平面向量基础训练A组

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（完整版）平面向量基本概念练习题

（完整版）平面向量基本概念练习题第二章平面向量§2.1 平面向量的实际背景及基本概念班级___________姓名____________学号____________得分____________一、选择题1．下列物理量中，不能称为向量的是（）A ．质量B ．速度C ．位移D ．力 2．设O 是正方形ABCD 的中心，向量AO OB CO OD u u u r u u u r u u u r u u u r 、、、是（）A ．平行向量B ．有相同终点的向量C ．相等向量D ．模相等的向量3．下列命题中，正确的是（）A ．|a | = |b |?a = bB ．|a |> |b |?a > bC ．a = b ?a 与b 共线D ．|a | = 0?a = 04．在下列说法中，正确的是（）A ．两个有公共起点且共线的向量，其终点必相同;B ．模为0的向量与任一非零向量平行;C ．向量就是有向线段;D ．若|a |=|b |，则a =b5．下列各说法中，其中错误的个数为（）（1）向量AB u u u r 的长度与向量BA u u u r 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）两个有公共终点的向量一定是共线向量;（4）共线向量是可以移动到同一条直线上的向量;（5）平行向量就是向量所在直线平行A ．2个B ．3个C ．4个D ．5个 *6．△ABC 中，D 、E 、F 分别为BC 、CA 、AB 的中点，在以A 、B 、C 、D 、E 、F 为端点的有向线段所表示的向量中，与EF u u u r 共线的向量有（）A ．2个B ．3个C ．6个D ．7个二、填空题7．在(1)平行向量一定相等；(2)不相等的向量一定不平行；(3)共线向量一定相等；(4)相等向量一定共线；(5)长度相等的向量是相等向量；(6)平行于同一个向量的两个向量是共线向量中，说法错误的是_______________________．8．如图，O 是正方形ABCD 的对角线的交点，四边形OAED 、OCFB 是正方形，在图中所示的向量中，（1）与AO u u u r 相等的向量有_________________________；（2）与AO u u u r 共线的向量有_________________________；（3）与AO u u u r 模相等的向量有_______________________；（4）向量AO u u u r 与CO u u u r 是否相等？答：_______________．9．O 是正六边形ABCDEF 的中心，且AO =u u u r a ，OB =u u u r b ，AB =u u u r c ，在以A 、B 、C 、D 、E 、F 、O 为端点的向量中：（1）与a 相等的向量有；（2）与b 相等的向量有；（3）与c 相等的向量有．*10．下列说法中正确是_______________（写序号）（1）若a 与b 是平行向量，则a 与b 方向相同或相反；（2）若AB u u u r 与CD u u u r 共线，则点A 、B 、C 、D 共线；（3）四边形ABCD 为平行四边形，则AB u u u r =CD u u u r ；（4）若a = b ，b = c ，则a = c ；（5）四边形ABCD 中，AB DC =u u u r u u u r 且||||AB AD =u u u r u u u r ，则四边形ABCD 为正方形；（6）a 与b 方向相同且|a | = |b |与a = b 是一致的；三、解答题11．如图，以1×3方格纸中两个不同的格点为起点和终点的所有向量中，有多少种大小不同的模？有多少种不同的方向？O A B C D E F12．在如图所示的向量a 、b 、c 、d 、e 中（小正方形边长为1）是否存在共线向量？相等向量？模相等的向量？若存在，请一一举出．13．某人从A 点出发向西走了200m 达到B 点，然后改变方向向西偏北600走了450m 到达C 点，最后又改变方向向东走了200m 到达D 点（1）作出向量AB u u u r 、BC u u u r 、CD u u u r （1cm 表示200m ）；（2）求DA u u u r 的模．*14．如图，中国象棋的半个棋盘上有一只“马”，开始下棋时它位于A 点，这只“马”第一步有几种可能的走法？试在图中画出来；若它位于图中的P 点，则这只“马”第一步有几种可能的走法？它能否走若干步从A 点走到与它相邻的B 点处？。

