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高考100题平面向量：专题一 平面向量的线性运算
【例 8】 【2016 学年辽宁沈阳二中高二 6 月月考】 在平行四边形 ABCD 中 AE 相交于 G 点，若 AB a , AD b ，则 AG （ A．
1 1 AB , AF AD ，CE 与 BF 3 4
II．考场精彩·真题回放
1 1 a a b ， 2 2
【例 2】 【2015 全国新课标Ⅰ卷】设 D 为 ABC 所在平面内一点 BC 3CD ，则（
）
4 1 AB AC 3 3 1 4 B． AD AB AC 3 3 4 1 C． AD AB AC 3 3
）
2 1 a b 7 7
B．
2 3 a b 7 7
C．
3 1 a b 7 7
D．
4 2 a b 7 7 1 x b ，同理可设 4
【思路方法】 （1）将一个向量表示为另两个不共线的向量的线性关系，主要是利用平行四边形法则或三角形法 则，结合数乘向量、平面向量的基本定理来解决． （2）注意题目中中点与平行的应用．
【命题意图】本类题主要考查平面向量的加法运算及三角形法则、数乘向量，以及图形的识别能力、运算求解 能力．
【考试方向】这类试题在考查题型上，通常基本以选择题或填空题的形式出现，难度中偏下．
2．减法法则及几何意义 三角形法则：已知向量 a, b ，在平面上任取一点 O ，作 OA a ， OB b ，则 BA a b ． 考点二 向量的数乘运算及几何意义
实数 与向量 a 的乘积 a 是一个向量，且 | a || || a | ．当 0 时， a 与 a 的方向相同；当 0 时， a 与 a 的方向相反．特别地，向量 a （ a 0 ）与 b 共线，当且仅当有唯一一个实数 ，使 b a ． 考点三 向量共线定理
平面向量题目及详细答案.doc
A + 2 = 2mA2一cos2 a = m +22,设± = k代入方程组可得＜mkm 4-2 = 2mk2m2 - cos2a = m + 2sina 平面向量高考经典试一、选择题1.(全国1文理)已知向量方=(-5,6),方= (6,5),则Z与方A.垂直B.不垂直也不平行C.平行且同向D.平行且反向解.己知向量a = (-5,6), & = (6,5), = —30 + 30 = 0,则U与片垂直,2、(山东文5)已知向量G = (1, 〃)，b = (—1, 〃)，若2a -b与b垂直，则a =( )A. 1B. y/2C. 2D. 4【分析】：2a-b = (3,n),由2a-b^jb垂直可得：(3,〃)・(—1,〃) = -3 + 〃2 =o=> 〃 = ±右，a = 2 o3、(广东文4理10)若向量履满足修|=|方|二1 3,5的夹角为60。
，则溢+混=解析：aa + a-b= l + lxlx—=—,2 24、(天津理10)设两个向量。
=(A + 2, /i? 一cos2Q)和方=(m, y + sin a),其中人,a为一一人实数.若。
=2上则-的取值范围是mA. [-6,1]B. [4,8]C. (-oo,l]D. [-1,6][分析】由« = (/! +2, A2 - cos2a) ,h = (tn,— + sin a = 2片，可得2去〃7化简得2k ] - cos2a = + 2sin cr,再化简得{2-kJ 2-k2 + 4 ] 一cos2a + ------ 2 sin。
= 0 再令一— = t代入上式得、k - 2) k — 2 k — 2(sin2。
一顶 + (16产 +18/ + 2) = 0 可得一(16产 +18, + 2)c [0,4]解不等式得Z G[-1,--]8(B)\bc^ = ba-bc则入= 2 (A)-■) 1 (B)- ■) (号2 (D)-- ■)解.在左ABC 中，己知D 是AB 边上一点，若AD=2DB , cB=-G5 + XCB,则3CD = CA + AD = CA+-^B = CA + -(CB-CA)=-CA^-CB , 4X=-,选 A 。
