矩形D. 正方形19. 已知 P ,A ,B ,C 是平面内四个不同的点,且 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 ( )A. A ,B ,C 三点共线B. A ,B ,P 三点共线C. A ,C ,P 三点共线D. B ,C ,P 三点共线20. 已知 △ABC 的三个顶点 A ,B ,C 及平面内一点 P 满足 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则点 P 与 △ABC 的关系为 ( ) A. P 在 △ABC 内部 B. P 在 △ABC 外部C. P 在边 AB 所在直线上D. P 是边 AC 的一个三等分点21. 已知向量 a ⃗,b ⃗⃗ 都是非零向量,若向量 p ⃗=a ⃗⃗∣∣a ⃗⃗∣∣+b⃗⃗∣∣b ⃗⃗∣∣,则 ( )A. 0≤∣p ⃗∣≤√2B. 0≤∣p ⃗∣≤2C. 0<∣p ⃗∣≤√2D. 0<∣p ⃗∣≤222. 向量 a ⃗,b⃗⃗ 均为非零向量,下列说法不正确的是 ( ) A. 若向量 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 同向,则向量 a ⃗+b ⃗⃗ 与 a ⃗ 的方向相同 B. 若向量 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 同向,则向量 a ⃗+b⃗⃗ 与 b ⃗⃗ 的方向相同 C. 若向量 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 反向,且 ∣a ⃗∣>∣∣b ⃗⃗∣∣,则向量 a ⃗+b ⃗⃗ 与 a ⃗ 的方向相同 D. 若向量 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 反向,且 ∣a ⃗∣<∣∣b ⃗⃗∣∣,则向量 a⃗+b ⃗⃗ 与 a ⃗ 的方向相同 23. 已知 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+2b ⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5a ⃗+6b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=7a ⃗−2b⃗⃗,则下列一定共线的三点是 ( ) A. A ,B ,CB. A ,B ,DC. B ,C ,DD. A ,C ,D24. 已知 O 是四边形 ABCD 内一点,若 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则下列结论正确的是 ( )A. 四边形 ABCD 为正方形,点 O 是正方形 ABCD 的中心B. 四边形 ABCD 为一般四边形,点 O 是四边形 ABCD 的对角线的交点C. 四边形 ABCD 为一般四边形,点 O 是四边形 ABCD 的外接圆的圆心D. 四边形 ABCD 为一般四边形,点 O 是四边形 ABCD 的对边中点连线的交点25. 已知向量 a ⃗,b ⃗⃗,c ⃗ 中任意两个都不共线,但 a ⃗+b ⃗⃗ 与 c ⃗ 共线,且 b ⃗⃗+c ⃗ 与 a ⃗ 共线,则向量 a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗ 等于 ( )A. a ⃗B. b⃗⃗ C. c ⃗D. 0⃗⃗26. 设 A 1,A 2,A 3,A 4 是平面上给定的 4 个不同点,则使 MA 1⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+MA 2⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+MA 3⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+MA 4⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗ 成立的点M 的个数为 ( ).A. 0B. 1C. 2D. 427. 在三角形 ABC 中,D 为底边 BC 的中点,M 为 AD 上的任一点,过 M 点任作一直线 l 分别交边AB ,AC 于 E ,F (E ,F 不与端点重合),且 AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=nAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=kAD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 m ,n ,k 满足的关系是 ( )A. 1m+1n=2kB. 1m+1n=k2C. 1m+1n=1kD. m +n =k28. 在 △ABC 中,若 ∣BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣,则 △ABC 一定是 ( ) A. 钝角三角形B. 锐角三角形C. 直角三角形D. 不能确定29. 设 M 是 △ABC 所在平面上的一点,且 MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32MC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,D 是 AC 中点,则 ∣MD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣的值为( )A. 13B. 12C. 1D. 230. 如图所示的方格纸中有定点 O ,P ,Q ,E ,F ,G ,H ,则 OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OQ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗= ( )A. OH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗B. OG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗C. FO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗D. EO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗31. 如图,已知 D ,E ,F 分别是三角形 ABC 的边 BC ,CA ,AB 的中点,且 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗,则① EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12c ⃗−12b ⃗⃗;② BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+12b ;③ CF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−12a ⃗+12b ⃗⃗;④ a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗=0⃗⃗ 中正确的等式的个数为 ( )A. 1 个B. 2 个C. 3 个D. 4 个32. 已知圆 O 的半径为 1,A ,B ,C ,D 为该圆上四个点,且 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 △ABC 的面积最大值为 ( )A. 2B. 1C. √2D. √333. 在平行四边形 ABCD 中,AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,CE 与 BF 相交于 G 点.若 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则 AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=( )A. 27a ⃗+17b ⃗⃗ B. 27a ⃗+37b⃗⃗ C. 37a ⃗+17b ⃗⃗ D. 47a ⃗+27b⃗⃗ 34. 若非零向量 a ⃗,b ⃗⃗ 满足 ∣∣a ⃗+b ⃗⃗∣∣=∣∣b ⃗⃗∣∣,则 ( )A. ∣2a ⃗∣>∣∣2a ⃗+b ⃗⃗∣∣B. ∣2a ⃗∣<∣∣2a ⃗+b ⃗⃗∣∣C. ∣∣2b ⃗⃗∣∣>∣∣a ⃗+2b ⃗⃗∣∣D. ∣∣2b ⃗⃗∣∣<∣∣a ⃗+2b ⃗⃗∣∣35. 若 a ⃗,b ⃗⃗ 是不共线的两个向量,且 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λ1a ⃗+b ⃗⃗,AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+λ2b⃗⃗(λ1,λ2∈R ),则 A ,B ,C 三点共线的条件为 ( )A. λ1=λ2=−1B. λ1=λ2=1C. λ1λ2+1=0D. λ1λ2−1=036. 已知 △ABC 的外接圆半径为 2,D 为该圆上的一点,且 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 △ABC 的面积的最大值为 ( )A. 3B. 4C. 3√3D. 4√337. 在 △ABC 中,点 D 在 BC 边上,且 CD⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=rAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+sAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 r +s 的值是 ( ) A. 23B. 43C. −3D. 038. 设 M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形 ABCD 所在平面内任意一点,则OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 等于 ( )A. OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ B. 2OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ C. 3OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ D. 4OM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗39. 