必修4平面向量基础练习完整版

高中数学必修4---平面向量（1）（一）向量的概念：我们把既有大小又有方向的量叫向量（二）向量概念理解 1、数量与向量有何区别？ 2、如何表示向量？3、有向线段和线段有何区别和联系？分别可以表示向量的什么？4、长度为零的向量叫什么向量？长度为1的向量叫什么向量？5、满足什么条件的两个向量是相等向量？单位向量是相等向量吗？6、有一组向量，它们的方向相同或相反，这组向量有什么关系？7、如果把一组平行向量的起点全部移到一点O ，这是它们是不是平行向量？这时各向量的终点之间有什么关系？（三）探究学习1、数量与向量的区别：数量只有大小，是一个代数量，可以进行代数运算、比较大小；向量有方向，大小，双重性，不能比较大小. 2.向量的表示方法： ①用有向线段表示；②用字母ａ、ｂ（黑体，印刷用）等表示； ③用有向线段的起点与终点字母：AB ；④向量AB 的大小――长度称为向量的模，记作|AB |.3.有向线段：具有方向的线段就叫做有向线段，三个要素：起点、方向、长度. 向量与有向线段的区别：（1）向量只有大小和方向两个要素，与起点无关，只要大小和方向相同，则这两个向量就是相同的向量；（2）有向线段有起点、大小和方向三个要素，起点不同，尽管大小和方向相同，也是不同的有向线段. 4、零向量、单位向量概念：①长度为0的向量叫零向量，记作0. 0的方向是任意的. 注意0与0的含义与书写区别.②长度为1个单位长度的向量，叫单位向量. 说明：零向量、单位向量的定义都只是限制了大小. 5、平行向量定义：A(起点)B（终点）a①方向相同或相反的非零向量叫平行向量；②我们规定0与任一向量平行.说明：（1）综合①、②才是平行向量的完整定义；（2）向量ａ、ｂ、ｃ平行，记作ａ∥ｂ∥ｃ. 6、相等向量定义：长度相等且方向相同的向量叫相等向量.说明：（1）向量ａ与ｂ相等，记作ａ＝ｂ；（2）零向量与零向量相等；（3）任意两个相等的非零向量，都可用同一条有向线段来表示，并且与有向线段的起点无关．．．．．．．．．．. 7、共线向量与平行向量关系：平行向量就是共线向量，这是因为任一组平行向量都可移到同一直线上（与有向线段的起点无关）．．．．．．．．．．．. 说明：（1）平行向量可以在同一直线上，要区别于两平行线的位置关系；（2）共线向量可以相互平行，要区别于在同一直线上的线段的位置关系. （四）理解和巩固：（1）平行向量是否一定方向相同？（2）不相等的向量是否一定不平行？（3）与零向量相等的向量必定是什么向量？（4）与任意向量都平行的向量是什么向量？（5）若两个向量在同一直线上，则这两个向量一定是什么向量？（6）两个非零向量相等的当且仅当什么？（7）共线向量一定在同一直线上吗？（不一定）（不一定）（零向量）（零向量）（平行向量）（长度相等且方向相同）（不一定）例3下列命题正确的是（）A.ａ与ｂ共线，ｂ与ｃ共线，则ａ与c 也共线B.任意两个相等的非零向量的始点与终点是一平行四边形的四顶点 C .向量ａ与ｂ不共线，则ａ与ｂ都是非零向量 D.有相同起点的两个非零向量不平行例4 如图，设O 是正六边形ABCDEF 的中心，分别写出图中与向量OA 、OB 、OC 相等的向量. 变式一：与向量长度相等的向量有多少个？（11个）变式二：是否存在与向量长度相等、方向相反的向量？（存在）变式三：与向量共线的向量有哪些？（FE DO CB ,,）练习：1．判断下列命题是否正确，若不正确，请简述理由.①向量AB 与CD 是共线向量，则A 、B 、C 、D 四点必在一直线上； ②单位向量都相等；③任一向量与它的相反向量不相等；④四边形ABCD 是平行四边形当且仅当AB ＝DC ⑤一个向量方向不确定当且仅当模为0；⑥共线的向量，若起点不同，则终点一定不同.高中数学必修4---平面向量（2）--向量加法强调：向量是既有大小又有方向的量.长度相等、方向相同的向量相等.因此，我们研究的向量是与起点无关的自由向量，即任何向量可以在不改变它的方向和大小的前提下，移到任何位置. 1、情景设置：（1）某人从A 到B ，再从B 按原方向到C ，则两次的位移和：AC BC AB =+（2）若上题改为从A 到B ，再从B 按反方向到C ，则两次的位移和：AC BC AB =+ （3）某车从A 到B ，再从B 改变方向到C ，则两次的位移和：AC BC AB =+（4）船速为AB ，水速为BC ，则两速度和：AC BC AB =+二、探索研究：１、向量的加法：求两个向量和的运算，叫做向量的加法. ２、三角形法则（“首尾相接，首尾连”）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 ＋ｂAC BC AB =+=，规定： a + 0-= 0 + aA B CC A BA BCA BCABCa +ba +baa b b aｂｂａaOABa aa bbb结果：（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 |，（4）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 |.（5）“向量平移”（自由向量）：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．例一、已知向量a 、b ，求作向量a +b作法：在平面内取一点，作a OA = b AB =，则b a OB +=. 4．加法的交换律和平行四边形法则１）向量加法的平行四边形法则（对于两个向量共线不适应）２）向量加法的交换律：a +b =b +a ５．向量加法的结合律：(a +b ) +c =a + (b +c ) 练习1、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，船的实际航行的速度的大小为h km /4，求水流的速度.2、一艘船距对岸43km ，以h km /32的速度向垂直于对岸的方向行驶，到达对岸时，船的实际航程为8km ，求河水的流速.3、一艘船从A 点出发以1v 的速度向垂直于对岸的方向行驶，同时河水的流速为2v ，船的实际航行的速度的大小为h km /4，方向与水流间的夹角是60︒，求1v 和2v .4、一艘船以5km/h 的速度在行驶，同时河水的流速为2km/h ，则船的实际航行速度大小最大是km/h ，最小是km/h５、已知两个力F 1，F 2的夹角是直角，且已知它们的合力F 与F 1的夹角是60︒，|F|=10N 求F 1和F 2的大小. ６、用向量加法证明：两条对角线互相平分的四边形是平行四边形高中数学必修4---平面向量（3）-向量减法一、复习：向量加法的法则：三角形法则与平行四边形法则向量加法的运算定律：例：在四边形中，=++BA BA CB . 解：CD AD BA CB BA BA CB =++=++ 二、向量的减法1．用“相反向量”定义向量的减法（1） “相反向量”的定义：与a 长度相同、方向相反的向量.记作 -a （2）规定：零向量的相反向量仍是零向量.-(-a ) = a. 任一向量与它的相反向量的和是零向量.a + (-a ) = 0 如果a 、b 互为相反向量，则a = -b ， b = -a ， a + b = 0 （3）向量减法的定义：向量a 加上的b 相反向量，叫做a 与b 的差. 即：a - b = a + (-b ) 求两个向量差的运算叫做向量的减法. 2．用加法的逆运算定义向量的减法：向量的减法是向量加法的逆运算：若b + x = a ，则x 叫做a 与b 的差，记作a - b 3．求作差向量：已知向量a 、b ，求作向量 ∵(a -b ) + b = a + (-b ) + b = a + 0 = a作法：在平面内取一点O ，作OA = a ， AB = b 则BA = a - b即a - b 可以表示为从向量b 的终点指向向量a 的终点的向量. 结果：１）如果从向量a 的终点指向向量b 的终点作向量，那么所得向量是b - a.A BD CO abBaba -b２）若a ∥b ，如何作出a - b ？三、例题：例一、（P ９７例三）已知向量a 、b 、c 、d ，求作向量a -b 、c -d . 解：在平面上取一点O ，作OA = a ， OB = b ， OC = c ， OD = d ，作BA ， DC ，则BA = a -b ， DC = c -d例二、平行四边形ABCD 中，=AB a ，=AD b ，用a 、b 表示向量AC 、DB .解：由平行四边形法则得：AC = a + b ， DB = AD AB - = a -b变式一：当a ， b 满足什么条件时，a +b 与a -b 垂直？（|a | = |b |）变式二：当a ， b 满足什么条件时，|a +b | = |a -b |？（a ， b 互相垂直）变式三：a +b 与a -b 可能是相当向量吗？（不可能，∵ 对角线方向不同）练习：1.在△ABC 中， BC =a ， CA =b ，则AB 等于( )A.a +bB.-a +(-b )C.a -bD.b -a2.O 为平行四边形ABCD 平面上的点，设OA =a ， OB =b ， OC =c ， OD =d ，则 A.a +b +c +d =0 B.a -b +c -d =0 C.a +b -c -d =0 D.a -b -c +d =0 ３.如图，在四边形ABCD 中，根据图示填空：A BD CABCbad cDOa -bA ABBB’Oa -b a a bbO AOBa -ba -b BA O-ba +b = ，b +c = ，c -d = ，a +b +c -d = .４、如图所示，O 是四边形ABCD 内任一点，试根据图中给出的向量，确定a 、b 、c 、d 的方向（用箭头表示），使a +b =AB ，c -d =DC ，并画出b -c 和a +d .高中数学必修4---平面向量（4）--基本定理及坐标表示1 平面向量基本定理平面向量基本定理：如果1e ，2e 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一向量a，有且只有一对实数λ1，λ2使a=λ11e +λ22e . 探究：(1) 我们把不共线向量ｅ１、ｅ２叫做表示这一平面内所有向量的一组基底； (2) 基底不惟一，关键是不共线；(3) 由定理可将任一向量a 在给出基底ｅ１、ｅ２的条件下进行分解； (4) 基底给定时，分解形式惟一. λ1，λ2是被a，1e ，2e 唯一确定的数量三、讲解范例：例1 已知向量1e ，2e 求作向量-2.51e +32e .例2 如图 ABCD 的两条对角线交于点M ，且AB =a ，AD =b ，用a ，b表示MA ，MB ，MC 和MD例3已知ABCD 的两条对角线AC 与BD 交于E ，O 是任意一点，求证：OA +OB +OC +OD =4OE例4（1）如图，OA ，OB 不共线，AP =t AB (t ∈R)用OA ，OB 表示OP .（2）设OA、OB 不共线，点P 在O 、A 、B 所在的平面内，且(1)()OP t OA tOB t R =-+∈.求证：A 、B 、P 三点共线.例5 已知 a =2e 1-3e 2，b = 2e 1+3e 2，其中e 1，e 2不共线，向量c =2e 1-9e 2，问是否存在这样的实数,d a bλμλμ=+、使与c 共线. 练习：1.设e 1、e 2是同一平面内的两个向量，则有( ) A.e 1、e 2一定平行 B .e 1、e 2的模相等C.同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+μe 2(λ、μ∈R )D.若e 1、e 2不共线，则同一平面内的任一向量a 都有a =λe 1+u e 2(λ、u ∈R ) 2.已知矢量a = e 1-2e 2，b =2e 1+e 2，其中e 1、e 2不共线，则a +b 与c =6e 1-2e 2的关系 A.不共线 B .共线 C.相等 D.无法确定3.已知向量e 1、e 2不共线，实数x 、y 满足(3x -4y )e 1+(2x -3y )e 2=6e 1+3e 2，则x -y 的值等于( ) A.3 B .-3 C.0 D.24.已知a 、b 不共线，且c =λ1a +λ2b (λ1，λ2∈R )，若c 与b 共线，则λ1= .5.已知λ1＞0，λ2＞0，e 1、e 2是一组基底，且a =λ1e 1+λ2e 2，则a 与e 1_____，a 与e 2_________(填共线或不共线).2 平面向量的正交分解和坐标表示及运算1．平面向量的坐标表示如图，在直角坐标系内，我们分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底.任作一个向量a ，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x 、y ，使得yj xi a +=…………○1 我们把),(y x 叫做向量a 的（直角）坐标，记作),(y x a =…………○2 其中x 叫做a 在x 轴上的坐标，y 叫做a 在y 轴上的坐标，○2式叫做向量的坐标表示.与．a 相等的向量的坐标也为．．．．．．．．．．),(y x.特别地，)0,1(=i ，)1,0(=j ，)0,0(0=.如图，在直角坐标平面内，以原点O 为起点作a OA =，则点A 的位置由a 唯一确定.设yj xi OA +=，则向量OA 的坐标),(y x 就是点A 的坐标；反过来，点A 的坐标),(y x 也就是向量OA 的坐标.因此，在平面直角坐标系内，每一个平面向量都是可以用一对实数唯一表示. 2．平面向量的坐标运算（1）若),(11y x a =，),(22y x b =，则b a +),(2121y y x x ++=，b a -),(2121y y x x --= 两个向量和与差的坐标分别等于这两个向量相应坐标的和与差.设基底为i 、j ，则b a +)()(2211j y i x j y i x +++=j y y i x x )()(2121+++= 即b a +),(2121y y x x ++=，同理可得b a -),(2121y y x x --= （2）若),(11y x A ，),(22y x B ，则()1212,y y x x AB --=一个向量的坐标等于表示此向量的有向线段的终点坐标减去始点的坐标.AB =OB -OA =( x 2， y 2) - (x 1，y 1)= (x 2- x 1， y 2- y 1)（3）若),(y x a =和实数λ，则),(y x a λλλ=.实数与向量的积的坐标等于用这个实数乘原来向量的相应坐标. 设基底为i 、j ，则a λ)(yj xi +=λyj xi λλ+=，即),(y x a λλλ=三、讲解范例：例1 已知A(x 1，y 1)，B(x 2，y 2)，求AB的坐标.例2 已知a =(2，1)， b =(-3，4)，求a +b ，a -b ，3a +4b的坐标.例3 已知平面上三点的坐标分别为A(-2， 1)， B(-1， 3)， C(3， 4)，求点D 的坐标使这四点构成平行四边形四个顶点.例4已知三个力1F (3， 4)， 2F (2， -5)， 3F (x ， y)的合力1F +2F +3F =0，求3F 的坐标. 练习：1．若M(3， -2) N(-5， -1) 且 21=MP MN ，求P 点的坐标 2．若A(0， 1)， B(1， 2)， C(3， 4) ，则AB -2BC = .3．已知：四点A(5， 1)， B(3， 4)， C(1， 3)， D(5， -3) ，求证：四边形ABCD 是梯形.3 平面向量共线的坐标表示平面向量的坐标运算若),(11y x a =，),(22y x b =，则b a +),(2121y y x x ++=，b a -),(2121y y x x --=，),(y x a λλλ=. 若),(11y x A ，),(22y x B ，则()1212,y y x x AB --= 二、讲解新课：a ∥b (b≠0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=0设a=(x 1， y 1) ，b =(x 2， y 2) 其中b ≠a .由a=λb 得， (x 1， y 1) =λ(x 2， y 2) ⎩⎨⎧==⇒2121y y x x λλ 消去λ，x 1y 2-x 2y 1=0探究：（1）消去λ时不能两式相除，∵y 1， y 2有可能为0， ∵b ≠0 ∴x 2， y 2中至少有一个不为0（2）充要条件不能写成2211x y x y =∵x 1， x 2有可能为0 (3)从而向量共线的充要条件有两种形式：a ∥b (b≠0)01221=-=⇔y x y x b a λ三、讲解范例：例1已知a =(4，2)，b =(6， y)，且a ∥b，求y.例2已知A(-1， -1)， B(1，3)， C(2，5)，试判断A ，B ，C 三点之间的位置关系. 例3设点P 是线段P 1P 2上的一点， P 1、P 2的坐标分别是(x 1，y 1)，(x 2，y 2).(1) 当点P 是线段P 1P 2的中点时，求点P 的坐标； (2) 当点P 是线段P 1P 2的一个三等分点时，求点P 的坐标.例4若向量a=(-1，x)与b =(-x ， 2)共线且方向相同，求x例5 已知A(-1， -1)， B(1，3)， C(1，5) ，D(2，7) ，向量AB 与CD 平行吗？直线AB 与平行于直线CD 吗？练习：1.若a =(2，3)，b =(4，-1+y )，且a ∥b ，则y =（） A.6 B .5 C.7 D.82.若A (x ，-1)，B (1，3)，C (2，5)三点共线，则x 的值为（） A.-3 B .-1 C.1 D.33.若AB =i +2j ， DC =(3-x )i +(4-y )j (其中i 、j 的方向分别与x 、y 轴正方向相同且为单位向量). AB 与DC 共线，则x 、y 的值可能分别为（）A.1，2 B .2，2 C.3，2 D.2，4 4.已知a =(4，2)，b =(6，y )，且a ∥b ，则y = .5.已知a =(1，2)，b =(x ，1)，若a +2b 与2a -b 平行，则x 的值为 .6.已知□ABCD 四个顶点的坐标为A (5，7)，B (3，x)，C (2，3)，D (4，x )，则x = .4平面向量的数量积一、复习1．向量共线定理向量b 与非零向量a 共线的充要条件是：有且只有一个非零实数λ，使b =λa.2．平面向量基本定理：如果1e ，2e 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一向量a，有且只有一对实数λ1，λ2使a=λ11e +λ22e 3．平面向量的坐标表示分别取与x 轴、y 轴方向相同的两个单位向量i 、j 作为基底.任作一个向量a ，由平面向量基本定理知，有且只有一对实数x 、y ，使得yj xi a +=把),(y x 叫做向量a 的（直角）坐标，记作),(y x a = 4．平面向量的坐标运算若),(11y x a =，),(22y x b =，则b a +),(2121y y x x ++=，b a -),(2121y y x x --=，),(y x a λλλ=. 若),(11y x A ，),(22y x B ，则()1212,y y x x AB --=5．a ∥b (b≠0)的充要条件是x 1y 2-x 2y 1=06．线段的定比分点及λP 1， P 2是直线l 上的两点，P 是l 上不同于P 1， P 2的任一点，存在实数λ，使P P 1=λ2PP ，λ叫做点P 分21P P 所成的比，有三种情况：λ>0(内分) (外分) λ<0 (λ<-1) ( 外分)λ<0 (-1<λ<0)7. 定比分点坐标公式：若点P １(x 1，y 1) ，Ｐ２(x 2，y 2)，λ为实数，且P P 1＝λ2PP ，则点P 的坐标为（λλλλ++++1,12121y y x x ），我们称λ为点P 分21P P 所成的比. 8. 点P 的位置与λ的范围的关系：①当λ＞０时，P P 1与2PP 同向共线，这时称点P 为21P P 的内分点.②当λ＜０(1-≠λ)时，P P 1与2PP 反向共线，这时称点P 为21P P 的外分点. 9.线段定比分点坐标公式的向量形式：在平面内任取一点O ，设1OP ＝ａ，2OP ＝ｂ，可得OP =b a b a λλλλλ+++=++1111.10．力做的功：W = |F |⋅|s |cos θ，θ是F 与s 的夹角.两个非零向量夹角的概念已知非零向量ａ与ｂ，作OA ＝ａ，OB ＝ｂ，则∠ＡＯＢ＝θ（０≤θ≤π）叫ａ与ｂ的夹角. 说明：（1）当θ＝０时，ａ与ｂ同向；（2）当θ＝π时，ａ与ｂ反向；（3）当θ＝2π时，ａ与ｂ垂直，记ａ⊥ｂ；（4）注意在两向量的夹角定义，两向量必须是同起点的.范围0︒≤θ≤180︒2．平面向量数量积（内积）的定义：已知两个非零向量ａ与ｂ，它们的夹角是θ，则数量|a ||b |cos θ叫ａ与ｂ的数量积，记作a ⋅b ，即有a ⋅b = |a ||b |cos θ，（０≤θ≤π）.并规定0与任何向量的数量积为0. ⋅探究：两个向量的数量积与向量同实数积有很大区别（1）两个向量的数量积是一个实数，不是向量，符号由cos θ的符号所决定.（2）两个向量的数量积称为内积，写成a ⋅b ；今后要学到两个向量的外积a ×b ，而a ⋅b 是两个向量的数量的积，书写时要严格区分.符号“· ”在向量运算中不是乘号，既不能省略，也不能用“×”代替.（3）在实数中，若a ≠0，且a ⋅b =0，则b =0；但是在数量积中，若a ≠0，且a ⋅b =0，不能推出b =0.因为其中cos θ有可C能为0.（4）已知实数a 、b 、c (b ≠0)，则ab=bc ⇒ a=c .但是a ⋅b = b ⋅c a = c如右图：a ⋅b = |a ||b |cos β = |b ||OA|，b ⋅c = |b ||c |cos α = |b ||OA|⇒ a ⋅b = b ⋅c 但a ≠ c(5)在实数中，有(a ⋅b )c = a (b ⋅c )，但是(a ⋅b )c ≠ a (b ⋅c )显然，这是因为左端是与c 共线的向量，而右端是与a 共线的向量，而一般a 与c 不共线.3．“投影”的概念：作图定义：|b |cos θ叫做向量b 在a 方向上的投影.投影也是一个数量，不是向量；当θ为锐角时投影为正值；当θ为钝角时投影为负值；当θ为直角时投影为0；当θ = 0︒时投影为 |b |；当θ = 180︒时投影为 -|b |. 4．向量的数量积的几何意义：数量积a ⋅b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积. 5．两个向量的数量积的性质：设a 、b 为两个非零向量，e 是与b 同向的单位向量. 1︒ e ⋅a = a ⋅e =|a |cos θ 2︒ a ⊥b ⇔ a ⋅b = 03︒ 当a 与b 同向时，a ⋅b = |a ||b |；当a 与b 反向时，a ⋅b = -|a ||b |. 特别的a ⋅a = |a |2或a a a ⋅=||4︒ cos θ =||||b a ba ⋅5︒ |a ⋅b | ≤ |a ||b | 三、讲解范例：例1 已知|a |=5， |b |=4， a 与b 的夹角θ=120o ，求a ·b . 例2 已知|a |=6， |b |=4， a 与b 的夹角为60o 求(a+2b)·(a-3b).例3 已知|a |=3， |b |=4，且a 与b 不共线，k 为何值时，向量a+kb 与a-kb 互相垂直. 例4 判断正误，并简要说明理由.①ａ·0＝0；②0·ａ＝０；③0－AB ＝BA ；④｜ａ·ｂ｜＝｜ａ｜｜ｂ｜；⑤若ａ≠0，则对任一非零ｂ有ａ·ｂ≠０；⑥ａ·ｂ＝０，则ａ与ｂ中至少有一个为0；⑦对任意向量ａ，ｂ，с都有（ａ·ｂ）с＝ａ（ｂ·с）；⑧ａ与ｂ是两个单位向量，则ａ２＝ｂ２. 解：上述8个命题中只有③⑧正确；对于①：两个向量的数量积是一个实数，应有0·ａ＝０；对于②：应有０·ａ＝0；对于④：由数量积定义有｜ａ·ｂ｜＝｜ａ｜·｜ｂ｜·｜cos θ｜≤｜ａ｜｜ｂ｜，这里θ是ａ与ｂ的夹角，只有θ＝０或θ＝π时，才有｜ａ·ｂ｜＝｜ａ｜·｜ｂ｜；对于⑤：若非零向量ａ、ｂ垂直，有ａ·ｂ＝０；对于⑥：由ａ·ｂ＝０可知ａ⊥ｂ可以都非零；对于⑦：若ａ与с共线，记ａ＝λс.则ａ·ｂ＝（λс）·ｂ＝λ（с·ｂ）＝λ（ｂ·с）， ∴（ａ·ｂ）·с＝λ（ｂ·с）с＝（ｂ·с）λс＝（ｂ·с）ａ若ａ与с不共线，则(ａ·ｂ)с≠（ｂ·с）ａ.评述：这一类型题，要求学生确实把握好数量积的定义、性质、运算律.例6 已知｜ａ｜＝３，｜ｂ｜＝６，当①ａ∥ｂ，②ａ⊥ｂ，③ａ与ｂ的夹角是60°时，分别求ａ·ｂ. 解：①当ａ∥ｂ时，若ａ与ｂ同向，则它们的夹角θ＝０°，∴ａ·ｂ＝｜ａ｜·｜ｂ｜cos0°＝3×6×1＝18；若ａ与ｂ反向，则它们的夹角θ＝180°，∴ａ·ｂ＝｜ａ｜｜ｂ｜cos180°＝3×6×（-1）＝－18； ②当ａ⊥ｂ时，它们的夹角θ＝90°， ∴ａ·ｂ＝０；③当ａ与ｂ的夹角是60°时，有ａ·ｂ＝｜ａ｜｜ｂ｜cos60°＝3×6×21＝9练习：1.已知|a |=1，|b |=2，且(a -b )与a 垂直，则a 与b 的夹角是（） A.60° B .30° C.135° D.４５°2.已知|a |=2，|b |=1，a 与b 之间的夹角为3π，那么向量m =a -4b 的模为（） A.2 B .23 C.6 D.12 3.已知a 、b 是非零向量，则|a |=|b |是(a +b )与(a -b )垂直的（） A.充分但不必要条件 B .必要但不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 4.已知向量a 、b 的夹角为3π，|a |=2，|b |=1，则|a +b |·|a -b |= . 5.已知a +b =2i -8j ，a -b =-8i +16j ，其中i 、j 是直角坐标系中x 轴、y 轴正方向上的单位向量，那么a ·b = . 6.已知a ⊥b 、c 与a 、b 的夹角均为60°，且|a |=1，|b |=2，|c |=3，则(a +2b -c )２＝______.7.已知|a |=1，|b |=2，(1)若a ∥b ，求a ·b ；(2)若a 、b 的夹角为６０°，求|a +b |；(3)若a -b 与a 垂直，求a 与b 的夹角.8.设m 、n 是两个单位向量，其夹角为６０°，求向量a =2m +n 与b =2n -3m 的夹角.9.对于两个非零向量a 、b ，求使|a +tb |最小时的t 值，并求此时b 与a +tb 的夹角.5 平面向量数量积的运算律平面向量数量积的运算律 1．交换律：a ⋅ b = b ⋅ a证：设a ，b 夹角为θ，则a ⋅ b = |a ||b |cos θ，b ⋅ a = |b ||a |cos θ ∴a ⋅ b = b ⋅ a2．数乘结合律：(λa )⋅b =λ(a ⋅b ) = a ⋅(λb )证：若λ> 0，(λa )⋅b =λ|a ||b |cos θ， λ(a ⋅b ) =λ|a ||b |cos θ，a ⋅(λb ) =λ|a ||b |cos θ，若λ< 0，(λa )⋅b =|λa ||b |cos(π-θ) = -λ|a ||b |(-cos θ) =λ|a ||b |cos θ，λ(a ⋅b ) =λ|a ||b |cos θ， a ⋅(λb ) =|a ||λb |cos(π-θ) = -λ|a ||b |(-cos θ) =λ|a ||b |cos θ. 3．分配律：(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c在平面内取一点O ，作OA = a ， AB = b ，OC = c ， ∵a + b （即OB ）在c 方向上的投影等于a 、b 在c 方向上的投影和，即 |a + b | cos θ = |a | cos θ1 + |b | cos θ2∴| c | |a + b | cos θ =|c | |a | cos θ1 + |c | |b | cos θ2， ∴c ⋅(a + b ) = c ⋅a + c ⋅b 即：(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c 说明：（1）一般地，(ａ·ｂ)с≠ａ（ｂ·с）（2）ａ·с＝ｂ·с，с≠0ａ＝ｂ（3）有如下常用性质：ａ２＝｜ａ｜２，（ａ＋ｂ）（с＋ｄ）＝ａ·с＋ａ·ｄ＋ｂ·с＋ｂ·ｄ (ａ＋ｂ)２＝ａ２＋２ａ·ｂ＋ｂ２三、讲解范例：例1 已知a 、b 都是非零向量，且a + 3b 与7a - 5b 垂直，a - 4b 与7a - 2b 垂直，求a 与b 的夹角. 解：由(a + 3b )(7a - 5b ) = 0 ⇒ 7a 2 + 16a ⋅b -15b 2 = 0 ① (a - 4b )(7a - 2b ) = 0 ⇒ 7a 2 - 30a ⋅b + 8b 2 = 0 ② 两式相减：2a ⋅b = b 2 代入①或②得：a 2 = b 2设a 、b 的夹角为θ，则cos θ =21222==⋅||||||b b b a b a ∴θ = 60︒ 例2 求证：平行四边形两条对角线平方和等于四条边的平方和.解：如图：平行四边形ABCD 中，DC AB =，BC AD =，AC =AD AB +∴|AC |2=AD AB AD AB AD AB ⋅++=+2||222而BD =AD AB - ，∴|BD |2=AD AB AD AB AD AB ⋅-+=-2||222∴|AC |2+ |BD |2= 2222AD AB += 2222||||||||AD DC BC AB +++例3 四边形ABCD 中，AB ＝ａ，BC ＝ｂ，CD ＝с，DA ＝ｄ，且ａ·ｂ＝ｂ·с＝с·ｄ＝ｄ·ａ，试问四边形ABCD 是什么图形?分析：四边形的形状由边角关系确定，关键是由题设条件演变、推算该四边形的边角量. 解：四边形ABCD 是矩形，这是因为：一方面：∵ａ＋ｂ＋с＋ｄ＝0，∴ａ＋ｂ＝－（с＋ｄ），∴(ａ＋ｂ)２＝（с＋ｄ）２即｜ａ｜２＋２ａ·ｂ＋｜ｂ｜２＝｜с｜２＋２с·ｄ＋｜ｄ｜２由于ａ·ｂ＝с·ｄ，∴｜ａ｜２＋｜ｂ｜２＝｜с｜２＋｜ｄ｜２① 同理有｜ａ｜２＋｜ｄ｜２＝｜с｜２＋｜ｂ｜２②由①②可得｜ａ｜＝｜с｜，且｜ｂ｜＝｜ｄ｜即四边形ABCD 两组对边分别相等. ∴四边形ABCD 是平行四边形另一方面，由ａ·ｂ＝ｂ·с，有ｂ（ａ－с）＝０，而由平行四边形ABCD 可得ａ＝－с，代入上式得ｂ·(2ａ)＝０，即ａ·ｂ＝０，∴ａ⊥ｂ也即AB ⊥BC .综上所述，四边形ABCD 是矩形.评述：(1)在四边形中，AB ，BC ，CD ，DA 是顺次首尾相接向量，则其和向量是零向量，即ａ＋ｂ＋с＋ｄ＝0，应注意这一隐含条件应用；(2)由已知条件产生数量积的关键是构造数量积，因为数量积的定义式中含有边、角两种关系. 四、课堂练习：1.下列叙述不正确的是（）A.向量的数量积满足交换律 B .向量的数量积满足分配律 C.向量的数量积满足结合律 D.a ·b 是一个实数2.已知|a |=6，|b |=4，a 与b 的夹角为６０°，则(a +2b )·(a -3b )等于（） A.72 B .-72 C.36 D.-363.|a |=3，|b |=4，向量a +43b 与a -43b 的位置关系为（） A.平行 B .垂直 C.夹角为3πD.不平行也不垂直 4.已知|a |=3，|b |=4，且a 与b 的夹角为150°，则(a +b )２＝ .5.已知|a |=2，|b |=5，a ·b =-3，则|a +b |=______，|a -b |= .6.设|a |=3，|b |=5，且a +λb 与a －λb 垂直，则λ＝ . ：高中数学必修4---平面向量（5）--平面向量数量积的坐标表示、模、夹角一、复习1．两个非零向量夹角的概念已知非零向量ａ与ｂ，作OA ＝ａ，OB ＝ｂ，则∠ＡＯＢ＝θ（０≤θ≤π）叫ａ与ｂ的夹角.2．平面向量数量积（内积）的定义：已知两个非零向量ａ与ｂ，它们的夹角是θ，则数量|a ||b |cos θ叫ａ与ｂ的数量积，记作a ⋅b ，即有a ⋅b = |a ||b |cos θ，（０≤θ≤π）.并规定0与任何向量的数量积为0. 3．向量的数量积的几何意义：数量积a ⋅b 等于a 的长度与b 在a 方向上投影|b |cos θ的乘积. 4．两个向量的数量积的性质：设a 、b 为两个非零向量，e 是与b 同向的单位向量. 1︒ e ⋅a = a ⋅e =|a |cos θ； 2︒ a ⊥b ⇔ a ⋅b = 03︒ 当a 与b 同向时，a ⋅b = |a ||b |；当a 与b 反向时，a ⋅b = -|a ||b |. 特别的a ⋅a = |a |2或a a a ⋅=||4︒ cos θ =||||b a ba ⋅ ；5︒|a ⋅b | ≤ |a ||b |5．平面向量数量积的运算律交换律：a ⋅ b = b ⋅ a数乘结合律：(λa )⋅b =λ(a ⋅b ) = a ⋅(λb ) 分配律：(a + b )⋅c = a ⋅c + b ⋅c平面两向量数量积的坐标表示已知两个非零向量),(11y x a =，),(22y x b =，试用a 和b 的坐标表示b a ⋅.设i 是x 轴上的单位向量，j 是y 轴上的单位向量，那么j y i x a 11+=，j y i x b 22+= 所以))((2211j y i x j y i x b a ++=⋅2211221221j y y j i y x j i y x i x x +⋅+⋅+=C又1=⋅i i ，1=⋅j j ，0=⋅=⋅i j j i ，所以b a ⋅2121y y x x +=这就是说：两个向量的数量积等于它们对应坐标的乘积的和.即b a ⋅2121y y x x += 2. 平面内两点间的距离公式四、设),(y x a =，则222||y x a +=或22||y x a +=.（2）如果表示向量a 的有向线段的起点和终点的坐标分别为),(11y x 、),(22y x ，那么221221)()(||y y x x a -+-=(平面内两点间的距离公式)五、向量垂直的判定设),(11y x a =，),(22y x b =，则b a ⊥ ⇔02121=+y y x x 六、两向量夹角的余弦（πθ≤≤0）co s θ =||||b a ba ⋅⋅222221212121y x y x y y x x +++=七、讲解范例：八、设a = (5， -7)，b = (-6， -4)，求a ·b 及a 、b 间的夹角θ(精确到1o ) 例2 已知A (1， 2)，B (2， 3)，C (-2， 5)，试判断△ABC 的形状，并给出证明. 例3 已知a = (3， -1)，b = (1， 2)，求满足x ⋅a = 9与x ⋅b = -4的向量x . 例4 已知a ＝（１，3），b ＝（3＋１，3－１），则a 与b 的夹角是多少?例5 如图，以原点和A (5， 2)为顶点作等腰直角△OAB ，使∠B = 90︒，求点B 和向量AB 的坐标. 例6 在△ABC 中，AB =(2， 3)，AC =(1， k )，且△ABC 的一个内角为直角，求k 值. 练习：1.若a =(-4，3)，b =(5，6)，则3|a |２－４a ·b ＝（） A.23 B .57 C.63 D.83 2.已知A (1，2)，B (2，3)，C (-2，5)，则△ABC 为（）A.直角三角形 B .锐角三角形 C.钝角三角形 D.不等边三角形 3.已知a =(4，3)，向量b 是垂直a 的单位向量，则b 等于（） A.)54,53(或)53,54( B .)54,53(或)54,53(--C.)54,53(-或)53,54(-D.)54,53(-或)54,53(- 4.a =(2，3)，b =(-2，4)，则(a +b )·(a -b )= . 5.已知A (3，2)，B (-1，-1)，若点P (x ，-21)在线段AB 的中垂线上，则x = . 6.已知A (1，0)，B (3，1)，C (2，0)，且a =BC ，b =CA ，则a 与b 的夹角为 .。