平面向量的线性运算(含答案)
平面向量的线性运算一、单选题(共10道，每道10分)1.设P是△ABC所在平面内的一点，，则( )A. B.C. D.答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义2.设D，E，F分别是△ABC的三边AB，BC，CA的中点，则等于( )A. B.C. D.答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义3.在△ABC中，，P是CR的中点，若，则m+n等于( )A. B.C. D.答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义4.如图，在△ABC中，，若，则的值是( )A. B.C. D.答案：A解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义5.已知点P是△ABC内一点，且，则的值是( )A. B.C. D.答案：C解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义6.设M是平行四边形ABCD的对角线的交点，O为任意一点（不与M重合），则等于( )A. B.C. D.答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义7.若M是△ABC的重心，O为任意一点，，则n的值是( )A.0B.1C.2D.3答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义8.在△ABC中，，，点P在AM上且满足，则的值是( )A. B.C. D.答案：D解题思路：试题难度：三颗星知识点：向量数乘的运算及其几何意义9.设P是等边△ABC所在平面内的一点，满足，若AB=1，则的值是( )A.4B.3C.2D.1答案：B解题思路：试题难度：三颗星知识点：平面向量数量积的运算10.如图，BC，DE是半径为1的圆O的两条直线，，则的值是( )A. B.C. D.答案：B解题思路：试题难度：三颗星知识点：平面向量数量积的运算。
平面向量线性练习题
平面向量线性练习题平面向量线性练习题在学习平面向量的线性运算时，练习题是非常重要的一部分。
通过解答这些题目，我们能够巩固和加深对平面向量的理解，提高解题能力。
下面，我将为大家介绍一些常见的平面向量线性练习题。
1. 向量加法与减法题目：已知向量a = (3, 4)和b = (-2, 1)，求向量c = a + b和向量d = a - b。
解析：向量加法和减法是平面向量的基本运算。
对于向量a和向量b，向量c = a + b的计算方法是将a的x分量与b的x分量相加，将a的y分量与b的y分量相加；向量d = a - b的计算方法是将a的x分量与b的x分量相减，将a的y分量与b的y分量相减。
根据题目中给出的向量a和向量b的数值，我们可以得到向量c = (3 + (-2), 4 + 1) = (1, 5)，向量d = (3 - (-2), 4 - 1) = (5, 3)。
2. 向量的数量积题目：已知向量a = (2, -3)和向量b = (4, 5)，求向量a与向量b的数量积。
解析：向量的数量积也称为点积或内积，计算方法是将两个向量的对应分量相乘，并将所得乘积相加。
根据题目中给出的向量a和向量b的数值，我们可以得到a·b = 2 * 4 + (-3) * 5 = 8 - 15 = -7。
3. 向量的数量积与夹角题目：已知向量a = (3, 4)和向量b = (5, -2)，求向量a与向量b的夹角。
解析：向量的夹角可以通过向量的数量积来计算。
设向量a与向量b的夹角为θ，则有cosθ = (a·b) / (|a| * |b|)，其中|a|和|b|分别表示向量a和向量b的模。