如图所示,向量 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的终点 A ,B ,C 在一条直线上,且 AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−3CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.设 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=p ⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=q ⃗,OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=r ⃗,则以下等式中成立的是 ( )A. r ⃗=−12p ⃗+32q ⃗B. r ⃗=−p ⃗+2q ⃗C. r ⃗=32p ⃗−12q ⃗D. r ⃗=−q ⃗+2p ⃗40. 若点 P 是 △ABC 的外心,且 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λPC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,∠C =120∘,则实数 λ 的值为 ( )A. 12B. −12C. −1D. 1二、填空题(共40小题;共200分) 41. 若 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则直线 AB 与直线 CD 的位置关系为 . 42. 在 △ABC 中,若 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,则 △ABC 的形状是 . 43. “向量 a ⃗,b ⃗⃗ 共线”是“向量 2a ⃗+b ⃗⃗ 与向量 a ⃗−b⃗⃗ 共线”的 条件. 44. 已知向量 a ⃗ 表示“向东航行 3 km ”,b ⃗⃗ 表示“向南航行 3 km ”,则 a ⃗+b ⃗⃗ 表示 .45. 下列等式: ① a ⃗+b ⃗⃗=b ⃗⃗+a ⃗;② a ⃗+(−a ⃗)=0; ③ a ⃗−b ⃗⃗=a ⃗+(−b ⃗⃗);④ a ⃗−b ⃗⃗=b ⃗⃗−a ⃗; ⑤ a ⃗=−(−a ⃗).其中正确的有 个.46. 若 O ,E ,F 是不共线的任意三点,则以下各式中成立的是 .(填序号)① EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;② EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;③ EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−OF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;④ EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−OF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.47. 已知 ∣a ⃗∣=2,∣∣b ⃗⃗∣∣=1,a ⃗=λb ⃗⃗(λ<0),则 ∣∣a ⃗−b ⃗⃗∣∣= .48. 已知 O 为四边形 ABCD 所在平面内一点,且向量 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 满足等式 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则四边形 ABCD 的形状为 .49. 已知 △ABC 的三个顶点 A ,B ,C 及平面内一点 P ,且 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则点 P 与 △ABC 的关系为 .(填序号)① 点 P 在 △ABC 内部;② 点 P 在 △ABC 外部;③ 点 P 在 AB 边上或其延长线上;④ 点 P 在 AC 边上.50. 在四边形 ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 且 ∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,则四边形的形状为 .51. 已知 x,y ∈R ,a ⃗ 与 b ⃗⃗ 不共线,若 (x +y −1)a ⃗+(x −y )b⃗⃗=0⃗⃗,则实数 x = ,y = .52. 在平行四边形 ABCD 中,已知 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,且 ∣a ⃗+b ⃗⃗∣=∣a ⃗−b⃗⃗∣,则四边形 ABCD 的形状是 .53. 设 e ⃗ 为非零向量,在四边形 ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3e ⃗,DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=5e ⃗,∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣2e ⃗∣,∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣2e ⃗∣,则四边形 ABCD 的形状是 .54. 已知 △ABC 是正三角形,给出下列等式,其中正确的是 .(填序号) ① ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣; ② ∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣;③ ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣;④ ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣.55. 在四边形 ABCD 中,如果 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,且 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,那么四边形 ABCD 的形状为 . 56. 若菱形 ABCD 的边长为 2,则 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣= .57. 计算: (1)(−3)×4a ⃗= ;(2)3(a ⃗+b ⃗⃗)−2(a ⃗−b ⃗⃗)−a ⃗= ;(3)(2a ⃗+3b ⃗⃗−c ⃗)−(3a ⃗−2b ⃗⃗+c ⃗)= .58. 已知向量 a ⃗,b ⃗⃗ 满足 ∣a ⃗∣=3,∣∣b ⃗⃗∣∣=4,则 ∣∣a ⃗−b ⃗⃗∣∣ 的最大值为 .59. 已知向量 a ⃗,b ⃗⃗,且 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+2b ⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−5a ⃗+6b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=7a ⃗−2b⃗⃗,则一定共线的三点是 .60. 设 M 为平行四边形 ABCD 对角线的交点,O 为平行四边形 ABCD 所在平面内任意一点,则OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗= OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 61. 设 D ,E ,F 分别为 △ABC 的三边 BC ,CA ,AB 的中点,则 EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗= .62. 若 D ,E ,F 分别为 △ABC 的三边 BC ,CA ,AB 的中点,则 EB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗= .(填序号)① 12BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;② BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;③ AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗;④ 12AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗; 63. 在 △ABC 所在的平面内有一点 P ,已知 2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,那么 △PBC 的面积与 △ABC 的面积之比的值为 .64. 已知下列四个命题: ①对任意两向量 a ⃗,b ⃗⃗,均有 ∣∣a ⃗−b ⃗⃗∣∣<∣a ⃗∣+∣∣b ⃗⃗∣∣; ②若 AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗),则 D 是线段 BC 的中点; ③在四边形中,若 (AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)+(BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=0⃗⃗,则 ABCD 为平行四边形;④若 △ABC 中,∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,则 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣.其中正确命题的序号是 .65. 设 a ⃗,b ⃗⃗ 不共线,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2a ⃗+pb ⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗−2b⃗⃗,若 A ,B ,D 三点共线,则实数 p 的值是 .66. 若 P 为 △ABC 的外心,且 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 ∠ACB = . 67. 