第二章平面向量

�� A． OA − OB = AB
��
C． 0 ⋅ AB = 0
� ��
�
D． AB + BC + CD = AD ）
��
��
2．设点 A(2, 0) ， B(4, 2) ,若点 P 在直线 AB 上，且 AB = 2 AP ，则点 P 的坐标为（ A． (3,1) B． (1, −1) C． (3,1) 或 (1, −1)
�
�
� �
�
�
1 2 � � � � � � � � � � 5．若 a, b 是非零向量且满足 (a − 2b) ⊥ a ， (b − 2a ) ⊥ b ，则 a 与 b 的夹角是（
A． −2 B． 2 C．
1 2
D． −
）
5π 6 � � 3 1 � � 6．设 a = ( ,sin α ) ， b = (cos α , ) ，且 a // b ，则锐角 α 为（ 2 3
⎡ π⎤ 3 cos 2 x + 4 cos A sin x cos x ( x ∈ ⎢ 0, ⎥ ) 的值域. ⎣ 2⎦
3 、（ 2009 嘉兴一中一模）已知 ∆ABC 的三内角 A ， B ， C 所对边的长分别为 a ， b ， c ，设向量
m = (3c − b, a − b) ， n = (3a + 3b, c) ， m // n ．
�
�
0
�
�
� �
．
4．若菱形 ABCD 的边长为 2 ，则 AB − CB + CD = __________。
→ → → →

高中数学第二章平面向量2.3.1平面向量基本定理课后习题新人教版

2.3.1 平面向量基本定理一、A组1.设e1,e2是同一平面内的两个向量,则有()A.e1,e2一定平行B.e1,e2的模相等C.同一平面内的任一向量a都有a=λe1+μe2(λ,μ∈R)D.若e1,e2不共线,则对同一平面内的任一向量a,存在λ,μ∈R,使得a=λe1+μe2解析:由平面向量基本定理知,D正确.答案:D2.已知向量a与b的夹角为,则向量2a与-3b的夹角为()A.B.C.D.解析:∵a与2a同向,b与-3b反向,∴向量2a与-3b的夹角和a与b的夹角互补,∴向量2a与-3b的夹角为.答案:C3.在矩形ABCD中,O为对角线的交点,=5e1,=3e2,则=()A.(5e1+3e2)B.(5e1-3e2)C.(3e2-5e1)D.(5e2-3e1)解析:如图,)=)=)=(5e1+3e2).答案:A4.若D点在△ABC的边BC上,且=4=r+s,则3r+s的值为()A.B.C.D.解析:∵=4=r+s,∴)=r+s,∴r=,s=-,∴3r+s=3×.答案:C5.如图,平面内的两条相交直线OP1和OP2将该平面分割成四个部分Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ(不包含边界).设=m+n,且点P落在第Ⅲ部分,则实数m,n满足()A.m>0,n>0B.m>0,n<0C.m<0,n>0D.m<0,n<0解析:如图所示,利用平行四边形法则,将分解到上,有,则=m=n,很明显方向相同,则m>0;方向相反,则n<0.答案:B6.在等边三角形ABC中,O为△ABC所在平面上一点,且2,则的夹角为.解析:∵2,∴O为BC的中点.又△ABC为等边三角形,∴AO⊥BC,∴的夹角为.答案:7.已知向量a在基底{e1,e2}下可以表示为a=2e1+3e2,若a在基底{e1+e2,e1-e2}下可表示为a=λ(e1+e2)+μ(e1-e2),则λ=,μ=.解析:由条件可知解得答案:-8D,E分别是△ABC的边AB,BC上的点,AD=AB,BE=BC,若=λ1+λ2(λ1,λ2为实数),则λ1+λ2的值为.解析:如图,由题意知,D为AB的中点,,∴=)=-.∴λ1=-,λ2=.∴λ1+λ2=-.答案:9.设e1,e2是两个不共线的非零向量,且a=e1-2e2,b=e1+3e2.(1)证明:a,b可以作为一组基底;(2)以a,b为基底,求向量c=3e1-e2的分解式.(1)证明:假设a,b共线,则a=λb(λ∈R),则e1-2e2=λ(e1+3e2).由e1,e2不共线,得所以λ不存在,故a,b不共线,即a,b可以作为一组基底.(2)解:设c=m a+n b(m,n∈R),则3e1-e2=m(e1-2e2)+n(e1+3e2)=(m+n)e1+(-2m+3n)e2.所以解得故c=2a+b.10.如图所示,在▱ABCD中,M,N分别是DC,BC的中点,已知=c,=d,试用c,d表示.解:在△AMD中,==c-;在△ABN中,==d-.则有=c,=d,两式联立解得d-c,c-d.二、B组1.已知在▱ABCD中,∠DAB=60°,则的夹角为()A.30°B.60°C.120°D.150°解析:如图,的夹角为120°.答案:C2.e1,e2为基底向量,已知向量=e1-k e2,=2e1-e2,=3e1-3e2,若A,B,D三点共线,则k的值是()A.2B.-3C.-2D.3解析:∵A,B,D三点共线,∴共线.又=e1-k e2,=e1-2e2,∴e1-k e2=λ(e1-2e2),即∴k=2.答案:A3.若=a,=b,=λ(λ≠-1),则等于()A.a+λbB.λa+(1-λ)bC.λa+bD.a+b解析:由=λ,得=λ(),化简得a+b(λ≠-1).答案:D4.如图,AB是☉O的直径,点C,D是半圆弧的两个三等分点,=a,=b,则=()A.a-bB.a-bC.a+bD.a+b解析:连接CD,OD,∵点C,D是半圆弧的两个三等分点,∴.∴CD∥AB,∠CAD=∠DAB=30°.∵OA=OD,∠ADO=∠DAO=30°,∴∠CAD=∠ADO=30°.∴AC∥DO.∴四边形ACDO为平行四边形,.∵a,=b,∴a+b.故选D.答案:D5.已知非零向量a,b,c满足a+b+c=0,向量a,b的夹角为120°,且|b|=2|a|,则向量a与c的夹角为.解析:由题意可画出图形,在△OAB中,∠OAB=60°,又|b|=2|a|,∴∠ABO=30°.∴∠BOA=90°,a与c的夹角为180°-∠BOA=90°.答案:90°6.如图所示,在△ABC中,AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AH⊥BC于点H,M为AH的中点,若=λ+μ,则λ+μ=.解析:因为AB=2,BC=3,∠ABC=60°,AH⊥BC,所以BH=1,BH=BC.因为点M为AH的中点,所以)=.所以λ=,μ=,故λ+μ=.答案:7.过△ABC的重心G任作一直线分别交AB,AC于点M,N,且(λμ≠0),有人说无论M,N在AB,AC上如何变动,恒有λ+μ=3成立.你认为上述说法是否正确?请说明理由.解:题中说法是正确的.理由:事实上,不难证明),由于M,G,N三点共线,则存在实数m,满足=m+(1-m),于是,即∴μ+λ=3.8,OM∥AB,点P在由射线OM、线段OB及AB的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动,且=x+y.(1)求x的取值范围.(2)当x=-时,求y的取值范围.解:(1)因为=x+y,以OA的反向延长线和OB为两邻边作平行四边形, 由向量加法的平行四边形法则可知OP为此平行四边形的对角线,当OP长度增大且靠近OM时,x趋向负无穷大,所以x的取值范围是(-∞,0).(2)如图所示,当x=-时,在OA的反向延长线上取点C,使OC=OA,过C作CE∥OB,分别交OM和AB的延长线于点D,E,则CD=OB,CE=OB,要使点P落在指定区域内,则点P应落在DE上,当点P在点D处时,=-,当点P在点E处时,=-,所以y的取值范围是.。

数学4(必修)第二章平面向量练习题A

（数学4必修）第二章平面向量练习题A[基础训练A 组] 一、选择题1．化简AC - BD + CD - AB得（）A ．AB B ．C ．D ．0 2．设00,a b 分别是与,a b向的单位向量，则下列结论中正确的是（）A ．00a b =B ．001a b ⋅=C ．00||||2a b +=D ．00||2a b +=3．已知下列命题中：（1）若k R ∈，且0kb = ，则0k =或0b =，（2）若0a b ⋅= ，则0a = 或0b =（3）若不平行的两个非零向量b a ,，满足||||b a =，则0)()(=-⋅+b a b a（4）若a 与b 平行，则||||a b a b =⋅其中真命题的个数是（）A ．0B ．1C ．2D ．34．下列命题中正确的是（）A ．若a ⋅b ＝0，则a ＝0或b ＝0B ．若a ⋅b ＝0，则a ∥bC ．若a ∥b ，则a 在b 上的投影为|a|D ．若a ⊥b ，则a ⋅b ＝(a ⋅b)25．已知平面向量(3,1)a = ，(,3)b x =- ，且a b ⊥，则x =（）A ．3-B ．1-C ．1D ．36．已知向量)sin ,(cos θθ=a ,向量)1,3(-=b 则|2|b a -的最大值，最小值分别是（）A ．0,24B ．24,4C ．16,0D ．4,0二、填空题1．若=)8,2(，=)2,7(-，则31=_________2．平面向量,a b 中，若(4,3)a =-=1，且5a b ⋅= ，则向量=____。

3．若3a = ,2b = ，且与的夹角为060，则a b -= 。

4．把平面上一切单位向量归结到共同的始点，那么这些向量的终点所构成的图形是___________。

5．已知)1,2(=a与)2,1(=b ，要使b t a +最小，则实数t 的值为___________。

三、解答题1．如图，ABCD 中，,E F 分别是,BC DC 的中点，G 为交点，若AB =a，=b ，试以a ，b 为基底表示DE 、BF 、CG ．2．已知向量 a 与b 的夹角为60，||4,(2).(3)72b a b a b =+-=- ,求向量a 的模。