根据题目中给出的向量a和向量b的数值，我们可以得到a·b = 3 * 5 + 4 * (-2) =15 - 8 = 7，|a| = √(3^2 + 4^2) = √(9 + 16) = √25 = 5，|b| = √(5^2 + (-2)^2) = √(25 + 4) = √29。
平面向量的线性运算基础训练题(有详解)
平面向量的线性运算基础训练题（有详解) 一、单选题 1．在△ABC 中，M 是BC 的中点．若AB ＝a ，BC ＝b ，则AM ＝( ) A ．1()2a b + B ．1()2a b - C ．12a b + D ．12a b + 2．在梯形ABCD 中，已知AB CD ∥,2AB DC =,点P 在线段BC 上，且2BP PC =,则（ ）A ．2132AP AB AD =+ B ．1223AP AB AD =+C ．32AD AP AB =- D ．23AD AP AB =- 3．如图，ABC ∆中，,,AD DB AE EC CD ==与BE 交于F ，设AB a →=，AC b →=，AF xa yb →=+，则(),x y 为（ ） A ．11,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ B ．22,33⎛⎫ ⎪⎝⎭ C ．11,22⎛⎫ ⎪⎝⎭ D ．21,32⎛⎫ ⎪⎝⎭ 4．如图，在平行四边形ABCD 中，点E F 、满足2,2BE EC CF FD ==，EF 与AC 交于点G ，设AG GC λ=，则λ=（ ） A ．97 B ．74 C ．72 D ．92（ ） A ．0 B ．-1 C ．-2 D ．±1 6．在ABC ∆中，O 为其内部一点，且满足30OA OC OB ++=，则A O B ∆和AOC ∆的面积比是（ ） A ．3：4 B ．3:2 C ．1:1 D ．1:3 7．已知圆C 的方程为22(1)(1)2x y -+-=，点P 在直线3y x =+上，线段AB 为圆C 的直径，则PA PB ⋅的最小值为（） A ．2 B ．52 C ．3 D ．728．设点O 在ABC ∆的内部，且2340OA OB OC ++=，若ABC ∆的面积是27，则AOC ∆的面积为（ ）A ．9B ．8C ．152 D ．79．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：,[0,)||||AB AC OP OA AB AC λλ⎛⎫=++∈+∞ ⎪ ⎪⎝⎭，则P 的轨迹一定通过ABC ∆的( )A ．内心B ．垂心C ．重心D ．外心 10．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 AB AC OP OA AB AC λ⎛⎫=++ ⎪⎝⎭∣∣∣∣，()0,λ∈+∞ .则 P 点的轨迹一定通过 ABC 的（ ）A ．外心B ．内心C ．重心D ．垂心11．设D 为所在平面内一点，，若，则( )A ．2B ．3C ．D ．12．设M 是平行四边形ABCD 的对角线的交点，O 为任意一点（且不与M 重合），则OA OB OC OD +++等于（ ）A ．OMB ．2OMC ．3OMD ．4OM13．已知22a =，3b =，a ，b 的夹角为4π，如图所示，若52AB a b =+，A ．152B ．2C ．7D ．8 14．在中，设，，为线段的中点，则（ ）A ．B ．C ．D ． 15．如图，边长为2的正方形ABCD 中，P ，Q 分别是边BC ，CD 的中点，若=x +y ，则x =（ ） A ．2 B ． C ． D ． 16．如图，在等腰梯形中，，于点，则（ ）A ．B ．C ．D ． 17．若为所在平面内任一点，且满足，则的形状为 A ．等边三角形 B ．直角三角形 C ．等腰三角形 D ．等腰直角三角形第II卷（非选择题)未命名二、填空题18．