在平行四边形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 交于点 O ,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 λ= .68. 如图,在边长为 1 的正方形ABCD 中,设 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b,AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ,则 ∣a −b +c ∣=( ).69. 设 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=√22(a ⃗+5b ⃗⃗),BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2a ⃗+8b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3(a ⃗−b ⃗⃗),其中 a ⃗,b⃗⃗ 不共线,则共线的三点是 .70. 已知点 P 在 △ABC 所在的平面内,若 2PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+3PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 △PAB 与 △PBC 的面积的比值为 .71. 设 a ⃗,b ⃗⃗,c ⃗ 为非零向量,其中任意两向量不共线,已知 a ⃗+b ⃗⃗ 与 c ⃗ 共线,且 b ⃗⃗+c ⃗ 与 a ⃗ 共线,则b ⃗⃗+a ⃗+c ⃗= .72. 在 △ABC 中,a ,b ,c 分别是角 A ,B ,C 所对的边,且 3aBC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4bCA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+5cAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则a:b:c = .73. 若向量 a ⃗,b ⃗⃗ 不共线,且 a ⃗+mb ⃗⃗ 与 −(b ⃗⃗−2a ⃗) 共线,则实数 m 的值为 .74. 下列命题中正确的是 .(填序号) ①如果非零向量 a ⃗,b ⃗⃗ 的方向相反或相同,那么 a ⃗+b ⃗⃗ 的方向必与 a ⃗,b ⃗⃗ 之一的方向相同; ②若 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,则 A ,B ,C 为三角形的三个顶点;③在 △ABC 中,必有 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗;④若 a ⃗,b ⃗⃗ 均为非零向量,则 ∣a ⃗+b ⃗⃗∣ 与 ∣a ⃗∣+∣b⃗⃗∣ 一定相等.75. 已知平行四边形 ABCD 的中心为 O ,P 为平面上一点,且 ∣PO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=12,则 ∣PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣= .76. 设 M 是线段 BC 的中点,点 A 在直线 BC 外,若 ∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=4,∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,则∣∣AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣= .77. 已知 O 是 △ABC 所在平面内一点,D 为边 BC 的中点,且 2OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,AO⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mOD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则实数 m = .78. 已知 ∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=a ,∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=b (a >b ),∣AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣ 的取值范围是 [5,15],则实数 a ,b 的值分别为 .79. 已知 P 为 △ABC 内部一点,且 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 △PAB 与 △PAC 面积的比值为 .80. 设 e 1⃗⃗⃗⃗,e 2⃗⃗⃗⃗ 是两个不共线的向量,若向量 m ⃗⃗⃗=−e 1⃗⃗⃗⃗+ke 2⃗⃗⃗⃗(k ∈R ) 与向量 n ⃗⃗=e 2⃗⃗⃗⃗−2e 1⃗⃗⃗⃗ 共线,则实数 k = .三、解答题(共20小题;共260分)81. 如图,已知向量 a ⃗,b ⃗⃗,求作向量 a ⃗+b⃗⃗.82. 如图,在平行四边形 ABCD 的对角线 BD 的延长线上取两点 E ,F ,使 BE =DF ,用向量方法证明:四边形 AECF 是平行四边形.83. 已知点 A (2,3),B (5,4),C (7,10).若 AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗(λ∈R ). (1)试求 λ 为何值时,点 P 在第一、三象限的角平分线上; (2)试求 λ 为何值时,点 P 在第三象限内.84. 如图,在五边形 ABCDE 中,若四边形 ACDE 是平行四边形,且 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗,试用 a ⃗,b ⃗⃗,c ⃗ 表示向量 BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,CD⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 及 CE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.85. 如图所示,在梯形 ABCD 中,若 E ,F 分别为腰 AB ,DC 的三等分点,且 ∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2,∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=5,求 ∣∣EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣.86. 如图所示,已知一点 O 与平行四边形 ABCD 的三个顶点 A ,B ,C 构成的向量分别为 r 1⃗⃗⃗⃗,r 2⃗⃗⃗⃗,r 3⃗⃗⃗⃗,求 OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.87. 设向量 a ⃗,b ⃗⃗,c ⃗,λ,μ∈R ,化简:(1)λ(μa ⃗+b ⃗⃗−c ⃗)−μ(λa ⃗+b ⃗⃗−c ⃗)+(μ−λ)(b ⃗⃗−c ⃗); (2)2(λμa ⃗+λb ⃗⃗−μc ⃗)−λ(2μa ⃗+2b ⃗⃗)+2μc ⃗.88. 已知 O 为四边形 ABCD 所在平面外一点,且向量 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 满足等式 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.作图并观察四边形 ABCD 的形状,并证明.89. 如图所示,已知 a ⃗ 、 b ⃗⃗,作 2a ⃗+b⃗⃗.90. 化简下列各式:(1)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗; (2)AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗; (3)AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.91. 在平行四边形 ABCD 中,E 、 F 依次是对角线 AC 上的两个三等分点,设 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b⃗⃗,试用 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 表示 DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 和 BE⃗⃗⃗⃗⃗⃗.92. 如图,在等腰梯形 ABCD 中,M ,N 分别为对角线 AC ,BD 的中点,求证:MN ∥AB .93. 已知 e 1⃗⃗⃗⃗,e 2⃗⃗⃗⃗ 是不共线的向量,a ⃗=3e 1⃗⃗⃗⃗+4e 2⃗⃗⃗⃗,b ⃗⃗=6e 1⃗⃗⃗⃗−8e 2⃗⃗⃗⃗,则 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 是否共线?94. 如图,O 为正六边形 ABCDEF 的中心,根据图示计算:(1)OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗; (2)BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗; (3)OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 95. 如图,已知点 G 是 △ABC 的重心.求证:GA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0.96. 一艘船以 5 km/h 的速度向垂直于对岸的方向行驶,该船实际的航行方向与水流方向成 30∘ 角,求水流速度和船的实际速度.97. 如图所示,在 △ABC 中,点 M 是 BC 的中点,N 在边 AC 上,且 AN =2NC ,AM 与 BN 相交于点 P .求证:AP:PM =4:1.98. 在 △ABC 中,M 是 AB 的中点,E 是 CM 的中点,AE 的延长线交 BC 于点 F ,MH ∥AF ,MH与 BC 交于点 H .求证:BH⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=HF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.99. 