高中数学平面向量及其应用4平面向量基本定理及坐标表示平面向量基本定理素养作业北师大版必修第二册

第二章 4.1A 组·素养自测一、选择题1．e 1、e 2是表示平面内所有向量的一组基底,下列四组向量中,不能作为一组基底的是( B )A ．e 1＋e 2和e 1－e 2B ．3e 1－2e 2和4e 2－6e 1C ．e 1＋2e 2和e 2＋2e 1D ．e 2和e 1＋e 2[解析] 3e 1－2e 2与4e 2－6e 1是共线向量,不能作为一组基底．2.如图所示,|OA →|＝|OB →|＝1,|OC |＝3,∠AOB ＝60°,OB ⊥OC ,设OC →＝xOA →＋yOB →,则( B )A ．x ＝－2,y ＝－1B ．x ＝－2,y ＝1C ．x ＝2,y ＝－1D ．x ＝2,y ＝1[解析] 解法1：过点C 作CD ∥OB 交AO 的延长线于点D ,连接BC (图略)．由|OB →|＝1,|OC →|＝3,∠AOB ＝60°,OB ⊥OC ,知∠COD ＝30°.在Rt △OCD 中,可得OD ＝2CD ＝2,则OC →＝OD →＋OB →＝－2OA →＋OB →.∴x ＝－2,y ＝1．解法2：画图知x <0且y >0,所以选B ．3．在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,则EB →( A ) A ．34AB →－14AC → B ．14AB →－34AC →C ．34AB →＋14AC → D ．14AB →＋34AC → [解析] EB →＝EA →＋AB →＝－12AD →＋AB →＝－12×12(AB →＋AC →)＋AB →＝34AB →－14AC →.4．已知△ABC 和点M 满足MA →＋MB →＋MC →＝0.若存在实数m 使得AB →＋AC →＝mAM →成立,则m ＝( B )A ．2B ．3C ．4D ．5[解析] 由MA →＋MB →＋MC →＝0可知,M 为△ABC 的重心,故AM →＝23×12(AB →＋AC →)＝13(AB →＋AC →),所以AB →＋AC →＝3AM →,即m ＝3.5．若k 1a ＋k 2b ＝0,则k 1＝k 2＝0,那么下列对a 、b 的判断正确的是( B ) A ．a 与b 一定共线 B ．a 与b 一定不共线 C ．a 与b 一定垂直D ．a 与b 中至少一个为0[解析] 由平面向量基本定理知,当a ,b 不共线时,k 1＝k 2＝0.故选B ． 6．设D ,E ,F 分别为△ABC 的三边BC ,CA ,AB 的中点,则EB →＋FC →＝( A ) A ．AD → B ．12AD → C ．BC → D ．12BC → [解析] 如图,EB →＋FC →＝－12(BA →＋BC →)－12(CB →＋CA →)＝－12(BA →＋CA →)＝12(AB →＋AC →)＝AD →.选A ．二、填空题7.如右图,平行四边形ABCD 中,AB →＝a ,AD →＝b ,M 是DC 的中点,以a 、b 为基底表示向量AM →＝b ＋12a .[解析] AM →＝AD →＋DM →＝AD →＋12DC →＝AD →＋12AB →＝b ＋12a .8．设向量a ,b 不平行,向量λa ＋b 与a ＋3b 平行,则实数λ＝ 13 .[解析] 依据平行向量基本定理列方程组求解．∵λa ＋b 与a ＋3b 平行, ∴可设λa ＋b ＝t (a ＋3b ), 即λa ＋b ＝t a ＋3t b ,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ＝t ，1＝3t解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝13，t ＝13.9．设e 1,e 2是平面内一组基向量,且a ＝e 1＋2e 2,b ＝－e 1＋e 2,则向量e 1＋e 2可以表示为以a ,b 为基向量的线性组合,即e 1＋e 2＝ 23a －13b .[解析] 设e 1＋e 2＝m a ＋n b (m ,n ∈R ), ∵a ＝e 1＋2e 2,b ＝－e 1＋e 2,∴e 1＋e 2＝m (e 1＋2e 2)＋n (－e 1＋e 2)＝(m －n )e 1＋(2m ＋n )e 2.∵e 1与e 2不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧m －n ＝1，2m ＋n ＝1，∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＝23，n ＝－13.∴e 1＋e 2＝23a －13b .三、解答题10.如图所示,已知在平行四边形ABCD 中,E ,F 分别是BC ,DC 边上的中点．若AB →＝a ,AD →＝b ,试以a ,b 为基底表示DE →,BF →.[解析] ∵四边形ABCD 是平行四边形,E ,F 分别是BC ,DC 边上的中点,∴AD →＝BC →＝2BE →,CD →＝BA →＝2CF →, ∴BE →＝12AD →＝12b ,CF →＝12CD →＝12BA →＝－12AB →＝－12a .∴DE →＝DA →＋AB →＋BE →＝－AD →＋AB →＋BE →＝－b ＋a ＋12b ＝a －12b ,BF →＝BC →＋CF →＝AD →＋CF →＝b －12a .B 组·素养提升一、选择题1．向量a ,b ,c 在正方形网格中的位置如图所示,若c ＝λa ＋μb (λ,μ∈R ),则λμ＝( B )A ．2B ．4C ．5D ．7[解析] 以如图所示的两互相垂直的单位向量e 1,e 2为基底,则a ＝－e 1＋e 2,b ＝6e 1＋2e 2,c ＝－e 1－3e 2,因为c ＝λa ＋μb (λ,μ∈R ),所以－e 1－3e 2＝λ(－e 1＋e 2)＋μ(6e 1＋2e 2)＝(－λ＋6μ)e 1＋(λ＋2μ)e 2,所以⎩⎪⎨⎪⎧－λ＋6μ＝－1，λ＋2μ＝－3，解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝－2，μ＝－12，所以λμ＝4.故选B ．2．(多选)如果e 1、e 2是平面α内所有向量的一组基底,那么下列命题中错误的是( ABD )A ．已知实数λ1、λ2,则向量λ1e 1＋λ2e 2不一定在平面α内B ．对平面α内任一向量a ,使a ＝λ1e 1＋λ2e 2的实数λ1,λ2可以不唯一C ．若有实数λ1、λ2使λ1e 1＝λ2e 2,则λ1＝λ2＝0D ．对平面α内任一向量a ,使a ＝λ1e 1＋λ2e 2的实数λ1、λ2不一定存在[解析] 选项A 中,由平面向量基本定理知λ1e 1＋λ2e 2与e 1、e 2共面,所以A 项不正确；选项B 中,实数λ1、λ2有且仅有一对,所以B 项不正确；选项D 中,实数λ1、λ2一定存在,所以D 项不正确；很明显C 项正确．3．若OP 1→＝a ,OP 2→＝b ,P 1P →＝λPP 2→,则OP →＝( D ) A ．a ＋λbB ．λa ＋bC ．λa ＋(1＋λ)bD ．a ＋λb1＋λ[解析] ∵P 1P →＝λPP 2→, ∴OP →－OP 1→＝λ(OP 2→－OP →),(1＋λ)OP →＝λOP 2→＋OP 1→,∴OP →＝λb ＋a1＋λ.4．已知在△ABC 中,AN →＝13NC →,P 是BN 上的一点．若AP →＝mAB →＋211AC →,则实数m 的值为( C )A ．911 B ．511 C ．311D ．211[解析] 设BP →＝λBN →,则AP →＝AB →＋BP →＝AB →＋λBN →＝AB →＋λ(AN →－AB →)＝AB →＋λ⎝ ⎛⎭⎪⎫14AC →－AB →＝(1－λ)AB →＋λ4AC →＝mAB →＋211AC →,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ4＝211，m ＝1－λ，解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝811，m ＝311.二、填空题5．已知O 为△ABC 内一点,且OB →＋OC →＝2AO →,且λAD →＝AC →,若B ,O ,D 三点共线,则实数λ的值为 3 .[解析] 设点E 为边BC 的中点,则 12(OB →＋OC →)＝OE →, 由题意,得AO →＝OE →,所以AO →＝12AE →＝14(AB →＋AC →)＝14AB →＋λ4AD →,因此若B ,O ,D 三点共线,则14＋λ4＝1,即λ＝3.6．如图,经过△OAB 的重心G 的直线与OA ,OB 分别交于点P ,Q ,设OP →＝mOA →,OQ →＝nOB →,m ,n ∈R ,则1m ＋1n的值为 3 .[解析] 方法一：设OA →＝a ,OB →＝b ,由题意知OG →＝23×12(OA →＋OB →)＝13(a ＋b ),PQ →＝OQ →－OP →＝n b －m a ,PG →＝OG →－OP →＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13－m a ＋13b ,由P ,G ,Q 三点共线得,存在实数λ,使得PQ →＝λPG →,即n b －m a ＝λ⎝ ⎛⎭⎪⎫13－m a ＋13λb ,从而⎩⎪⎨⎪⎧－m ＝λ⎝ ⎛⎭⎪⎫13－m ，n ＝13λ，消去λ,得1m ＋1n＝3.方法二：由题意知OG →＝23×12(OA →＋OB →)＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫1m OP →＋1n OQ →＝13m OP →＋13n OQ →,又P ,G ,Q 三点共线,由三点共线性质定理可知13m ＋13n ＝1,即1m ＋1n ＝3.方法三：(特例)当PQ ∥AB 时,m ＝n ＝23,∴1m ＋1n ＝3.三、解答题7．设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a ＝e 1－2e 2,b ＝e 1＋3e 2. (1)证明：a ,b 可以作为一组基底；(2)以a ,b 为基底,求向量c ＝3e 1－e 2的分解式； (3)若4e 1－3e 2＝λa ＋μb ,求λ,μ的值．[解析] (1)证明：若a ,b 共线,则存在λ∈R ,使a ＝λb ,则e 1－2e 2＝λ(e 1＋3e 2)．由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝1，3λ＝－2⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ＝1，λ＝－23.∴λ不存在,故a 与b 不共线,可以作为一组基底． (2)设c ＝m a ＋n b (m ,n ∈R ),则3e 1－e 2＝m (e 1－2e 2)＋n (e 1＋3e 2)＝(m ＋n )e 1＋(－2m ＋3n )e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧m ＋n ＝3，－2m ＋3n ＝－1⇒⎩⎪⎨⎪⎧m ＝2，n ＝1.∴c ＝2a ＋b .(3)由4e 1－3e 2＝λa ＋μb ,得4e 1－3e 2＝λ(e 1－2e 2)＋μ(e 1＋3e 2)＝(λ＋μ)e 1＋(－2λ＋3μ)e 2.∴⎩⎪⎨⎪⎧λ＋μ＝4，－2λ＋3μ＝－3⇒⎩⎪⎨⎪⎧λ＝3，μ＝1.故所求λ,μ的值分别为3和1．8．如图所示,在△ABC 中,M 是AB 的中点,且AN →＝13AC →,BN 与CM 相交于点E ,设AB →＝a ,AC →＝b ,试用基底{a ,b }表示向量AE →.[解析] 易得AN →＝13AC →＝13b ,AM →＝12AB →＝12a ,由N ,E ,B 三点共线可知,存在实数m 使AE →＝mAN →＋(1－m )AB →＝13m b ＋(1－m )a .由C ,E ,M 三点共线可知,存在实数n 使AE →＝nAM →＋(1－n )AC →＝12n a ＋(1－n )b .所以13m b ＋(1－m )a ＝12n a ＋(1－n )b ,由于{a ,b }为基底,所以⎩⎪⎨⎪⎧ 1－m ＝12n ，13m ＝1－n ，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝35，n ＝45，所以AE →＝25a ＋15b .。

高中数学第二章平面向量 2.3 平面向量的基本定理及坐标表示 2.3.1 平面向量基本定理优化练

平面向量基本定理[课时作业] [A 组基础巩固]1．已知e 1和e 2是表示平面内所有向量的一组基底，那么下面四组向量中不能作为一组基底的是( ) A ．e 1和e 1＋e 2 B ．e 1－2e 2和e 2－2e 1 C ．e 1－2e 2和4e 2－2e 1D ．e 1＋e 2和e 1－e 2解析：∵e 1－2e 2＝－12(4e 2－2e 1)，∴e 1－2e 2与4e 2－2e 1共线，故不能作为基底．其余三组均不共线．答案：C2．如果e 1，e 2是平面α内所有向量的一组基底，那么下列命题中正确的是( ) A ．已知实数λ1，λ2，则向量λ1e 1＋λ2e 2不一定在平面α内B ．对平面α内任一向量a ，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2的实数λ1，λ2有无数对C ．若有实数λ1，λ2使λ1e 1＋λ2e 2＝0，则λ1＝λ2＝0D ．对平面α内任一向量a ，使a ＝λ1e 1＋λ2e 2的实数λ1，λ2不一定存在解析：选项A 中，由平面向量基本定理知λ1e 1＋λ2e 2与e 1，e 2共面，所以A 项不正确；选项B 中，实数λ1，λ2有且仅有一对，所以B 项不正确；选项D 中，实数λ1，λ2一定存在，所以D 项不正确；很明显C 项正确．答案：C3．四边形OABC 中，CB →＝12OA →，若OA →＝a ，OC →＝b ，则AB →＝( )A ．a －12bB.a2－b C ．b ＋a2D ．b －12a解析：AB →＝AO →＋OC →＋CB →＝－a ＋b ＋12a ＝b －12a ，故选 D.答案：D4．若P 为△OAB 的边AB 上一点，且△OAP 的面积与△OAB 的面积之比为1∶3，则有( ) A.OP →＝OA →＋2OB →B.OP →＝2 OA →＋OB →C.OP →＝23OA →＋13OB →D.OP →＝13OA →＋23OB →解析：因为△OAP 的面积与△OAB 的面积之比为1∶3，所以AP →＝13AB →，所以OP →－OA →＝13(OB →－OA →)，所以OP →＝23OA →＋13OB →.答案：C5．已知|OA →|＝2，|OB →|＝3，∠AOB ＝120°，点C 在∠AOB 内，∠AOC ＝30°，设OC →＝mOA →＋nOB →(m ，n ∈R )，则m n＝( )A.32B. 3C.233D.32解析：如图，过点C 作CM ∥OB ，∥OA ，则OC →＝OM →＋ON →，设|ON →|＝x ，则|OM →|＝2x ， OC →＝2x ·OA →|OA →|＋x ·OB→|OB →|＝xOA →＋33xOB →，所以m ＝x ，n ＝3x 3，所以m n ＝x3x3＝ 3. 答案：B6．若|a |＝|b |＝|a －b |，则a 与b 的夹角为________．解析：如图，OA →＝a ，OB →＝b ，BA →＝a －b ，因为|a |＝|b |＝|a －b |，所以OA ＝OB ＝AB ，所以a 与b 的夹角为∠AOB ＝60°. 答案：60°7.在平行四边形ABCD 中，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＝________.解析：设AB →＝a ，AD →＝b ，则AE →＝12a ＋b ，AF →＝a ＋12b ，得a ＝23(2 AF →－AE →)，b ＝23(2 AE →－AF →)，又因为AC →＝a ＋b ，所以AC →＝23(AE →＋AF →)，即λ＝μ＝23，所以λ＋μ＝43.答案：438．如图所示，已知E 、F 分别是矩形ABCD 的边BC 、CD 的中点，EF 与AC 交于点G ，若AB →＝a ，AD →＝b ，用a ，b 表示AG →＝________.解析：AG →＝AE →－GE →＝AB →＋BE →－GE →＝a ＋12b －12FE →＝a ＋12b －12×12DB →＝a ＋12b －14(a －b )＝34a ＋34b.答案：34a ＋34b9.如图所示，设M ，N ，P 是△ABC 三边上的点，且BM →＝13BC →，→＝13CA →，AP →＝13AB →，若AB →＝a ，AC →＝b ，试用a ，b 将MN →，NP →，PM →表示出来．解析：NP →＝AP →－AN →＝13AB →－23AC →＝13a －23b ，MN →＝→－CM →＝－13AC →－23CB →＝－13b －23(a －b )＝－23a ＋13b ， PM →＝－MP →＝－(MN →＋NP →)＝13(a ＋b )．10．若点M 是△ABC 所在平面内一点，且满足：AM →＝34AB →＋14AC →.(1)求△ABM 与△ABC 的面积之比；(2)若N 为AB 中点，AM 与交于点O ，设BO →＝xBM →＋yBN →，求x ，y 的值．解析：(1)由AM →＝34AB →＋14AC →可知M ，B ，C 三点共线，如图，令BM →＝λBC →⇒AM →＝AB →＋BM →＝AB →＋λBC →＝AB →＋λ(AC →－AB →)＝(1－λ)AB →＋λAC →⇒λ＝14，所以S △ABM S △ABC ＝14，即面积之比为1∶4.(2)由BO →＝xBM →＋yBN →⇒BO →＝xBM →＋y 2BA →，BO →＝x 4BC →＋yBN →，由O ，M ，A 三点共线及O ，N ，C 三点共线⇒⎩⎪⎨⎪⎧ x ＋y2＝1，x4＋y ＝1⇒⎩⎪⎨⎪⎧x ＝47，y ＝67.[B 组能力提升]1．在△ABC 中，已知AB ＝2，BC ＝3，∠ABC ＝60°，AH ⊥BC 于H ，M 为AH 的中点，若AM →＝λAB →＋μAC →，则λ，μ的值分别是( ) A.16，13 B.13，16 C.12，13D.14，16解析：AM →＝12AH →＝12(AB →＋BH →)，因为AH ⊥BC ，∠ABC ＝60°，所以BH ＝1，所以BH ＝13BC ，故AM →＝12AB →＋12BH →＝12AB →＋16BC →＝12AB →＋16(AC →－AB →)＝13AB →＋16AC →，故λ＝13，μ＝16.答案：B2．若OP 1→＝a ，OP 2→＝b ，P 1P →＝λPP 2→(λ≠－1)，则OP →＝( ) A ．a ＋λb B ．λa ＋(1－λ)b C ．λa ＋bD.11＋λa ＋λ1＋λb 解析：因为OP →＝OP 1→＋P 1P →＝OP 1→＋λPP 2→＝OP 1→＋λ(OP 2→－OP →)＝OP 1→＋λOP 2→－λOP →，所以(1＋λ)OP →＝OP 1→＋λOP 2→，所以OP →＝11＋λOP 1→＋λ1＋λOP 2→＝11＋λa ＋λ1＋λB.答案：D3．设非零向量a 、b 、c 满足|a |＝|b |＝|c |，a ＋b ＝c ，则a 与b 的夹角为( ) A ．150° B ．120° C ．60°D ．30°解析：∵|a |＝|b |＝|c |≠0，且a ＋b ＝c ， ∴如图所示就是符合题设条件的向量，易知OACB 是菱形，△OBC 和△OAC 都是等边三角形． ∴a 与b 的夹角为120°. 答案：B4．已知e 1，e 2是同一平面内两个不共线的向量，且AB →＝2e 1＋k e 2，CB →＝e 1＋3e 2，CD →＝2e 1－e 2，如果A ，B ，D 三点共线，则k 的值为________．解析：BD →＝CD →－CB →＝2e 1－e 2－(e 1＋3e 2)＝e 1－4e 2.因为A ，B ，D 三点共线，所以存在实数λ，使AB →＝λBD →，即2e 1＋k e 2＝λ(e 1－4e 2)，所以⎩⎪⎨⎪⎧λ＝2，k ＝－4λ，解得k ＝－8.答案：－85．如图所示，PQ 过△AOB 的重心G ，设OA →＝a ， OB →＝b ，OP →＝m a ，OQ →＝n b.求证：1m ＋1n＝3.解析：连接OG 并延长，交AB 于M (图略)，则M 是AB 的中点，由G 为△OAB 的重心得：OG →＝23OM →＝23×12(OA →＋OB →)＝13(a ＋b )，PG →＝OG →－OP →＝13(a ＋b )－m a＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13－m a ＋13b ， QG →＝OG →－OQ →＝13(a ＋b )－n b ，＝13a ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫13－n b. ∵P ，G ，Q 三点共线， ∴PG →＝λQG →，即⎝ ⎛⎭⎪⎫13－m a ＋13b ＝λ3a ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫13－n λb.∵a ，b 不共线，∴由平面向量基本定理得： ⎩⎪⎨⎪⎧13－m ＝λ3，13＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13－n λ⇒m ＋n ＝3mn ，∴1m ＋1n＝3.6．如图所示，OM ∥AB ，点P 在由射线OM 、线段OB 及线段AB 的延长线围成的阴影区域内(不含边界)运动，且OP →＝xOA →＋yOB →. (1)求x 的取值X 围；(2)当x ＝－12时，求y 的取值X 围．解析：(1)因为OP →＝xOA →＋yOB →，以OB 和OA 的反向延长线为两邻边作平行四边形，由向量加法的平行四边形法则可知OP 为此平行四边形的对角线，当OP 长度增大且靠近OM 时，x 趋向负无穷大，所以x 的取值X 围是(－∞，0)．(2)如图所示，当x ＝－12时，在OA 的反向延长线取点C ，使OC ＝12OA ，过C 作CE ∥OB ，分别交OM 和AB 的延长线于点D ，E ，则CD ＝12OB ，CE ＝32OB ，要使P 点落在指定区域内，则P 点应落在DE 上，当点P 在点D 处时OP →＝－12OA →＋12OB →，当点P 在点E 处时OP →＝－12OA →＋32OB →，所以y 的取值X 围是⎝ ⎛⎭⎪⎫12，32.。