已知()()2,5,10,3A B--，点P在直线AB上，且13PA PB=-，则点P的坐标是_____．19．如图所示，已知在矩形中，，设，，.则______．20．如图，在矩形中，，，点为的中点，点在直线上.若，则的值为__________．21．在ABC∆所在的平面内有一点P，若2PA PC AB PB+=-，那么PBC∆的面积与ABC∆的面积之比是_____________．22．在平行四边形ABCD中，点E是AD的中点，点F是CD的中点，记,BE a AC b==，用,a b表示AB，则AB=_________.23．已知点O为△ABC内一点，+2+3=，则=_________。
平面向量线性运算经典习题
平面向量习题（高三下小专题一）1.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,24BC = ,||||,AB AC AB AC +=- 则|AM |=A.8B.4C.2D.12.已知ABC ∆中,点D 在BC 边上,且2,,CD DB CD r AB s AC ==+ 则r s +的值是A.23 B.43 C.3- D.03.平面向量,a b 共线的充要条件是A.,a b 方向相同B.,a b 两向量中至少有一个为0C.存在λ∈R ,使λb =aD.存在不全为零的实数12,λλ,使12λλa +b =04.已知,,O A B 是平面上的三个点,直线AB 上有一点C ,满足20,AC CB += 则OC 等于.2.22112..3333A OA OB B OA OBC OA OBD OB --+--+ 5.设,,DEF 分别是ABC ∆的三边,,BC CA AB 上的点,2,2,2,DC BD CE EA AF FB === 则AD BE CF++ 与BCA.反向平行B.同向平行C.不平行D.无法判断6.,a b 是不共线的向量,AB λ= a +b ,AC μ= a +b ,(,λμ∈R ),那么,,A B C 三点共线的充要条件为A.2λμ+=B.1λμ-=C.1λμ=-D.1λμ=7.设+++=()() AB CD BC DA a ，而b 是一非零向量，则下列各结论：①//a b ；②+=a b a ；③+=a b b ；④+<+a b a b ，其中正确的是A．①②B．③④C．②④D．①③8.若a b c =+化简3(2)2(3)2()a b b c a b +-+-+A．a B．b C．c D．以上都不对9.在ABC ∆中，,,D E F 分别,,BC CA AB 的中点，点M 是ABC ∆的重心，则-+等于A．B．MD 4C．MF 4D．ME410.已知O 为ABC ∆的外心,1cos 3A =,若AO AB AC αβ=+ ,则αβ+的最大值为:A.13 B.12 C.23 D.3411.在边长为的正六边形ABCDEF 中,动圆O 的半径为1,圆心在线段CD (含端点)上运动,P 是圆O 上设向量AP mAB nAF =+ (,m n 为实数)则m n +的取值范围是(A)(1，2](B)[5，6](C)[2，5](D)[3，5]12.若点O 是ABC ∆所在平面内的一点,且满足|||2|OB OC OB OC OA -=+- ,则ABC ∆的形状为________.13.如图,平面内有三个向量OA ､OB ､,OC 其中OA 与OB 的夹角为120 ,OA 与OC 的夹角为30 ,且|OA |=|OB |1=,|OC |=OC =OA λ+ OBμ (,λμ∈R ),则λμ+的值为________.14.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 ,若,,AB mAM AC nAN == 则m n +的值为________.15.已知O 为ABC ∆的外心,6,10,AB AC AO xAB y AC ===+ ,且2105x y +=,则cos ABC ∠=.16．