已知在 △ABC 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,对于平面 ABC 上任意一点 O ,动点 P 满足 OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λa ⃗+λb⃗⃗,则动点 P 的轨迹是什么?其轨迹是否过定点,并说明理由. 100. 已知 M 为 △ABC 内一点,且 AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+15AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,求 △ABM 与 △ABC 的面积的比值.答案第一部分1. C2. B 【解析】AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)+(CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=0⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.3. D4. A5. A6. B 【解析】由 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 知四边形 ABCD 为平行四边形,由 ∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣ 知平行四边形 ABCD 的邻边相等,所以四边形 ABCD 为菱形. 7. D 【解析】对于A ,当 a ⃗=0 时,a ⃗⃗∣a ⃗⃗∣没有意义,故A 错误; 对于B ,C ,D ,当 a ⃗=0 时,B ,C ,D 都正确;当 a ⃗≠0 时,由 a ⃗∥e ⃗ 可知,a ⃗ 与 e ⃗ 同向或反向,即 a ⃗=±∣a ⃗∣e ⃗,故B ,C 不全面,选D .8. D 9. A 【解析】对于①,a ⃗=−b⃗⃗; 对于②,a ⃗=−12b⃗⃗; 对于③,a ⃗=4b⃗⃗; 对于④,若 a ⃗=λb ⃗⃗(λ≠0),则 e 1⃗⃗⃗⃗+e 2⃗⃗⃗⃗=λ(2e 1⃗⃗⃗⃗−2e 2⃗⃗⃗⃗),即 (1−2λ)e 1⃗⃗⃗⃗+(1+2λ)e 2⃗⃗⃗⃗=0,所以 1−2λ=1+2λ=0,矛盾,故④中 a ⃗ 与 b⃗⃗ 不共线. 10. A11. B 12. D 13. B 【解析】因为 FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2.14. D 【解析】∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2√2.15. C【解析】因为 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以当 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 同向共线时,∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣−∣∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=3,当 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 反向共线时,∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣+∣∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=13,当 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 不共线时,由于 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 能组成三角形,故 3<∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣<13.综上得 3≤∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣≤13.16. B 【解析】设 c ⃗=xa ⃗+yb⃗⃗(x,y ∈R ), 因为 a ⃗=(1,1),b ⃗⃗=(1,−1),c ⃗=(−1,2),所以 (−1,2)=x (1,1)+y (1,−1),即 (−1,2)=(x +y,x −y ),所以 {x +y =−1,x −y =2. 解得 {x =12,y =−32.故 c ⃗=12a ⃗−32b ⃗⃗. 17. C 【解析】由向量的加法法则知 BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 18. C 【解析】因为四边形 ABCD 中,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以四边形 ABCD 是平行四边形.因为 ∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−19. B 【解析】因为 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 故 PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,从而 P ,B ,A 三点共线. 20. D21. B 22. D 23. B 【解析】因为 AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3a ⃗+6b ⃗⃗=3(a ⃗+2b⃗⃗)=3AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,又 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 有公共点 A ,所以 A ,B ,D 三点共线.24. D 25. D【解析】依题意,设 a ⃗+b ⃗⃗=mc ⃗,b ⃗⃗+c ⃗=na ⃗,则有 (a ⃗+b ⃗⃗)−(b ⃗⃗+c ⃗)=mc ⃗−na ⃗,即 a ⃗−c ⃗=mc ⃗−na ⃗,又 a ⃗ 与 c ⃗ 不共线,于是有 m =−1,n =−1,a ⃗+b ⃗⃗=−c ⃗,a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗=0⃗⃗.26. B 27. A 【解析】由题意,AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=kAD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=k 2(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=k 2m ⋅AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+k 2n⋅AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 因为 E ,M ,F 三点共线,所以 k 2m +k 2n =1,所以 1m +1n =2k . 28. C 29. A 【解析】如图所示,因为 D 是 AC 的中点,延长 MD 至 E ,使得 DE =MD ,连接 AE ,EC ,所以四边形 MAEC 为平行四边形,所以 MD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12ME ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12(MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+MC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗). 又因为 MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32MA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+32MC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以 MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−32(MA⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+MC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=−3MD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 所以 ∣MD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣MB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣MD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣−3MD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=13.30. C 31. C 【解析】因为 EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−a ⃗⃗2,又 a ⃗+b ⃗⃗+c ⃗=0⃗⃗, 所以 EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−a ⃗⃗2=12c ⃗+12b ⃗⃗, 即①是错误的;由于 BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+12b ⃗⃗, 即②是正确的;则 c ⃗=−a ⃗−b⃗⃗, 所以 CF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−12a ⃗+12b ⃗⃗, 即③是正确的.32. B 【解析】如图所示,由 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 知,ABDC 为平行四边形, 又 A ,B ,C ,D 四点共圆,所以 ABDC 为矩形,即 BC 为圆的直径,所以当 AB =AC 时,△ABC 的面积取得最大值为 12×(√2)2=1.33. C 【解析】连接 AC .