2019届高考数学复习平面向量第三节平面向量的数量积及应用举例夯基提能作业本文

第三节平面向量的数量积及应用举例A组基础题组1.已知向量a,b均为单位向量,若它们的夹角是60°,则|a-3b|=( )A.3B.2C. D.2.(2018云南第一次统一检测)在▱ABCD中,||=8,||=6,N为DC的中点,=2,则·=( )A.48B.36C.24D.123.已知平面向量a,b的夹角为,且|a|=,|b|=2,在△ABC中,=2a+2b,=2a-6b,D为BC的中点,则||等于( )A.2B.4C.6D.84.如图,已知平面四边形ABCD,AB⊥BC,AB=BC=AD=2,CD=3,AC与BD交于点O.记I1=·,I2=·,I3=·,则( )A.I1<I2<I3B.I1<I3<I2C.I3<I1<I2D.I2<I1<I35.设单位向量e1,e2的夹角为,a=e1+2e2,b=2e1-3e2,则b在a方向上的投影为.6.(2017山东,12,5分)已知e1,e2是互相垂直的单位向量.若e1-e2与e1+λe2的夹角为60°,则实数λ的值是.7.(2017河北石家庄质量检测(一))已知与的夹角为90°,||=2,||=1,=λ+μ(λ,μ∈R),且·=0,则的值为.8.在平面直角坐标系xOy中,已知向量m=,n=(sin x,cos x),x∈.(1)若m⊥n,求tan x的值;(2)若m与n的夹角为,求x的值.9.如图,已知O为坐标原点,向量=(3cos x,3sin x),=(3cos x,sin x),=(,0),x∈.(1)求证:(-)⊥;(2)若△ABC是等腰三角形,求x的值.B组提升题组1.若两个非零向量a,b满足|a+b|=|a-b|=2|a|,则向量a+b与a-b的夹角为( )A. B. C. D.2.在△ABC中,∠A=60°,AB=3,AC=2.若=2,=λ-(λ∈R),且·=-4,则λ的值为.3.已知|a|=4,|b|=3,(2a-3b)·(2a+b)=61.(1)求a与b的夹角θ;(2)求|a+b|;(3)若=a,=b,求△ABC的面积.4.在△ABC中,角A,B,C的对边分别为a,b,c,向量m=(cos(A-B),sin(A-B)),n=(cos B,-sin B),且m·n=-.(1)求sin A的值;(2)若a=4,b=5,求角B的大小及向量在方向上的投影.答案精解精析A组基础题组1.D (a-3b)2=|a|2-6a·b+9|b|2=1-6cos 60°+9=7,∴|a-3b|=,故选D.2.C ·=(+)·(+)=·=-=×82-×62=24,故选C.3.A 因为=(+)=(2a+2b+2a-6b)=2a-2b,所以||2=4(a-b)2=4(a2-2b·a+b2)=4×=4,则||=2.4.C 解法一:因为AB=BC,AB⊥BC,∴∠BCO=45°.过B作BE⊥AC于E,则∠EBC=45°.因为AD<DC,所以D、A在BE所在直线的同侧,从而∠DBC>45°,又∠BCO=45°,∴∠BOC为锐角.从而∠AOB为钝角,所以∠DOC为钝角.故I1<0,I3<0,I2>0.又OA<OC,OB<OD,故可设=-λ1(λ1>1),=-λ2(λ2>1),从而I3=·=λ1λ2·=λ1λ2I1,又λ1λ2>1,I1<0,∴I3<I1<0,∴I3<I1<I2.故选C.解法二:如图,建立直角坐标系,则B(0,0),A(0,2),C(2,0).设D(m,n),由AD=2和CD=3,得从而有n-m=>0,∴n>m.从而∠DBC>45°,又∠BCO=45°,∴∠BOC为锐角.从而∠AOB为钝角.故I1<0,I3<0,I2>0.又OA<OC,OB<OD,故可设=-λ1(λ1>1),=-λ2(λ2>1),从而I3=·=λ1λ2·=λ1λ2I1,又λ1λ2>1,I1<0,I3<0,∴I3<I1,∴I3<I1<I2.故选C.5.答案-解析依题意得e 1·e2=1×1×cos=-,|a|===,a·b=(e1+2e2)·(2e1-3e2)=2-6+e1·e2=-,因此b在a方向上的投影为==-.6.答案解析由题意不妨设e 1=(1,0),e2=(0,1),则e1-e2=(,-1),e1+λe2=(1,λ).根据向量的夹角公式得cos 60°===,所以-λ=,解得λ=.7.答案解析根据题意,建立如图所示的平面直角坐标系,则A(0,0),B(0,2),C(1,0),所以=(0,2),=(1,0),=(1,-2).设M(x,y),则=(x,y),所以·=(x,y)·(1,-2)=x-2y=0,所以x=2y,又=λ+μ,即(x,y)=λ(0,2)+μ(1,0)=(μ,2λ),所以x=μ,y=2λ,所以==.8.解析(1)∵m⊥n,∴m·n=0,故sin x-cos x=0,∴tan x=1.(2)∵m与n的夹角为,∴cos<m,n>===,故sin=.又x∈,∴x-∈,则x-=,即x=,故x的值为.9.解析(1)证明:∵-=(0,2sin x),∴(-)·=0×+2sin x×0=0,∴(-)⊥.(2)△ABC是等腰三角形,则AB=BC,∴(2sin x)2=(3cos x-)2+sin2x,整理得2cos2x-cos x=0,解得cos x=0或cos x=.∵x∈,∴cos x=,x=.B组提升题组1.D 由|a+b|=|a-b|可知a⊥b,设=b,=a,如图,作矩形ABCD,连接AC,BD,可知=a+b,=a-b,设AC与BD的交点为O,结合题意可知OA=OD=AD,∴∠AOD=,∴∠DOC=,又向量a+b与a-b的夹角为与的夹角,故所求夹角为,选D.2.答案解析由=2得=+,所以·=·(λ-)=λ·-+λ-·,又·=3×2×cos 60°=3,=9,=4,所以·=λ-3+λ-2=λ-5=-4,解得λ=.3.解析(1)因为(2a-3b)·(2a+b)=61,所以4|a|2-4a·b-3|b|2=61.又|a|=4,|b|=3,所以64-4a·b-27=61,所以a·b=-6,所以cos θ===-.又0≤θ≤π,所以θ=π.(2)|a+b|2=(a+b)2=|a|2+2a·b+|b|2=42+2×(-6)+32=13.所以|a+b|=.(3)因为与的夹角θ=π,所以∠ABC=π-=.又||=|a|=4,||=|b|=3,所以S△ABC=||||·sin∠ABC=×4×3×=3.4.解析(1)由m·n=-,得cos(A-B)cos B-sin(A-B)sin B=-,所以cos A=-,因为0<A<π,所以sin A===.(2)由正弦定理,得=,则sin B===,因为a>b,所以A>B,且B是△ABC一内角,则B=.由余弦定理得(4)2=52+c2-2×5c×,解得c=1,c=-7(舍去),故向量在方向上的投影为||cos B=ccos B=1×=.。

新课标高中数学(必修4)第二章平面向量(基础训练)答案

科目：数学适用年级: 高一、高二第一章平面向量（基础训练）答案一、选择题1.D 0AD BD AB AD DB AB AB AB --=+-=-=2.C 因为是单位向量，00||1,||1a b ==3.C （1）是对的；（2）仅得a b ⊥；（3）2222()()0a b a b a b a b +⋅-=-=-= （4）平行时分00和0180两种，cos a b a b a b θ=⋅=±⋅4.D 若AB DC =，则,,,A B C D 四点构成平行四边形；a b a b +<+若//a b ，则a 在b 上的投影为a 或a -，平行时分00和0180两种 20,()0a b a b a b ⊥⇒==5.C 31(3)0,1x x +⨯-==6.D 2(2cos 3,2sin 1),|2|(2cos a b a b θθθ-=-+-=-==，最大值为4，最小值为0 二、填空题1. (3,2)--(9,6)AB OB OA =-=--2.43(,)55-5,cos ,1,,a ba ab a b a b =<>==方向相同，143(,)555b a ==-222()2922a b a b a ab b -=-=-+=-⨯= 4.圆以共同的始点为圆心，以单位1为半径的圆5．45-22222()258a tb a tb a tab t b t t +=+=++=++45t =-时即可三、解答题1.解：1122DE AE AD AB BE AD a b b a b =-=+-=+-=- 1122BF AF AB AD DF AB b a a b a =-=+-=+-=- G 是△CBD 的重心，111()333CG CA AC a b ==-=-+ 2.解：22(2)(3)672a b a b a a b b +-=--=- 2220cos 60672,2240,a a b b a a --=---= (4)(2)0,4a a a -+==3.解：设(,)A x y ，3AO OB=-，得3AO OB =-，即(,)3(2,1),6,3x y x y --=--==- 得(6,3)A -，(4,2),20AB AB =-=，5cos 10b ABb AB θ== 4.解：(1,2)(3,2)(3,22)ka b k k k +=+-=-+ 3(1,2)3(3,2)(10,4)a b -=--=-（1）()ka b +⊥(3)a b -，得()ka b +(3)10(3)4(22)2380,19a b k k k k -=--+=-==（2）()//ka b +(3)a b -，得14(3)10(22),3k k k --=+=-此时1041(,)(10,4)333ka b +=-=--，所以方向相反。

数学必修4第二章平面向量基础训练A组及答案

〔数学4必修〕第二章平面向量[根底训练A组]一、选择题1．化简AC BD CD AB得〔〕A．ABB．DAC．BCD．02．设a0,b0分别是与a,b向的单位向量，那么以下结论中正确的选项是〔〕A．a0b0B．a0b01C．|a0||b0|2D．|a0b0|23．以下命题中：〔1〕假设k R，且kb0，那么k0或b0，〔2〕假设ab0，那么a0或b0〔3〕假设不平行的两个非零向量a,b，满足|a||b|，那么(ab)(ab)0〔4〕假设a与b平行，那么ab|a||b|其中真命题的个数是〔〕A．0B．1C．2D．34．以下命题中正确的选项是〔〕A．假设ab＝0，那么a＝0或b＝0B．假设ab＝0，那么a∥bC．假设a∥b，那么a在b上的投影为|a|D．假设a⊥b，那么ab＝(ab)25．平面向量a(3,1)，b(x,3)，且ab，那么x〔〕A．3B．1C．1D．36．向量a(cos,sin),向量b(3,1)那么|2ab|的最大值，最小值分别是〔〕A．42,0B．4,42C．16,0D．4,0二、填空题1．假设OA=(2,8)，OB=(7,2)，那么1AB=_________32．平面向量a,b中，假设a(4,3)，b=1，且ab5，那么向量b=____．3．假设a3,b2，且a与b的夹角为600，那么a b．4．把平面上一切单位向量归结到共同的始点，那么这些向量的终点所构成的图形是___________．5．a(2,1)与b(1,2)，要使a tb最小，那么实数t的值为___________．三、解答题1．如图，ABCD中，E,F分别是BC,DC的中点，G为交点，假设AB=a，AD=b，试以a，b为基底表示DE、BF、CG．F CDGEA B2．向量a与b的夹角为60，|b|4,(a 2b).(a 3b)72,求向量a的模．．点B(2,1)，且原点O分AB的比为3，又b(1,3)，求b在AB上的投影．34．a(1,2),b (3,2),当k为何值时，1〕kab与a3b垂直？〔2〕ka b与a3b平行？平行时它们是同向还是反向？数学4〔必修〕第二章平面向量 [ 根底训练A 组]参考答案一、选择题1． DADBDABADDBABABAB02． C 因为是单位向量，|a 0| 1,|b 0|1a 2b 22 23． C 〔1〕是对的；〔2〕仅得ab ；〔3〕(ab)(ab) ab0〔4〕平行时分00和1800两种，ababcosa b4． D 假设ABDC ，那么A,B,C,D 四点构成平行四边形；a ba b假设a//b ，那么a 在b 上的投影为a 或a ，平行时分 00和1800两种a bab0,(ab)25．C3x1(3)0,x16． D2a b(2cos3,2sin 1),|2ab|(2cos3)2 (2sin1)28 4sin 43cos 8 8sin( )，最大值为4，最小值为03二、填空题1． (3,2)ABOBOA(9,6)2．(4, 3) a5,cosab,ab方向相同，b1a (4, 3)55aba1b,,55 53．7ab2 22147(ab)a2abb922324．圆以共同的始点为圆心，以单位 1为半径的圆5．4 atb(atb)2a 2 2tab t 2b 25t 2 8t 5，当t4 时即可55三、解答题1．解：DEAE ADAB BE AD a 1b b a 1b1a 2 1a 2BFAFABAD DF AB b a b22G是△CBD的重心，CG 11AC1b) CA3(a332．解：(a2b)(a3b)a2ab6b2722abcos60022a6b72,a2a240, (a4)(a2)0,a43．解：设A(x,y)，AO3，得AO3OB，即(x,y)3(2,1),x6,y3 OB得A(6,3)，AB(4,2),AB20，bcos bAB5 AB104．解：ka b k(1,2)(3,2)(k3,2k2)a3b(1,2)3(3,2)(10,4)〔1〕(ka b)(a3b)，得(ka b)(a3b)10(k3)4(2k2)2k380,k19〔2〕(ka b)//(a3b)，得4(k3)10(2k2),k 1 3此时ka b(10,4)1(10,4)，所以方向相反．333精品推荐强力推荐值得拥有。