若,a b 是两个不共线的非零向量，t ∈R ，若,a b 起点相同，t 为何值时，()1,3t +a b,a b 三向量的终点在一条直线上？．17.设,a b 是不共线的两个非零向量,(1)若2,3,3OA OB OC =-=- =a b a +b a b ,求证:,,A B C 三点共线;(2)若8k +a b 与2k +a b 共线,求实数k 的值.18.如图所示,ABC ∆中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 边上,且2AN NC =,AM 与BN 相交于点P ,求:AP PM 的值.。
(完整版)平面向量练习题集答案(可编辑修改word版)
a •aa •a平面向量练习题集答案典例精析题型一向量的有关概念【例1】下列命题：①向量AB 的长度与BA 的长度相等；②向量a 与向量b 平行，则 a 与 b 的方向相同或相反；③两个有共同起点的单位向量，其终点必相同；④向量AB 与向量CD 是共线向量，则A、B、C、D 必在同一直线上.其中真命题的序号是.【解析】①对；零向量与任一向量是平行向量，但零向量的方向任意，故②错；③显然错；AB 与CD 是共线向量，则A、B、C、D 可在同一直线上，也可共面但不在同一直线上，故④错.故是真命题的只有①.【点拨】正确理解向量的有关概念是解决本题的关键，注意到特殊情况，否定某个命题只要举出一个反例即可.【变式训练1】下列各式：①|a|＝；②(a •b) •c＝a •(b •c)；③OA －OB ＝BA ；④在任意四边形ABCD 中，M 为AD 的中点，N 为BC 的中点，则AB ＋DC ＝2 MN ；⑤a＝(cos α，sin α)，b＝(cos β，sin β)，且a 与 b 不共线，则(a＋b)⊥(a－b).其中正确的个数为( )A.1B.2C.3D.4【解析】选D.| a|＝正确；(a •b) •c≠a •(b •c)；OA －OB ＝BA 正确；如下图所示，MN = MD + DC + CN 且MN = MA + AB + BN ，两式相加可得2 MN ＝AB ＋DC ，即命题④正确；因为a，b 不共线，且|a|＝|b|＝1，所以a＋b，a－b 为菱形的两条对角线，即得(a＋b)⊥(a－b).所以命题①③④⑤正确.题型二与向量线性运算有关的问题【例2】如图，ABCD 是平行四边形，AC、BD 交于点O，点M 在线段DO上，且 DM = 1 DO ，点 N 在线段 OC 上,且ON = 1OC ,设 AB =a , AD =b ,试用 a 、b 表示 AM ， AN ，33MN .【解析】在▱ABCD 中，AC ，BD 交于点 O ，1 1 1所以 DO ＝ DB ＝ ( AB － AD )＝ (a －b )，2 2 2 AO ＝ OC ＝1 AC ＝1( AB ＋ AD )＝1＋b ).(a2 2 2 1 1又 DM ＝ DO ， ON ＝ OC ，3 31所以 AM ＝ AD ＋ DM ＝b ＋ DO31 1 1 5 ＝b ＋ × (a －b )＝ a ＋ b ，3 2 6 6AN ＝ AO ＋ ON ＝ OC 1＋ OC34 4 1 2 ＝ OC ＝ × (a ＋b )＝ (a ＋b ). 3 3 2 3所以 MN ＝ AN － AM 2 1 5 1 1 ＝ (a ＋b )－( a ＋ b )＝ a － b . 3 6 6 2 6【点拨】向量的线性运算的一个重要作用就是可以将平面内任一向量由平面内两个不共线的向量表示，即平面向量基本定理的应用，在运用向量解决问题时，经常需要进行这样的变形.【变式训练 2】O 是平面 α 上一点，A 、B 、C 是平面 α 上不共线的三点，平面 α 内的动点 P 满足OP ＝1OA ＋λ( AB ＋ AC )，若 λ＝ 时，则 PA • ( PB ＋ PC )的值为 .2【解析】由已知得OP － OA ＝λ( AB ＋ AC )，1 1即 AP ＝λ( AB ＋ AC )，当 λ＝ 时，得 AP ＝ ( AB ＋ AC )，2 2所以 2 AP ＝ AB ＋ AC ，即 AP － AB ＝ AC － AP ， 所以 ＝ ，所以 ＋ ＝ ＋ ＝0，所以 PA • ( PB ＋ PC )＝ PA • 0＝0，故填 0. 