因为 B ,G ,F 三点共线,所以 AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−λ)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14λb ⃗⃗+(1−λ)a ⃗. 因为 E ,G ,C 三点共线,所以 AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=μAE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(1−μ)AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13μa ⃗+(1−μ)(a ⃗+b ⃗⃗). 由平面向量基本定理得,{λ4=1−μ,1−λ=1−23μ,所以 {λ=47,μ=67,所以 AG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=37a ⃗+17b ⃗⃗. 34. C 35. D【解析】A ,B ,C共线⇔AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⇔λ1a ⃗+b ⃗⃗=ma ⃗+mλ2b⃗⃗⇔{m =λ1,mλ2=1,⇔λ1λ2=1⇔λ1λ2−1=0.36. B 【解析】由题设 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 可知四边形 ABDC 是平行四边形,由圆内接四边形的性质可知∠BAC =90∘,且当 AB =AC 时,四边形 ABDC 的面积最大,此时 AB =AC =2√2,则 (S △ABC )max =12AB ×ACsin90∘=12×(2√2)2=4. 37. D 【解析】因为 CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=23CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=23(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=23AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−23AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 r +s =0. 38. D 【解析】依题意知,点 M 是线段 AC 的中点,也是线段 BD 的中点,所以 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 39. A 【解析】因为 OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−3CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=13AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+13AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+13(OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗) 所以 r ⃗=q ⃗+13(r ⃗−p ⃗),所以 r ⃗=−12p ⃗+32q ⃗. 40. C【解析】设 AB 中点为 D ,则 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 因为 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λPC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以 2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λPC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以向量 PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共线, 又 P 是 △ABC 的外心,所以 PA =PB ,所以 PD ⊥AB ,所以 CD ⊥AB .因为 ∠ACB =120∘,所以 ∠APB =120∘,所以四边形 APBC 是菱形,从而 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λPC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λPC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以 λ=−1.第二部分41. 共线或平行42. 等边三角形【解析】由 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,知三角形的三边相等, 所以 △ABC 是等边三角形.43. 充要44. 向东南航行 3√2 km【解析】只有④不正确.46. ②【解析】由减法的三角形法则知 EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.47. 3【解析】因为 a ⃗=λb⃗⃗, 所以 ∣a ⃗∣=∣λ∣∣∣b ⃗⃗∣∣,解得 λ=−2,所以 ∣∣a ⃗−b ⃗⃗∣∣=∣∣a⃗+12a ⃗∣∣=32∣a ⃗∣=3. 48. 平行四边形【解析】由 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 得 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=CD⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 所以四边形 ABCD 为平行四边形.49. ④【解析】因为 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以点 P 在 AC 边上. 50. 等腰梯形51. 12,12 52. 矩形【解析】由平行四边形法则知 ∣a ⃗+b ⃗⃗∣ 及 ∣a ⃗−b⃗⃗∣ 分别为平行四边形 ABCD 的对角线 AC 和 BD 的长.因为 ∣a ⃗+b ⃗⃗∣=∣a ⃗−b⃗⃗∣,所以平行四边形 ABCD 为矩形. 53. 等腰梯形【解析】由题知 AB 与 DC 平行,两腰 AD 与 BC 相等,所以四边形 ABCD 是等腰梯形.54. ①③④【解析】AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 又 ∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,故①正确;∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣≠∣∣BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,故②不正确;画图可知③④正确.55. 菱形【解析】由 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 可得四边形 ABCD 是平行四边形, 由 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 得四边形 ABCD 的一组邻边相等,一组邻边相等的平行四边形是菱形.56. 2【解析】∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2.57. (1)−12a ⃗,(2)5b ⃗⃗,(3)−a ⃗+5b ⃗⃗−2c ⃗【解析】(1)原式=(−3×4)a ⃗=−12a ⃗;原式=3a ⃗+3b ⃗⃗−2a ⃗+2b ⃗⃗−a ⃗=5b ⃗⃗;; (3)原式=2a ⃗+3b ⃗⃗−c ⃗−3a ⃗+2b ⃗⃗−c ⃗=−a ⃗+5b ⃗⃗−2c ⃗.58. 7【解析】当 a ⃗,b ⃗⃗ 反向时得 ∣∣a ⃗−b ⃗⃗∣∣ 的最大值为 7.59. A ,B ,D【解析】因为 BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2a ⃗+4b⃗⃗=2AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 又 B 为 BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 的公共点, 所以 A ,B ,D 三点共线.60. 4【解析】OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)+(OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=2OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+2OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4OM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 61. AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗【解析】EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−12(BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)−12(CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=−12(BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=12(AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.62. ③【解析】EB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=EC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+12AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12×2AD⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.63. 