高中数学第六章平面向量及其应用平面向量基本定理课后提能训练新人教A版必修第二册

第六章 6.3 6.3.1A 级——基础过关练1．设e 1,e 2是平面内两个向量,则有( ) A ．e 1,e 2一定平行 B ．e 1,e 2的模一定相等C ．对于平面内的任一向量a ,都有a ＝λe 1＋μe 2(λ,μ∈R)D ．若e 1,e 2不共线,则对平面内的任一向量a 都有a ＝λe 1＋μe 2(λ,μ∈R) 【答案】D【解析】由平面向量基本定理知D 正确．2．(2021年达州模拟)(多选)已知e 1、e 2是表示平面内所有向量的一组基底,则下列四组向量中,能作为一组基底的是( )A ．{e 1＋e 2,e 1－e 2}B ．{3e 1－2e 2,4e 2－6e 1}C ．{e 1＋2e 2,e 2＋2e 1}D ．{e 2,e 1＋e 2}【答案】ACD【解析】∵4e 2－6e 1＝－2(3e 1－2e 2),∴3e 1－2e 2与4e 2－6e 1共线,∴它们不能作为一组基底,作为基底的两向量一定不共线．A 、C 、D 选项均可．3．(2021年福建模拟)设向量e 1与e 2不共线,若3xe 1＋(10－y )e 2＝(4y －7)e 1＋2xe 2,则实数x ,y 的值分别为( )A ．0,0B ．1,1C ．3,0D ．3,4【答案】D【解析】因为e 1与e 2不共线,所以⎩⎪⎨⎪⎧3x ＝4y －7，10－y ＝2x ，解方程组得x ＝3,y ＝4.4．(2021年天津期末)在△ABC 中,点D 在BC 边上,且BD →＝2DC →,设AB →＝a ,AC →＝b ,则AD →可用基底a ,b 表示为( )A ．12(a ＋b ) B ．23a ＋13b C ．13a ＋23b D ．13(a ＋b ) 【答案】C【解析】AD →＝AB →＋BD →＝a ＋23BC →＝a ＋23(AC →－AB →)＝a ＋23(b －a )＝13a ＋23b .故选C ．5．如图,在正方形ABCD 中,点E 满足AE →＝ED →,点F 满足CF →＝2FB →,那么EF →＝( )A ．12AB →－13AD → B ．13AB →＋12AD →C ．AB →－16AD →D ．AB →＋16AD →【答案】C【解析】EF →＝EA →＋AB →＋BF →＝－12AD →＋AB →＋13AD →＝－16AD →＋AB →.故选C ．6．若D 点在△ABC 的边BC 上,且CD →＝4DB →＝rAB →＋sAC →,则3r ＋s 的值为( ) A ．165B ．125C ．85 D ．45 【答案】C【解析】因为CD →＝4DB →＝rAB →＋sAC →,所以CD →＝45CB →＝45(AB →－AC →)＝rAB →＋sAC →.所以r ＝45,s ＝－45.所以3r ＋s ＝125－45＝85. 7．设{e 1,e 2}是平面内的一个基底,且a ＝e 1＋2e 2,b ＝－e 1＋e 2,则e 1＋e 2＝______a ＋______b .【答案】23⎝ ⎛⎭⎪⎫－13 【解析】由⎩⎪⎨⎪⎧a ＝e 1＋2e 2，b ＝－e 1＋e 2，解得⎩⎪⎨⎪⎧e 1＝13a －23b ，e 2＝13a ＋13b .故e 1＋e 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫13a －23b ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫13a ＋13b ＝23a ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－13b . 8．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＝______．【答案】34【解析】因为BE →＝BO →＋OE →＝12BD →＋EA →＝12BD →＋EB →＋BA →,所以BE →＝12BA →＋14BD →.所以λ＝12,μ＝14,λ＋μ＝34. 9．如图所示,D 是BC 边的一个四等分点．试用基底AB →,AC →表示AD →.解：因为D 是BC 边的四等分点, 所以BD →＝14BC →＝14(AC →－AB →)．所以AD →＝AB →＋BD →＝AB →＋14(AC →－AB →)＝34AB →＋14AC →.10．设e 1,e 2是不共线的非零向量,且a ＝e 1－2e 2,b ＝e 1＋3e 2. (1)证明：{a ,b }可以作为一个基底； (2)以{a ,b }为基底表示向量c ＝3e 1－e 2.(1)证明：假设a ＝λb (λ∈R),则e 1－2e 2＝λ(e 1＋3e 2)．由e 1,e 2不共线,得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝1，3λ＝－2，所以λ不存在．故a 与b 不共线,{a ,b }可以作为一个基底．(2)解：设c ＝ma ＋nb (m ,n ∈R),则3e 1－e 2＝m (e 1－2e 2)＋n (e 1＋3e 2)＝(m ＋n )e 1＋(－2m ＋3n )e 2.所以⎩⎪⎨⎪⎧m ＋n ＝3，－2m ＋3n ＝－1，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝2，n ＝1.所以c ＝2a ＋b .B 级——能力提升练11．(2021年南通模拟)(多选)若e 1,e 2是平面α内两个不共线的向量,则下列说法错误的是( )A ．λe 1＋μe 2(λ,μ∈R)可以表示平面α内的所有向量B ．对于平面α内的任一向量a ,使a ＝λe 1＋μe 2的实数λ,μ有无数多对C ．若λ1,μ1,λ2,μ2均为实数,且向量λ1e 1＋μ1e 2与λ2e 1＋μ2e 2共线,则有且只有一个实数λ,使λ1e 1＋μ1e 2＝λ(λ2e 1＋μ2e 2)D ．若存在实数λ,μ,使λe 1＋μe 2＝0,则λ＝μ＝0 【答案】BC【解析】由平面向量基本定理,可知A,D 说法正确,B 说法错误．对于C,当λ1＝λ2＝μ1＝μ2＝0时,这样的λ有无数个,故C 说法错误．12．(2021年上海模拟)在△ABC 中,AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,若BE →＝λAB →＋μAC →,则λ＋μ＝( )A ．－34B ．－12C ．34D ．1【答案】B【解析】∵AD 为BC 边上的中线,E 为AD 的中点,∴BE →＝12BA →＋12BD →＝12BA →＋14BC →＝－12AB →＋14(AC →－AB →)＝－34AB →＋14AC →.∵BE →＝λAB →＋μAC →,∴λ＝－34,μ＝14,∴λ＋μ＝－12,故选B ．13．(2021年杭州模拟)已知O 是平面上一定点,A ,B ,C 是平面上不共线的三个点,动点P 满足OP →＝OA →＋λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|＋AC →|AC →|(λ∈[0,＋∞)),则点P 的轨迹一定通过△ABC 的( )A ．外心B ．内心C ．重心D ．垂心【答案】B【解析】AB→|AB →|为AB →上的单位向量,AC →|AC →|为AC →上的单位向量,则AB →|AB →|＋AC →|AC →|的方向为∠BAC的角平分线AD →的方向．又λ∈[0,＋∞),∴λ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫AB →|AB →|＋AC →|AC →|的方向与AB →|AB →|＋AC →|AC →|的方向相同．而OP →＝OA →＋λAB →|AB →|＋AC →|AC →|,∴点P 在AD →上移动,∴点P 的轨迹一定通过△ABC 的内心．14．若OP 1→＝a ,OP 2→＝b ,P 1P →＝λPP 2→,则OP →＝( ) A ．a ＋λb B ．λa ＋b C ．λa ＋(1＋λ)b D ．a ＋λb1＋λ【答案】D【解析】∵P 1P →＝λPP 2→,∴OP →－OP 1→＝λ(OP 2→－OP →),(1＋λ)OP →＝λOP 2→＋OP 1→.OP →＝λb ＋a1＋λ.15．△ABC 中,D 为AC 上的一点,满足AD →＝13DC →.若P 为BD 上的一点,满足AP →＝mAB →＋nAC→(m >0,n >0),则mn 的最大值为________；4m ＋1n的最小值为________．【答案】11616【解析】因为AD →＝13DC →,所以AD →＝14AC →.所以AP →＝mAB →＋nAC →＝mAB →＋4nAD →.因为B ,P ,D 三点共线,所以m ＋4n ＝1,则4mn ≤（m ＋4n ）24＝14,则mn ≤116,即mn 最大值为116,当且仅当m ＝4n 时取等号；4m ＋1n＝(m ＋4n )·⎝ ⎛⎭⎪⎫4m ＋1n ＝16n m ＋m n＋8≥216＋8＝16,当且仅当m ＝4n 时取等号．故答案为116,16.16．已知平行四边形ABCD 中,E 为CD 的中点,AP →＝yAD →,AQ →＝xAB →,其中x ,y ∈R,且均不为0.若PQ →∥BE →,则xy＝________．【答案】12【解析】因为PQ →＝AQ →－AP →＝xAB →－yAD →,由PQ →∥BE →,可设PQ →＝λBE →,即xAB →－yAD →＝λ(CE →－CB →)＝λ⎝ ⎛⎭⎪⎫－12AB →＋AD →＝－λ2AB →＋λAD →,所以⎩⎪⎨⎪⎧x ＝－12λ，y ＝－λ，则x y ＝12.17．(2021年北京模拟)在平行四边形ABCD 中,已知AB →＝a ,AD →＝b ,E 、F 分别是边CD 和BC 上的点,满足DC →＝3DE →,BC →＝3BF →.(1)分别用a ,b 表示向量AE →,AF →；(2)若AC →＝λAE →＋μAF →,其中λ,μ∈R,求出λ＋μ的值．解：(1)AE →＝AD →＋13DC →＝13a ＋b ,AF →＝AB →＋13BC →＝a ＋13b .(2)若AC →＝λAE →＋μAF →,则λ⎝ ⎛⎭⎪⎫13a ＋b ＋μ⎝ ⎛⎭⎪⎫a ＋13b ＝a ＋b ,∴⎝⎛⎭⎪⎫λ3＋μa ＋⎝⎛⎭⎪⎫λ＋μ3b ＝a ＋b .∵a ,b 不共线,∴⎩⎪⎨⎪⎧λ3＋μ＝1，λ＋μ3＝1，解得λ＋μ＝32.18．(2021年天门模拟)如图所示,在□ABCD 中,AB →＝a ,AD →＝b ,BM ＝23BC ,AN ＝14AB ．(1)试用向量a ,b 来表示DN →,AM →； (2)AM 交DN 于O 点,求AO ∶OM 的值．解：(1)因为AN ＝14AB ,所以AN →＝14AB →＝14a ,所以DN →＝AN →－AD →＝14a －b .因为BM ＝23BC ,所以BM →＝23BC →＝23AD →＝23b ,所以AM →＝AB →＋BM →＝a ＋23b .(2)因为A ,O ,M 三点共线,所以AO →∥AM →,设AO →＝λAM →,则DO →＝AO →－AD →＝λAM →－AD →＝λa ＋23b －b ＝λa ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫23λ－1b . 因为D ,O ,N 三点共线,所以DO →∥DN →,存在实数μ使DO →＝μDN →,则λa ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫23λ－1b ＝μ⎝ ⎛⎭⎪⎫14a －b .由于向量a ,b 不共线,则⎩⎪⎨⎪⎧λ＝14μ，23λ－1＝－μ，解得⎩⎪⎨⎪⎧λ＝314，μ＝67.所以AO →＝314AM →,OM →＝1114AM →,所以AO ∶OM ＝3∶11.C 级——探索创新练19．(2020年岳阳模拟)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 ．45 D ．54【答案】C【解析】(方法一)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＋μ2AD →＋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.(方法二)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＝45.20．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 →＝ma ＋nb ,则m ＝________,n ＝________．【答案】27 47【解析】根据已知条件,得BQ →＝AQ →－AB →＝12AP →－AB →＝12(ma ＋nb )－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.。

2022秋高中数学第六章平面向量及其应用-向量的加法运算课后提能训练新人教A版必修第二册

第六章 6.2 6.2.1A级——基础过关练1．下列等式错误的是( )A．a＋0＝0＋a＝a B．AB＋BC＋AC＝0C．AB＋BA＝0D．CA＋AC＝MN＋NP＋PM【答案】B　【解析】AB＋BC＋AC＝AC＋AC＝2AC≠0.故B错．2．(2021年重庆期末)在四边形ABCD中，AC＝AB＋AD，则一定有( )A．四边形ABCD是矩形B．四边形ABCD是菱形C．四边形ABCD是正方形D．四边形A BCD是平行四边形【答案】D　【解析】由AC＝AB＋AD得AD＝BC，即AD＝BC，且AD∥BC，所以四边形ABCD的一组对边平行且相等，故四边形ABCD为平行四边形．3．若向量a表示“向东航行1 km”，向量b表示“向北航行 km”，则向量a＋b表示( )A．向东北方向航行2 km B．向北偏东30°方向航行2 kmC．向北偏东60°方向航行2 km D．向东北方向航行(1＋) km【答案】B　【解析】如图，易知tan α＝，所以α＝30°.故a＋b的方向是北偏东30°.又|a＋b|＝2 km，故选B．4．(2021年成都模拟)(多选)对于任意一个四边形ABCD，下列式子能化简为BC的是( )A．BA＋AC B．BD＋DA＋ACC．AB＋BD＋DC D．DC＋BA＋AD【答案】ABD　【解析】在A中，BA＋AC＝BC；在B中，BD＋DA＋AC＝BA＋AC＝BC；在C中，AB＋BD＋DC＝AD＋DC＝AC；在D中，DC＋BA＋AD＝DC＋BD＝BD＋DC＝BC.5．(多选)已知向量a，b皆为非零向量，下列说法正确的是( )A．若a与b反向，且|a|>|b|，则a＋b与a同向B．若a与b反向，且|a|>|b|，则a＋b与b同向C．若a与b同向，则a＋b与a同向D．若a与b同向，则a＋b与b同向【答案】ACD　【解析】a与b反向，且|a|>|b|，则a＋b与a同向，所以A正确，B错误；a与b同向，则a＋b与a同向，也与b同向．6．在边长为1的等边三角形ABC中，|AB＋BC|＝________，|AB＋AC|＝________．【答案】1 【解析】易知|AB＋BC|＝|AC|＝1.以AB，AC为邻边作平行四边形ABDC，则|AB＋AC|＝|AD|＝2|AB|×sin 60°＝2×1×＝.7．在菱形ABCD中，∠DAB＝60°，|AB|＝1，则|BC＋CD|＝________．【答案】1　【解析】在菱形ABCD中，连接BD，因为∠DAB＝60°，所以△BAD为等边三角形．又因为|AB|＝1，所以|BD|＝1，所以|BC＋CD|＝|BD|＝1.8．平行四边形ABCD中，对角线AC与BD交于点O，P为平面内任意一点．求证：PA＋PB＋PC＋PD＝4PO.证明：∵PA＋PB＋PC＋PD＝PO＋OA＋PO＋OB＋PO＋OC＋PO＋OD＝4PO＋(OA ＋OB＋OC＋OD)＝4PO＋(OA＋OC)＋(OB＋OD)＝4PO＋0＋0＝4PO，∴PA＋PB＋PC＋PD＝4PO.9．(2021年银川月考)如图所示，P，Q是△ABC的边BC上两点，且BP＋CQ＝0.求证：AP＋AQ＝AB＋AC.证明：∵AP＝AB＋BP，AQ＝AC＋CQ，∴AP＋AQ＝AB＋AC＋BP＋CQ.又∵BP＋CQ＝0，∴AP＋AQ＝AB＋AC.10．如图，点D，E，F分别为△ABC的三边AB，BC，CA的中点．求证：(1)AB＋BE＝AC＋CE；(2)EA＋FB＋DC＝0.证明：(1)由向量加法的三角形法则，∵AB＋BE＝AE，AC＋CE＝AE，∴AB＋BE＝AC＋CE.(2)由向量加法的平行四边形法则，∵EA＝EF＋ED，FB＝FE＋FD，DC＝DF＋DE，∴EA＋FB＋DC＝EF＋ED＋FE＋FD＋DF＋DE＝(EF＋FE)＋(ED＋DE)＋(FD＋DF)＝0＋0＋0＝0.B级——能力提升练11．(2021年聊城期末)(多选)若a＝(AB＋CD)＋(BC＋DA)，b是任一非零向量，则下列结论正确的是( )A．a∥b B．a＋b＝aC．a＋b＝b D．|a＋b|＜|a|＋|b|【答案】AC　【解析】∵a＝AB＋BC＋CD＋DA＝0，b为任一非零向量，∴a∥b，即A对；0＋b＝b，即B错，C对；D中|0＋b|＝|b|＝|0|＋|b|，即D错．故选AC．12．如图，在正六边形ABCDEF中，BA＋CD＋EF等于( )A．0B．BEC．AD D．CF【答案】D　【解析】∵在正六边形ABCDEF中，CD＝AF，EF＝CB，∴BA＋CD＋EF＝BA＋AF＋CB＝CF.13．已知有向线段AB，CD不平行，则( )A．|AB＋CD|>|AB|B．|AB＋CD|≥|CD|C．|AB＋CD|≥|AB|＋|CD|D．|AB＋CD|<|AB|＋|CD|【答案】D　【解析】由向量加法的几何意义得||a|－|b||≤|a＋b|≤|a|＋|b|，等号在a，b共线的时候取到，所以本题中，|AB＋CD|<|AB|＋|CD|.14．如图所示，点G是△ABC的重心，则GA＋GB＋GC＝________．【答案】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到点D，使GE＝ED，则GB＋GC＝GD，GD＋GA＝0，∴GA＋GB＋GC＝0.15.(2021年重庆月考)如图，已知电线AO与天花板的夹角为60°，电线AO所受拉力|F1|＝24 N．绳BO与墙壁垂直，所受拉力|F2|＝12 N，则F1与F2的合力大小为______ __N，方向为________．【答案】12　竖直向上　【解析】以OA，OB为邻边作平行四边形BOAC，则F1＋F2＝F，即OA＋OB＝OC，则∠OAC＝60°，|OA|＝24，|AC|＝|OB|＝12，∴∠ACO＝90°，∴|OC|＝12.∴F1与F2的合力大小为12 N，方向为竖直向上．16．在长江某渡口处，江水以12.5 km/h的速度向东流，渡船的速度为25 km/h，渡船要垂直地渡过长江，其航向应如何确定？【答案】解：如图，AB表示水速，AC表示渡船实际垂直过江的速度，以AB为一边，AC为对角线作平行四边形，AD就是船的速度．在Rt△ACD中，∠ACD＝90°，|DC|＝|AB|＝12.5，|AD|＝25，所以∠CAD＝30°.所以渡船的航向为北偏西30°.C级——探索创新练17．(2021年绵阳模拟)若在△ABC中，AB＝AC＝1，|AB＋AC|＝，则△ABC的形状是( )A．正三角形B．锐角三角形C．斜三角形D．等腰直角三角形【答案】D　【解析】设线段BC的中点为O(图略)，由平行四边形法则和平行四边形对角线互相平分可知|AB＋AC|＝2|AO|，又|AB＋AC|＝，故|AO|＝，又AB＝AC＝1，所以∠AOB＝∠AOC＝90°，BO＝CO＝，所以△ABO和△ACO都是等腰直角三角形，所以△ABC是等腰直角三角形．。