题型三 向量共线问题【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.【解析】(1)证明：因为 AB ＝a ＋b ， BC ＝2a ＋8b ， CD ＝3(a －b )， 所以 BD ＝ BC ＋ CD ＝2a ＋8b ＋3(a －b )＝5(a ＋b )＝5 AB ， 所以 ， 共线.又因为它们有公共点 B ， 所以 A ，B ，D 三点共线. (2)因为 k a ＋b 和 a ＋k b 共线， 所以存在实数 λ，使 k a ＋b ＝λ(a ＋k b )， 所以(k －λ)a ＝(λk －1)b .因为 a 与 b 是不共线的两个非零向量，所以 k －λ＝λk －1＝0，所以 k 2－1＝0，所以 k ＝±1.【点拨】(1)向量共线的充要条件中，要注意当两向量共线时，通常只有非零向量才能表示与之共线的其他向量，要注意待定系数法的运用和方程思想.(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.【变式训练 3】已知 O 是正三角形 BAC 内部一点， OA +2 OB +3 OC =0，则△ OAC 的面积与△OAB 的面积之比是（）3 A.2 2 B.3 1 C.2D.3【解析】如图，在三角形 ABC 中， OA ＋2 OB ＋3 OC ＝0，整理可得OA ＋ OC ＋2( OB ＋ OC )＝0.1令三角形 ABC 中 AC 边的中点为 E ，BC 边的中点为 F ，则点 O 在点 F 与点 E 连线的 处，即 OE ＝2OF .31 h h 1设三角形 ABC 中 AB 边上的高为 h ，则 S △OAC ＝S △OAE ＋S △OEC ＝ • OE • ( ＋ )＝ OE ·h ，2 2 2 21 1 1S △OAB ＝ AB • h ＝ AB ·h ，2 2 42由于 AB ＝2EF ，OE ＝ EF ，所以 AB ＝3OE ，3 1S △ OAC OE • h 2 所以 ＝ 2 ＝ .故选 B.S △ OAB 总结提高1 AB • h 341. 向量共线也称向量平行，它与直线平行有区别，直线平行不包括共线(即重合)的情形，而向量平行则包括共线(即重合)的情形.2. 判断两非零向量是否平行，实际上就是找出一个实数，使这个实数能够和其中一个向量把另外一个向量表示出来.3. 当向量 a 与 b 共线同向时，|a ＋b |＝|a |＋|b |；当向量 a 与 b 共线反向时，|a ＋b |＝||a |－|b ||； 当向量 a 与 b 不共线时，|a ＋b |＜|a|＋|b |.典例精析题型一 平面向量基本定理的应用【例 1】如图▱ABCD 中,M ,N 分别是 DC ，BC 中点.已知 AM =a , AN =b ,试用 a ，b 表示 AB ， AD 与 AC【解析】易知 AM ＝ AD ＋ DM1＝ AD ＋ AB ，21AN ＝ AB ＋ BN ＝ AB ＋ AD ，2⎧AD + 1 AB = a , ⎪即⎨⎪AB + ⎩ 2 1AD = b . 2 2 2所以 AB ＝ (2b －a )， AD ＝ (2a －b ).3 32所以 AC ＝ AB ＋ AD ＝ (a ＋b ).3【点拨】运用平面向量基本定理及线性运算，平面内任何向量都可以用基底来表示.此处方程思想的运用值得仔细领悟.【变式训练1】已知D 为△ABC 的边BC 上的中点，△ABC 所在平面内有一点P ，满足 PA ＋ BP ＋ CP ＝| PD |0，则1 等于( )1A.3B.2C.1D.2【解析】由于 D 为 BC 边上的中点，因此由向量加法的平行四边形法则，易知 PB ＋ PC ＝2 PD ，因| PD |此结合 PA ＋ BP ＋ CP ＝0 即得 PA ＝2 PD ，因此易得 P ，A ，D 三点共线且 D 是 PA 的中点，所以即选 C.