34 【解析】2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即 2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即 PC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即点 P 在边 AC 上且 PC =34AC ,即 △PBC 与 △ABC 在 BC 边上的高的比是 34,两三角形有相同的底 BC ,故其面积之比为 34. 64. ②③【解析】若两向量 a ⃗,b⃗⃗ 方向相反,则①不对;由向量平行四边形法则可知②对;③中向量等式化简后为 CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,说明 CB 平行 AD 且 CB 等于 AD ,所以③对;由向量平行四边形法则可知④不对.【解析】因为 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗−2b⃗⃗, 所以 BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2a ⃗−b⃗⃗. 又因为 A ,B ,D 三点共线,所以 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共线. 设 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λBD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 2a ⃗+pb ⃗⃗=λ(2a ⃗−b⃗⃗), 因为 a ⃗,b⃗⃗ 不共线, 所以 2=2λ,p =−λ,所以 λ=1,p =−1.66. 120∘【解析】因为 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则四边形 APBC 是平行四边形. 又 P 为 △ABC 的外心,所以 ∣PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣,因此 ∠ACB =120∘. 67. 2【解析】根据向量加法的平行四边形法则及向量数乘的几何意义求解.由向量加法的平行四边形法则,得 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 又 O 是 AC 的中点,所以 AC =2AO ,所以 AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2AO⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 又 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAO⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 λ=2.68. 2【解析】先利用向量加减运算律及有关知识将 a −b +c 化简为用有向线段表示的向量,便于求模.a −b =AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,过 B 作 BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c (图),则 DM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a −b +c . 因为 AC ⊥BD ,且 ∣AC⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=√2, 所以 DB ⊥BM ,∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=√2所以 ∣DM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=2,即 ∣a −b +c ∣=2.69. A ,B ,D【解析】AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=√22(a ⃗+5b ⃗⃗),BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2a ⃗+8b ⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3(a ⃗−b ⃗⃗),则 BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2a ⃗+8b ⃗⃗+3(a ⃗−b ⃗⃗)=a ⃗+5b ⃗⃗所以共线的三点是 A ,B ,D .70. 45 【解析】因为 2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+3PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 2PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+3PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=3PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−3PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即 5PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以 △PAB 与 △PBC 的面积的比为 PA:PC =4:5.71. 0⃗⃗72. 20:15:12【解析】在 △ABC 中,有 BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,又 3aBC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+4bCA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+5cAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,消去 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 得 (3a −5c )BC⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(4b −5c )CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,从而 3a −5c =0,4b −5c =0,故 a:b:c =20:15:12. 73. −12 【解析】因为 a ⃗+mb ⃗⃗ 与 −(b ⃗⃗−2a ⃗) 共线,所以存在实数 λ(λ≠0) 使得 −(b ⃗⃗−2a ⃗)=λ(a ⃗+mb ⃗⃗) 成立,即 (2−λ)a ⃗=(λm +1)b⃗⃗. 因为向量 a ⃗,b⃗⃗ 不共线, 所以 {2−λ=0,λm +1=0,所以 m =−12.74. ③75. 2【解析】由向量加法的平行四边形法则知 PA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PD⃗⃗⃗⃗⃗⃗=4PO ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 76. 2【解析】由 ∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=4,以 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣,∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 为邻边作平行四边形,∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 和 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 恰为其两对角线,又由 ∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣ 知这个平行四边形为矩形,所以 ∣∣AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=12∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2.77. 1【解析】因为 D 为 BC 的中点,所以 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗.又 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AO⃗⃗⃗⃗⃗⃗=mOD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 m =1. 78. 10,5【解析】因为a −b=∣∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣−∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣≤∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=∣BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣≤∣OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣+∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣=a +b,所以 {a +b =15,a −b =5, 解得 {a =10,b =5.79. 1 【解析】设 D 为 AC 边的中点,则 PA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+PC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 −PB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,即 PB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−2PD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 S △PAB =2S △PAD .