平面向量基础练习(含答案)

平面向量基础练习（含答案）一、单选题（本大题共21小题，共105.0分） 1. 下列命题正确的是()A. 若a 、b 都是单位向量，则a b =B. 若AB DC =，则A ，B ，C ，D 四点构成平行四边形C. 若两向量a 、b 相等，则它们是始点、终点都相同的向量D. AB 与BA 是平行向量2. 下列说法正确的是()A. 数量可以比较大小，向量也可以比较大小．B. 方向不同的向量不能比较大小，但同向的可以比较大小．C. 向量的大小与方向有关．D. 向量的模可以比较大小．3. 已知O 是ABC 内一点，若|OA ||OB ||OC |==，则O 一定是ABC 的()A. 重心B. 内心C. 外心D. 垂心4. 在边长为1的正三角形ABC 中，|AB BC |-的值为()A. 1B. 2C.D.5. 已知正方形ABCD ，则AB 2AC AD (++= )A. 2B. 6C. 4D. 6. 在四边形ABCD 中，||||AB AD =且BA CD =，则四边形ABCD 的形状一定是()A. 正方形B. 长方形C. 菱形D. 等腰梯形7. 设a ，b 都是非零向量，下列四个条件中，使||||a ba b =成立的充分条件是() A. ||||a b =且//a b B. a b =- C. //a bD. 2a b =8. 在ABC 中，AD 为BC 边上的中线，E 为AD 的中点，则()EB =A.3144AB AC - B. 1344AB AC - C. 3144AB AC + D. 1344AB AC + 9. 已知向量(1,2)a =，(1,1)b =，且a 与a b λ+的夹角为锐角，则λ满足()A. 53λ<-B. 53λ>-C. 53λ>-且0λ≠D. 53λ<-且5λ≠-10. 已知 D ， E ， F 分别是ABC 的边 AB ， BC ， CA 的中点，则下列等式中不正确的是()A. FD DA FA +=B. 0FD DE EF ++=C. DE DA EC +=D. DA DE FD +=11. 已知向量,a b 是两个不共线的向量，且向量3ma b -与(2)a m b +-共线，则实数m 的值为()A. 1-或3B. 3C. 1-或4D. 3或412. 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 +=A.12B. 1C. 1-D. 013. 已知向量||4a =，e 为单位向量，当他们之间的夹角为3π时，a 在e 上投影向量的模与e 在a 上投影向量的模分别为()A. 23，32B. 2，12C.32，23 D. 2，214. 在ABC 中，90C =︒，点D 在AB 上，3AD DB =，||4CB =，则()CB CD ⋅=A. 8B. 10C. 12D. 1615. 已知向量a ，b 不共线，且向量a b λ+与(21)a b λ+-的方向相反，则实数λ的值为()A. 1B. 12-C. 1或12-D. 1-或12-16. 已知23PA PB tPC =+，若A 、B 、C 三点共线，则||||AB AC 为()A.23B.25C.12D. 217. 如图，在ABC 中，点D 是边BC 的中点，2AG GD =，则用向量,AB AC表示BG 为()A. 2133BG AB AC =-+ B. 1233BG AB AC =-+ C. 2133BG AB AC =-D. 2133BG AB AC =+18. 已知向量a ，b 满足(1,2)a=，(1,1)a b m +=+，若//a b ，则()m =A. 2B. 2-C.12 D. 12- 19. 在矩形ABCD 中，1AB =，2AD =，动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上．若AP AB AD λμ=+，则λμ+的最大值为()A. 3B.C.D. 220. 若O 是ABC 垂心，6A π∠=且sin cos sin cos 2sin sin B C AB C B AC m B C AO ⋅+⋅=⋅，则()m =A.12B.C.D.21. 在ABC 中，向量AB 与AC 满足()0||||AB ACBC AB AC +⋅=，且22||BA BC BA BC ⋅=，则ABC 为() A. 等边三角形 B. 直角三角形 C. 等腰非等边三角形D. 等腰直角三角形二、多选题（本大题共5小题，共25.0分）22. 给出下列四个条件中能使//a b 成立的条件是()A. a b =B. ||||a b =C. a 与b 方向相反D. ||0a =或||0b =23. 下列叙述中错误的是()A. 若a b =，则32a b >B. 已知非零向量a 与b 且//a b ，则a 与b 的方向相同或相反C. 若//a b ，//b c ，则//a cD. 对任一非零向量a ，||aa 是一个单位向量 24. 若点D ，E ，F 分别为ABC 的边BC ，CA ，AB 的中点，且BC a =，CAb =，则下列结论正确的是()A. 12AD a b =--B. 12BE a b =+C. 1122CF a b =-+D. 12EF a =25. 下列命题中，正确的是()A. 对于任意向量,a b ，有||||||a b a b ++B. 若0a b ⋅=，则0a =或0b =C. 对于任意向量,a b ，有||||||a b a b ⋅D. 若,a b 共线，则||||a b a b ⋅=±26. 已知在平面直角坐标系中，点()10,1P ，()24,4.P 当P 是线段12PP 的一个三等分点时，点P 的坐标为()A. 4,23⎛⎫⎪⎝⎭B. 4,33⎛⎫ ⎪⎝⎭C. ()2,3D. 8,33⎛⎫ ⎪⎝⎭三、单空题（本大题共4小题，共20.0分）27. 在四边形ABCD 中，若//AB CD 且||||AB CD ≠，则四边形ABCD 的形状是__________. 28. 已知||4a =，||3b =，(23)(2)61a b a b -⋅+=，则a 与b 的夹角θ为__________. 29. 如图，在ABC 中，已知10AB =，5AC =，3BAC π∠=，点M是边AB 的中点，点N 在直线AC 上，且3AC AN =，直线CM 与BN 相交于点P ，则线段AP 的长为__________.30. 已知ABC 和点M 满足0MA MB MC ++=，若存在实数m 使得AB AC mAM +=成立，则m =__________.四、解答题（本大题共6小题，共72.0分）31. 已知向量a 和b ，||||1a b ==，且||3||.a kb a kb +=-(1)若a 与b 的夹角为60︒，求k 的值；(2)记211()(33)4f k a b k k k=⋅+--+，是否存在实数x ，使得()1f k tx -对任意的[1,1]t ∈-恒成立？若存在，求出实数x 的取值范围；若不存在，试说明理由.32. 设两个向量,a b ，满足||2,|| 1.a b ==(1)若(2)()1a b a b +⋅-=，求,a b 的夹角；(2)若,a b 夹角为60︒，向量27ta b +与a tb +的夹角为钝角，求实数t 的取值范围.33. 已知向量(1,)a m =，(3,2).b =-(1)若()a b b +⊥，求m 的值；(2)若1a b ⋅=-，求向量b 在向量a 上的投影向量．34. 设向量(2,sin ),(1,cos ),a b θθθ==为锐角．(1)若//a b ，求tan θ的值；(2)若136a b ⋅=，求sin cos θθ+的值.35. 如图，在ABC 中，D 为BC 的四等分点，且靠近点B ，E ，F 分别为AC ，AD 的三等分点，且分别靠近A ，D 两点，设AB a =，.AC b =(1)试用a ，b 表示,,BC AD BE ；(2)证明：B ，E ，F 三点共线．36. 如图，在平行四边形ABCD 中，AP BD ⊥，垂足为.P()1若=18AP AC ⋅，求AP 的长；()2设||6AB =，||8AC =，=3BAC π∠，=x +y AP AB AC ，求xy的值．答案和解析1.【答案】D解：A 、单位向量长度相等，但方向不一定相同，故A 不对； B 、A 、B 、C 、D 四点可能共线，故B 不对；C 、只要方向相同且长度相等，则这两个向量就相等，与始点、终点无关，故C 不对；D 、因AB 和BA 方向相反，是平行向量，故D 对．2.【答案】D解：数量可以比较大小，向量不可以比较大小，故A ，B ，C 错误；D .向量的模是实数，可以比较大小，正确．3.【答案】C解：由条件知点O 在ABC 内，且到ABC 的三个顶点的距离相等，所以O 一定是ABC 的外心.4.【答案】D解：因为()222||||2AB BC BA BC BA BCBA BC BA BC -=--=+=++⋅又正三角形ABC 边长为1，所以221,1,2211cos 601BA BC BA BC ==⋅=⨯⨯⨯︒=，所以|| 3.AB BC -=5.【答案】B解：如图，由向量加法的平行四边形法则可知：AB AD AC +=，|2|3||AB AC AD AC ∴++=，又正方形ABCD ，||2AC ∴=，3||6AC ∴=，6.【答案】C解：因为BA CD =，所以//BA CD 且BA CD =，所以四边形ABCD 是平行四边形，又因为||||AB AD =，所以AB AD =，所以四边形ABCD 是菱形，7.【答案】D解：由||||a ba b =得向量,a b 方向相同，且均为非零向量，对照各个选项，可得：A 项中向量a 、b 的方向不一定相同，可能相反；B 项中向量a 、b 的方向相反；C 项中向量a 、b 的方向相同或相反；只有D 项能确定向量a 、b 方向相同．8.【答案】A解：如图，由E 为AD 的中点，得12AE AD =， 1.2EB AB AE AB AD ∴=-=-又D 为BC 的中点，11.22AD AB AC ∴=+ 1131.4444EB AB AB AC AB AC ∴=--=-故选.A9.【答案】C解：由题意，a 与ab λ+的夹角为锐角，()0a a b λ∴⋅+>且a 与a b λ+不同向，即()00a ab λλ⎧⋅+>⎪⎨≠⎪⎩，故25300a ab λλλ⎧+⋅=+>⎪⎨≠⎪⎩，解得53λ>-且0.λ≠ 10.【答案】D 11.【答案】A解：向量3ma b -与(2)a m b +-共线，∴存在实数k 使得：3[(2)]ma b k a m b -=+-，化为：()[3(2)]0m k a k m b -+---=，向量a ，b 是两个不共线的向量，3(2)0m k k m -=⎧∴⎨---=⎩，解得3m =或 1.- 12.【答案】B解：A ，B ，C 三点共线，∴存在R λ∈，使.AC AB λ=()OC OA OB OA λ∴-=-，(1)OC OA OB λλ∴=-+，1x λ∴=-，y λ=， 1.x y ∴+=13.【答案】B解：向量||4a =，e 为单位向量，且夹角为3π；则a 在e 上投影向量的模是1||cos4232a π=⨯= e 在a 上投影向量的模是11||cos 1.322e π=⨯=14.【答案】C解：因为ABC 中，90C =︒，点D 在AB 上，3AD DB =，||4CB =，故3313()4444CD CA AD CA AB CA AC CB CA CB =+=+=++=+，所以21313()124444CB CD CB CA CB CA CB CB ⋅=⋅+=⋅+=，15.【答案】B解：设c a b λ=+，(21)d a b λ=+-， c 与d 共线反向，(0)c md m ∴=->，(21)c md a b ma m b λλ∴+=+++- ()(12)0m a m m b λλ=+++-=，0m λ∴+=，且120m m λ+-=，0m >，解得12m =，1.2λ=-16.【答案】C解：因为23PA PB tPC =+，且A 、B 、C 三点共线，则213t +=，解得13t =，即2133PA PB PC =+，即21()()33PA PB PC PA -=-，即2BA AC =，即||12||AB AC =，17.【答案】A 解：由题意可得，221()332BG BA AG BA AD BA AB AC =+=+=+⨯+ 1112.3333BA AB AC AC AB =++=- 18.【答案】D解：()(1,1)(1,2)(,1).b a b a m m =+-=+-=-因为//a b ，所以210m +=，解得1.2m =- 19.【答案】A解：如图：以A 为原点，以AB ，AD 所在的直线为x ，y 轴，建立如图所示的坐标系，则(0,0)A ，(1,0)B ，(0,2)D ，(1,2)C ，动点P 在以点C 为圆心且与BD 相切的圆上，设圆的半径为r ，2BC =，1CD =，22215BD ∴=+1122BC CD BD r ∴⋅=⋅， 5r ∴= ∴圆的方程为224(1)(2)5x y -+-=，设点P 的坐标为2525(1,2)55θθ++， AP AB AD λμ=+，2525(cos 1,sin 2)(1,0)(0,2)(,2)55θθλμλμ∴++=+=， 25cos 15θλ∴+=，25sin 225θμ+=， 255cos sin 2sin()255λμθθθϕ∴+=++=++，其中tan 2ϕ=， 1sin()1θϕ-+，13λμ∴+，故λμ+的最大值为3，20.【答案】D解：在ABC 中，sin sin 0B C ≠，由sin cos sin cos 2sin sin B C AB C B AC m B C AO ⋅+⋅=⋅，得cos cos 2sin sin C B AB AC mAO C B+=，连接CO 并延长交AB 于D ，O 是ABC 垂心，CD AB ∴⊥，又AO AD DO =+，cos cos 2()sin sin C B AB AC m AD DO C B∴+=+，两端同乘以AB 得：2cos cos cos 2cos sin sin C B c bc A m bc A C B⋅+⋅⋅=⋅⋅， 6A π∠=，2cos cos cos 3sin sin C B c bc A mbc C B∴⋅+⋅=，由正弦定理化为2cos cos sin sin sin cos 3sin sin sin sin C B C B C A m B C C B⋅+⋅=， 3cos sin sin 3sin sin C C B C m B C ∴+=⋅，又sin 0C ≠，得3cos 3sin C B m B +=⋅①，56C A B B ππ=--=-，51cos cos()sin 62C B B B π∴=-=+，代入①式，得： 1sin sin 2B B =⋅，又sin 0B ≠，约去sin B ，得m = 21.【答案】D 解：因为()0ABACBC AB AC +⋅=，所以BAC ∠的平分线与BC 垂直，所以三角形ABC 是等腰三角形，且.AB AC = 又因为22BA BC BA BC⋅= 所以45ABC ∠=︒，所以三角形ABC 是等腰直角三角形．22.【答案】ACD解：因为a 与b 为相等向量，所以//a b ，即A 能够使//a b 成立；由于||||a b =并没有确定a 与b 的方向，即B 不能够使//a b 成立；因为a 与b 方向相反时，//a b ，即C 能够使//a b 成立；因为零向量与任意向量共线，所以||0a =或||0b =时，//a b 能够成立; 故使//a b 成立的条件是.ACD23.【答案】AC解：A ，向量无法比较大小，故A 错误；B ，共线向量的方向相同或相反，故B 正确；C ，若b 是零向量，则不成立，故C 错误；D ，对任一非零向量a ，||a a 是一个与a 方向相同且模长为1的单位向量，故D 正确. 24.【答案】ABC解：如图，在ABC 中，1122AD AC CD CA CB b a =+=-+=--，故A 正确； 12BE BC CE a b =+=+，故B 正确； AB AC CB b a =+=--，1111()2222CF CA AB b b a a b =+=+⨯--=-+，故C 正确； 1122EF CB a ==-，故D 不正确． 25.【答案】ACD 解：对于A ，对任意向量a ，b ，有a b a b ++，当且仅当a 与b 共线时取等号，故A 正确；对于B ，若0a b ⋅=，则0a =或0b =或a b ⊥，故B 错误；对于C ，对任意向量a ，b ，因为cos ,a b a b a b a b ⋅=<>，当且仅当a 、b 同向共线时取等号，故C 正确；对于D ，若向量a ，b 共线，则a 与b 的夹角为0︒或180︒，有a b a b ⋅=±⋅，故D 正确.26.【答案】AD解：由题意，设(),P x y ，P 是线段12P P 的一个三等分点，122PP PP ∴=或121.2PP PP = 即()(),124,4x y x y -=--或()()1,14,42x y x y -=--，即82182x x y y =-⎧⎨-=-⎩或22122x x y y ⎧=-⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩，解得833x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩或432x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩， 27.【答案】梯形解：由于//AB CD ，//.AB CD ∴又||||AB CD ≠，.AB CD ∴≠∴四边形ABCD 为梯形．28.【答案】23π 解：||4a =，||3b =，(23)(2)61a b a b -⋅+=，2244361a a b b ∴-⋅-=，164443cos 3961θ∴⨯-⨯⨯-⨯=，1cos 2θ∴=-， 0θπ，23πθ∴=， 29.解：因为B ，P ，N 三点共线，所以存在实数x 满足1(1)3x AP xAB x AN xAB AC -=+-=+，因为C ，P ，M 三点共线，所以存在实数y 满足(1)(1)2y AP y AM y AC AB y AC =+-=+-，又AB ，AC 不共线，则25214135y x x x y y ⎧⎧==⎪⎪⎪⎪⇒⎨⎨-⎪⎪=-=⎪⎪⎩⎩，所以2155AP AB AC =+，所以2221(44)25AP AB AB AC AC =+⋅+ 2211(41041055)21252=⨯⨯+⨯⨯⨯+=，所以21AP =，30.【答案】3解：由已知条件得MB MC MA +=-，如图，延长AM 交BC 于D 点，则D 为BC 的中点．延长BM 交AC 于E 点，延长CM 交AB 于F 点，同理可证E ，F 分别为AC ，AB 的中点，即M 为ABC 的重心， 21()33AM AD AB AC ∴==+，即3AB AC AM +=，31.【答案】解：(1)||||1a b ==，a 与b 的夹角为60︒，则11||||cos601122a b a b ⋅=⋅︒=⨯⨯=，由||3||a kb a kb +=-，两边平方可得，22()3()a kb a kb +=-，22222223(2)a ka b k b a ka b k b +⋅+=-⋅+，即有2213(1)k k k k ++=-+，解得1k =；(2)由(1)得，22222223(2)a ka b k b a ka b k b +⋅+=-⋅+ 即()2212312k ka b k ka b ++⋅=+-⋅ 即可得11()4a b k k⋅=+， 21111()()(33)44f k k k k k k∴=++--+ 2211(23)[(1)2]44k k k =-+=-+， min 1()2f k ∴=，因为()1f k tx -对于任意[1,1]t ∈-恒成立， min ()1f k tx ∴-，所以112tx -，即12tx 对于任意[1,1]t ∈-恒成立，构造函数1()2g t tx =-，从而1(1)02.(1)012x g g x ⎧-⎪-⎧⎪⇒⎨⎨⎩⎪⎪⎩ 由此可知不存在实数x 使之成立.32.【答案】解：(1)设,a b 的夹角为θ，由(2)()1a b a b +⋅-=得，2221a a b b +⋅-=，又24a =，21b =， 1a b ∴⋅=-，1cos 2||||a b a b θ⋅∴==-⋅ a ∴、b 的夹角为120.︒(2)由已知得21cos60 1.a b ⋅=⨯⨯︒=2222(27)()2(27)72157ta b a tb ta t a b tb t t ∴+⋅+=++⋅+=++，向量27ta b +与a tb +的夹角为钝角，221570t t ∴++<，且向量27ta b +与a tb +不共线，解得17.2t -<<-当向量27ta b +与a tb +共线时，设27()ta b a tb λ+=+，(0).λ< 27t t λλ=⎧∴⎨=⎩，解得227.t =∴当t =时，λ=即2t =-时，向量27ta b +与a tb +的夹角为180.︒∴向量27ta b +与a tb +的夹角为钝角时，t 的范围是141(7,(,).222---- 33.【答案】解：(1)(4,2)a b m +=-；()a b b +⊥；342(2)0m ∴⨯--=；8m ∴=；(2)321a b m ⋅=-=-；2m ∴=； (1,2)a ∴=；b ∴在向量a 上的投影向量为||cos ,||||||a a b a b a b a a a ⋅<>⋅=⋅ 1.||5a a a ==- 34.【答案】解：(1)(2,sin )a θ=，(1,cos )b θ=，且//a b ， 2cos sin 0θθ∴-=，可得tan 2.θ=13(2)6a b ⋅=， 132sin cos 6θθ∴+=，化简得1sin cos .6θθ= 因此24(sin cos )12sin cos .3θθθθ+=+= 又θ为锐角，可得sin cos θθ+是正数，sin cos 3θθ∴+=舍负). 35.【答案】解：(1)ABC 中，AB a =，AC b =， BC AC AB b a ∴=-=-，AD AB BD =+ 14AB BC =+ 1()4a b a =+- 3144a b =+， BE BA AE =+13AB AC =-+ 13a b =-+； (2)证明：13BE a b =-+， BF BA AF =+ 23AB AD =-+231()344a a b =-++ 1111()2623a b a b =-+=-+， 12BF BE ∴=， BF ∴与BE 共线，且直线BF 与直线BE 有公共点B ， B ∴，E ，F 三点共线．36.【答案】解：2||(1)||||cos ||||=2||=18||AP AP AC AP AC PAC AP AC AP AO ⋅=⋅∠=⋅，解得||=3.AP (2)=+=+2AP x AB y AC x AB y AO ，且,,B P O 三点共线， 21x y ∴+=①，又||=6AB ，||=8AC ，=3BAC π∠，1=cos 64cos =1223AB AO AB AC BAC π∴⋅⋅∠=⨯⨯，由AP BD ⊥可知=(+2)(-)=0AP BO x AB y AO AO AB ⋅⋅，展开化简得到=3y x ②，联立①②解得1=7x ，3=7y ，故1=.3x y。