题型二 向量的坐标运算【例 2】 已知 a ＝(1，1)，b ＝(x ，1)，u ＝a ＋2b ，v ＝2a －b . (1)若 u ＝3v ，求 x ；(2)若 u ∥v ，求 x . 【解析】因为 a ＝(1，1)，b ＝(x ，1)，所以 u ＝(1，1)＋2(x ，1)＝(1，1)＋(2x ，2)＝(2x ＋1，3)， v ＝2(1，1)－(x ，1)＝(2－x ，1).＝1，⎪3 3 3⎨(1)u ＝3v ⇔(2x ＋1，3)＝3(2－x ，1) ⇔(2x ＋1，3)＝(6－3x ，3)， 所以 2x ＋1＝6－3x ，解得 x ＝1. (2)u ∥v ⇔(2x ＋1，3)＝λ(2－x ，1)⎧2x +1 = (2 - x ),⇔ ⎩3 =⇔(2x ＋1)－3(2－x )＝0⇔x ＝1.【点拨】对用坐标表示的向量来说，向量相等即坐标相等，这一点在解题中很重要，应引起重视. n π n π【变式训练 2】已知向量 a n ＝(cos 7 ，sin 7 )(n ∈N *)，|b|＝1.则函数 y ＝|a 1＋b|2＋|a 2＋b|2＋|a 3＋b|2＋…＋|a 141＋b|2 的最大值为.π【解析】设 b ＝(cos θ，sin θ)，所以 y ＝|a 1＋b|2＋|a2＋b|2＋|a 3＋b|2＋…＋|a 141＋b|2＝(a 1)2＋b 2＋2(cos7，sin π 141π 141π π 7)(cos θ，sin θ)＋… ＋(a 141)2＋b 2＋2(cos 7 ，sin 7 )(cos θ，sin θ)＝282＋2cos(7－θ)，所以 y 的最大值为 284. 题型三 平行(共线)向量的坐标运算【例 3】已知△ABC 的角 A ，B ，C 所对的边分别是 a ，b ，c ，设向量 m ＝(a ，b )，n ＝(sin B ，sin A )，p ＝(b －2，a －2). (1)若 m ∥n ，求证：△ABC 为等腰三角形； π(2) 若 m ⊥p ，边长 c ＝2，角 C ＝3，求△ABC 的面积.【解析】(1)证明：因为 m ∥n ，所以 a sin A ＝b sin B . 由正弦定理，得 a 2＝b 2，即 a ＝b .所以△ABC 为等腰三角形. (2)因为 m ⊥p ，所以 m ·p ＝0，即 a (b －2)＋b (a －2)＝0，所以 a ＋b ＝ab .由余弦定理，得 4＝a 2＋b 2－ab ＝(a ＋b )2－3ab ， 所以(ab )2－3ab －4＝0. 所以 ab ＝4 或 ab ＝－1(舍去). 1 1 3 所以 S △ABC ＝ ab sin C ＝ ×4× ＝ 3.2 2 2 【点拨】设 m ＝(x 1，y 1)，n ＝(x 2，y 2)，则 ①m ∥n ⇔x 1y 2＝x 2y 1；②m ⊥n ⇔x 1x 2＋y 1y 2＝0.【变式训练 3】已知 a ，b ，c 分别为△ABC 的三个内角 A ，B ，C 的对边，向量 m ＝(2cos C －1，－2)，n ＝(cos C ，cos C ＋1).若 m ⊥n ，且 a ＋b ＝10，则△ABC 周长的最小值为()A.10－5B.10＋5C.10－2D.10＋2 1 【解析】由 m ⊥n 得 2cos 2C －3cos C －2＝0，解得 cos C ＝－ 或cos C ＝2(舍去)，所以 c 2＝a 2＋b 2－2ab cos 2C ＝a 2＋b 2＋ab ＝(a ＋b )2－ab ＝100－ab ，由 10＝a ＋b ≥2 ab ⇒ab ≤25，所以 c 2≥75，即 c ≥5 3，所以 a ＋b ＋312 4 ×2 3 c ≥10＋5 3，当且仅当 a ＝b ＝5 时，等号成立.故选 B.