又 S △PAC =2S △PAD ,所以 S △PAB =S △PAC .80. 12【解析】由题意得 −e 1⃗⃗⃗⃗+ke 2⃗⃗⃗⃗=λ(e 2⃗⃗⃗⃗−2e 1⃗⃗⃗⃗),因为 e 1⃗⃗⃗⃗,e 2⃗⃗⃗⃗ 不共线,所以 {−1=−2λ,k =λ,解得 k =λ=12.第三部分81. (1)作 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+b⃗⃗,如图.(2)作 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+b ⃗⃗,如图.(3)作 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,则 OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗+b⃗⃗,如图.82. 如图,AE⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=FD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 因为四边形 ABCD 为平行四边形,所以 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,又 BE =DF , 所以 BE⃗⃗⃗⃗⃗⃗=FD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,从而 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 AE⃗⃗⃗⃗⃗⃗=FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 即 AE 与 FC 平行且相等,所以四边形 AECF 是平行四边形.83. (1) 因为 AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以OP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λAC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(5,4)+λ(5,7)=(5+5λ,4+7λ)(O 为坐标原点).根据题意,得 5+5λ=4+7λ,解得 λ=12,所以当 λ=12 时,点 P 在第一、三象限的角平分线上. (2) 根据题意,得 {5+5λ<0,4+7λ<0,解得 {λ<−1,λ<−47. 所以 λ<−1.所以当 λ<−1 时,点 P 在第三象限内.84. 因为四边形 ACDE 是平行四边形,所以 CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗ ,BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗−a ⃗ ,BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗−a ⃗ ,CE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗−b⃗⃗ , 所以 BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗−a ⃗+c ⃗.85. 如图,过 D 作 DH ∥AB ,分别交 EF ,BC 于点 G ,H ,因为 ∣∣AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2,所以 ∣∣EG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣BH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2.因为 ∣∣BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=5,所以 ∣∣HC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=3.又 E ,F 分别为腰 AB ,DC 的三等分点,所以 G 为 DH 的三等分点,所以 GF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∥HC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,∣∣GF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=13∣∣HC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣, 所以 ∣∣GF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=1,所以 ∣∣EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣EG ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣+∣∣GF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=2+1=3.86. 因为 OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=r 3⃗⃗⃗⃗+r 1⃗⃗⃗⃗−r 2⃗⃗⃗⃗.87. (1) 原式=(λμ−μλ)a ⃗+(λ−μ)(b ⃗⃗−c ⃗)+(μ−λ)(b ⃗⃗−c ⃗)=0⃗⃗.(2) 原式=(2λμa ⃗−2λμa ⃗)+(2λb ⃗⃗−2λb ⃗⃗)−2μc ⃗+2μc ⃗=0⃗⃗.因为 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 OA⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 BA⃗⃗⃗⃗⃗⃗=CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 AB ∥CD 且 AB =CD ,所以四边形 ABCD 为平行四边形.89. 略90. (1) AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BD⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)+(BD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0. (2) AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 或者 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)+(AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−DC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+(AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗)=DB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗. (3) AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0 或者 AB⃗⃗⃗⃗⃗⃗−CB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+CA⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0. 91. DF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=DA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+23AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−b ⃗⃗+23(a ⃗+b ⃗⃗)=23a ⃗−13b ⃗⃗. BE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+13AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−a ⃗+13(a ⃗+b ⃗⃗)=−23a ⃗+13b ⃗⃗. 92. 设 AD 的中点为 P ,连接 PM ,PN .因为 PM 为 △ACD 的中位线,所以 PM ∥CD .又 CD ∥AB ,所以 PM ∥AB ,则可设 PM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 因为 PN 为 △ABD 的中位线,所以 PN ∥AB ,由三角形中位线定理得 PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 MN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=PN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−PM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=(12−λ)AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 MN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 共线,故 MN ∥AB . 93. 因为 e 1⃗⃗⃗⃗,e 2⃗⃗⃗⃗ 不共线,所以 a⃗≠0⃗⃗,b ⃗⃗≠0⃗⃗. 