人教课标版高中数学必修4《平面向量基本定理》基础训练

《平面向量基本定理》基础训练题组一基底的概念与判定1.下面三种说法,其中正确的是( )①一个平面内只有一对不共线向量可作为表示该平面内所有向量的基底； ②一个平面内有无数多对不共线向量可作为表示该平面内所有向量的基底； ③零向量不可以作为基底中的向量.A.①②B.②③C.①③D.①②③2.点O 为正六边形ABCDEF 的中心,则可作为基底的一对向量是( )A.OA ,BCB.OA ,CDC.AB ,CFD.AB ,DE3.已知1e ,2e 不共线,122a e e =+,122b e e λ=+,要使a ,b 能作为平面内的一组基底,则实数λ的取值范围为_____.题组二用基底表示向量4.已知ABC ∆的边BC 上有一点D ,满足3BD DC =,则AD 可表示为( ) A.3144AD AB AC =+ B.1344AD AB AC =+ C.23AD AB AC =-+ D.2133AD AB AC =+5.已知(R)AP AB λλ=∈,O 是平面内任意一点（O 不在直线AB 上).(1)试以OA ,OB 为基底表示OP ；(2)当12λ=时,试确定点P 的位置. 题组三平面向量的夹角 6.已知2a b ==,且a 与b 的夹角为60,则a b +与a 的夹角是_____,a b -与a 的夹角是_____,a b +与a b -的夹角是______. 题组四平面向量基本定理的综合应用7.(2018重庆第一中学高一下学期第一次月考,数学运算）在ABC ∆中,2AB =,3BC =,60ABC ∠=,AD 为BC 边上的高,M 为AD 的中点,若AM AB BC λμ=+,则λμ+=( ).A.53- B.12- C.12D.238.在ABC ∆中,已知D 是AB 边上一点,若2AD DB =,CD CA CB λμ=+,则μλ的值为( )A.1B.12C.2D.139.如图所示,P 是ABC ∆内一点,且满足23PA PB PC ++=0,CP 延长线与AB 的交点为Q ,令CP p =试用p 表示PQ .参考答案1.答案:B解析:说法①中,只要是不共线的一对向量就可以作为表示该平面内所有向量的基底,故说法①错；②③显然正确.2.答案:B解析:由题图可知,OA 与BC ,AB 与CF ,AB 与DE 共线,不能作为基底向量,OA 与CD 不共线,可作为基底向量.3.答案:见解析解析:若a ,b 能作为平面内的一组基底,则a 与b 不共线,则()a kb k R ≠∈,又122a e e =+,122b e e λ=+,4λ∴≠.4.答案:B解析:由3BD DC =,得3313()4444AD AB BD AB BC AB AC AB AB AC =+=+=+-=+. 5.答案:见解析解析:(1)因为AP OP OA =-,AB OB OA =-,AP AB λ=,所以()OP OA OB OA λ-=-,所以(1)OP OB OA λλ=+-.(2)当12λ=时,由（1)可知111()222OP OB OA OA OB =+=+,结合向量加法的几何意义可知,此时点P 为线段AB 的中点.6.答案:见解析解析:如图,作向量OA a =,OB b =,以OA ,OB 为邻边作平行四边形,则四边形OACB 为菱形.OC a b =+,BA OA OB a b =-=-由已知得OC 与OA 的夹角为30,BA 与OA 的夹角为60,OC BA ⊥,a b ∴+与a 的夹角为30°,a b -与a 的夹角为60°,a b +与a b -的夹角为90°.7.答案:D解析:因为在ABC ∆中,2AB =,3BC =,ABC ∠=60°,AD 为BC 边上的高,所以在ABD ∆中,112BD AB ==,又3BC =,13BD BC ∴=,13AD AB BD AB BC ∴=+=+,M 为AD 的中点,111226AM AD AB BC ∴==+,AM AB BC λμ=+,12λ∴=,16μ=,23λμ∴+=. 8.答案:C解析:由2AD DB =可知A ,B ,D 三点共线,则1233CD CA CB =+,所以13λ=,23μ=,所以2μλ=. 9.答案:见解析解析:设PA a =,PB b =,由已知条件得32CP PA PB =+,即32p a b =+,令(2)3PQ CP a b λλ==+,又()(1)PQ PA AQ PA AB PA PB PA a b μμμμ=+=+=+-=-+,由平面向量基本定理得1323λμλμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,解得1λ=,因此PQ CP p λ==.。

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平面向量基础训练A 组
一、选择题
1．化简AC -BD +CD -AB 得（）
A ．A
B B ．
C ．BC
D ．0
2．设00,a b 分别是与,a b 向的单位向量，则下列结论中正确的是（）
A ．
00a b = B ．001a b ⋅=
C ．00||||2a b +=
D ．00||2a b += 3．已知下列命题中：
（1）若k R ∈，且0kb =，则0k =或0b =，（2）若0a b ⋅=，则0a =或0b =
（3）若不平行的两个非零向量b a ,，满足||||b a =，则0)()(=-⋅+b a b a （4）若a 与b 平行，则||||a b a b =⋅其中真命题的个数是（） A ．0 B ．1 C ．2 D ．3
4．下列命题中正确的是（）
A ．若a ⋅b ＝0，则a ＝0或b ＝0
B ．若a ⋅b ＝0，则a ∥b
C ．若a ∥b ，则a 在b 上的投影为|a|
D ．若a ⊥b ，则a ⋅b ＝(a ⋅b)2
5．已知平面向量(3,1)a =，(,3)b x =-，且a b ⊥，则x =（）
A ．3-
B ．1-
C ．1
D ．3
6．已知向量)sin ,(cos θθ=a ,向量)1,3(-=b 则|2|b a -的最大值，
最小值分别是（）
A ．0,24
B ．24,4
C ．16,0
D ．4,0
二、填空题
1．若OA =)8,2(，OB =)2,7(-，则
3
1
AB =_________
2．平面向量,a b 中，若(4,3)a =-=1，且5a b ⋅=，则向量=____。

3．若3a =,2b =，且与的夹角为0
60，则a b -= 。

4．把平面上一切单位向量归结到共同的始点，那么这些向量的终点所构成的图形是___________。

5．已知)1,2(=a 与)2,1(=b ，要使b t a
+最小，则实数t 的值为___________。

三、解答题
1．如图，ABCD 中，,E F 分别是,BC DC 的中点，G 为交点，若AB =a ，=b ，
试以a ，b 为基底表示DE 、BF 、CG ．
2．已知向量a 与b 的夹角为60，||4,(2).(3)72b a b a b =+-=-,求向量a 的模。

3．已知点(2,1)B -，且原点O 分→
AB 的比为3-，又(1,3)b →
=，求→
b 在→
AB 上的投影。

4．已知(1,2)a =,)2,3(-=,当k 为何值时，（1）ka b +与3a b -垂直？
（2）ka +与3a -平行？平行时它们是同向还是反向？
平面向量基础训练A 组答案
一、选择题
1.D 0AD BD AB AD DB AB AB AB --=+-=-=
2.C 因为是单位向量，00||1,||1a b ==
3.C （1）是对的；（2）仅得a b ⊥；（3）2
2
22
()()0a b a b a b a b +⋅-=-=-= （4）平行时分0
0和0
180两种，cos a b a b a b θ=⋅=±⋅ 4.D 若AB DC =，则,,,A B C D 四点构成平行四边形；a b a b +<+ 若//a b ，则a 在b 上的投影为a 或a -，平行时分0
0和0
180两种
20,()0a b a b a b ⊥⇒==
5.C 31(3)0,1x x +⨯-==
6.D 2(2cos 3,2sin 1),|2|(2cos a b a b θθθ-=-+-=-
()=，最大值为4，最小值为0
二、填空题
1. (3,2)-- (9,6)A B O B O A =-=--
2.43(,)55
- 5,c o s ,1,,
a b
a a
b a b a b =<>=
=方向相同，143(,)555b a ==-
3. 2
2
2()29
27
a b a b a a b b -=-=
-+=-=4.圆以共同的始点为圆心，以单位1为半径的圆 5．45-
22222()258a tb a tb a tab t b t t +=+=++=++4
5
t =-时即可三、解答题
1.解：11
22
DE AE AD AB BE AD a b b a b =-=+-=+
-=- 11
22BF AF AB AD DF AB b a a b a =-=+-=+-=-
G 是△CBD 的重心，111
()333
CG CA AC a b ==-=-+
2.解：2
2
(2)(3)672a b a b a a b b +-=--=-
2
2
2
cos60672,2240,a a b b a a --=---=
(4)(2)0,4a a a -+==
3.解：设(,)A x y ，
3AO
OB
=-，得3AO OB =-，即(,)3(2,1),6,3x y x y --=--==- 得(6,3)A -
，(4,2),20A B A B =-=5
c o s 10
b AB b AB
θ==
4.解：(1,2)(3,2)(3,22)ka b k k k +=+-=-+
3(1,2)3(3,2)(10,4)a b -=--=-
（1）()ka b +⊥(3)a b -，
得()ka b +(3)10(3)4(22)2380,19a b k k k k -=--+=-== （2）()//ka b +(3)a b -，得14(3)10(22),3
k k k --=+=- 此时1041
(,)(10,4)333
ka b +=-=--，所以方向相反。