若 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 共线,则存在 λ∈R ,使 a ⃗=λb ⃗⃗,即 3e 1⃗⃗⃗⃗+4e 2⃗⃗⃗⃗=λ(6e 1⃗⃗⃗⃗−8e 2⃗⃗⃗⃗),所以 (3−6λ)e 1⃗⃗⃗⃗+(4+8λ)e 2⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗,所以 {3−6λ=0,4+8λ=0,方程组无解,故 a ⃗ 与 b ⃗⃗ 不共线. 94. (1) 因为四边形 OABC 是以 OA ,OC 为邻边的平行四边形,OB 为其对角线,所以 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OB⃗⃗⃗⃗⃗⃗. (2) 因为 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 EF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 方向相同且长度相等,所以 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是相等向量,故 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 方向同,长度为 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 长度的 2 倍,因此 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 可用 AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 方表示.所以 BC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗.(3) 因为 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 与 FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 是一对相反向量,所以 OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+FE ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0⃗⃗.95. 因为点 G 是 △ABC 的重心,所以 GA =2GD ,GB =2GE ,GC =2GF .延长 BG 到 H ,使 EH =EG ,连接 HC ,HA ,如图.显然,四边形 AGCH 是平行四边形,于是 GA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=GH⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 GH⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 GA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=−GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 故 GA⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+GC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=0. 96. 如图所示,OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 表示水流速度,OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 表示船垂直于对岸方向行驶的速度,OC⃗⃗⃗⃗⃗⃗ 表示船实际航行的速度,∠AOC =30∘,∣∣OB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=5.所以四边形 OACB 为矩形,所以 ∣∣OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣tan30∘=5√3,∣∣OC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣sin30∘=10, 所以水流速度为 5√3 km/h ,船的实际速度为 10 km/h .97. 设 AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b ⃗⃗,AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=c ⃗,则 AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=12b ⃗⃗+12c ⃗,AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=23AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=23c ⃗, 所以 BN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=23c ⃗−b ⃗⃗. 因为 AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∥AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∥BN⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以存在 λ,μ∈R ,使得 AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗,BP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=μBN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 λAM⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗−μBN ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 λ(12b ⃗⃗+12c ⃗)−μ(23c ⃗−b ⃗⃗)=b ⃗⃗, 所以 (12λ+μ)b ⃗⃗+(12λ−23μ)c ⃗=b ⃗⃗. 又因为 b ⃗⃗ 与 c ⃗ 不共线,所以 {12λ+μ=1,12λ−23μ=0, 解得 {λ=45,μ=35. 所以 AP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=45AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 AP:PM =4:1.98. 如图,设 BH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,BM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=b⃗⃗, 则 BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2b ⃗⃗,MH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗−b⃗⃗, 所以 AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2MH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2a ⃗−2b ⃗⃗,BF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+BA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=2a ⃗−2b ⃗⃗+2b ⃗⃗=2a ⃗,所以 HF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=BF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−BH ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=a ⃗,所以 BH⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=HF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 因为 E 是 CM 的中点,EF ∥MH ,所在 F 是 CH 的中点,所以 FC⃗⃗⃗⃗⃗⃗=HF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗, 所以 BH⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=HF ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=FC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 99. 依题意,由 OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+λa ⃗+λb⃗⃗, 得 OP ⃗⃗⃗⃗⃗⃗−OA ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λ(a ⃗+b⃗⃗), 即 AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λ(AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗). 如图所示,以 AB ,AC 为邻边作平行四边形 ABDC ,对角线交于点 O ,则 AP⃗⃗⃗⃗⃗⃗=λAD ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,所以 A ,P ,D 三点共线,即点 P 的轨迹是 AD 所在的直线.由图可知,点 P 的轨迹必过 △ABC 的边 BC 的中点.100. 作 AS ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=15AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,AT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗=14AB ⃗⃗⃗⃗⃗⃗,则 AM ⃗⃗⃗⃗⃗⃗⃗=AS ⃗⃗⃗⃗⃗⃗+AT ⃗⃗⃗⃗⃗⃗. 连接 SM ,TM ,则四边形 ASMT 为平行四边形,SM ∥AB ,所以 S △ABM S △ABC =∣∣AS ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣∣∣AC ⃗⃗⃗⃗⃗⃗∣∣=15.。