典例精析题型一 利用平面向量数量积解决模、夹角问题 【例 1】 已知 a ，b 夹角为 120°，且|a |＝4，|b |＝2，求： (1)|a ＋b |；(2)(a ＋2b ) ·(a ＋b )；(3) a 与(a ＋b )的夹角 θ.【解析】(1)(a ＋b )2＝a 2＋b 2＋2a ·b 1 ＝16＋4－2×4×2× ＝12，2 所以|a ＋b |＝2 3.(2)(a ＋2b ) ·(a ＋b )＝a 2＋3a ·b ＋2b 2 1 ＝16－3×4×2× ＋2×4＝12.21(3)a ·(a ＋b )＝a 2＋a ·b ＝16－4×2× ＝12.2 所以 cos θ＝ a • (a + b ) ＝ ＝ | a || a + b |3 ，所以 2 πθ＝6.【点拨】利用向量数量积的定义、性质、运算律可以解决向量的模、夹角等问题.【变式训练 1】已知向量 a ，b ，c 满足：|a|＝1，|b|＝2，c ＝a ＋b ，且 c ⊥a ，则 a 与 b 的夹角大小是 .【解析】由 c ⊥a ⇒c ·a ＝0⇒a 2＋a ·b ＝0， 1所以 cos θ＝－ ，所以 θ＝120°.2题型二 利用数量积来解决垂直与平行的问题【例 2】 在△ABC 中， AB ＝(2，3)， AC ＝(1，k )，且△ABC 的一个内角为直角，求 k 的值.【解析】①当∠A ＝90°时，有 AB · AC ＝0， 2 所以 2×1＋3·k ＝0，所以 k ＝－ ；3②当∠B ＝90°时，有 AB · BC ＝0，又 BC ＝ AC － AB ＝(1－2，k －3)＝(－1，k －3)， 11 所以 2×(－1)＋3×(k －3)＝0⇒k ＝ 3 ；③当∠C ＝90°时，有 AC · BC ＝0， 所以－1＋k ·(k －3)＝0， 所以 k 2－3k －1＝0⇒k ＝3 ±213.2 113 ±13所以k 的取值为－，或.3 3 2【点拨】因为哪个角是直角尚未确定，故必须分类讨论.在三角形中计算两向量的数量积，应注意方向及两向量的夹角.【变式训练2】△ABC 中，AB＝4，BC＝5，AC＝6，求AB ·BC ＋BC ·CA ＋CA ·AB .【解析】因为2 AB ·BC ＋2 BC ·CA ＋2 CA ·AB＝( AB ·BC ＋CA ·AB )＋( CA ·AB ＋BC ·CA )＋( BC ·CA ＋BC ·AB )( AB ＋BC )＋BC ·( CA ＋AB )( BC ＋CA )＋CA ·＝AB ·C B＝AB ·BA ＋C A ·AC ＋BC ·＝－42－62－52＝－77.77所以AB ·BC ＋BC ·CA ＋CA ·AB ＝－.2题型三平面向量的数量积的综合问题π，构成一个平面斜坐标系，e1，e2分别是与Ox，Oy 同向【例3】数轴Ox，Oy 交于点O，且∠xOy＝3的单位向量，设P 为坐标平面内一点，且OP ＝x e1＋y e2，则点P 的坐标为(x，y)，已知Q(－1，2). (1)求| OQ |的值及OQ 与Ox 的夹角；(2)过点Q 的直线l⊥OQ，求l 的直线方程(在斜坐标系中).1e2＝，【解析】(1)依题意知，e1·2且OQ ＝－e1＋2e2，所以OQ 2＝(－e1＋2e2)2＝1＋4－4e1·e2＝3.所以| OQ |＝3.e1＝－e21＋2e1•e2＝0.又OQ ·e1＝(－e1＋2e2) ·所以OQ ⊥e1，即OQ 与Ox 成90°角.(2)设l 上动点P(x，y)，即OP ＝x e1＋y e2，又OQ ⊥l，故OQ ⊥ QP ，(－e1＋2e2)＝0.即[(x＋1)e1＋(y－2)e2] ·1所以－(x＋1)＋(x＋1)－(y－2) ·＋2(y－2)＝0，2所以y＝2，即为所求直线l 的方程.【点拨】综合利用向量线性运算与数量积的运算，并且与不等式、函数、方程、三角函数、数列、解析几何等相交汇，体现以能力立意的命题原则是近年来高考的命题趋势.k 2＋a 2k 4 k 2＋a 2k 4 k 2＋a 2k 4 k 2＋a 2k 4 k ＋ k 2＋a 2k 4 k ＋ k 2＋a 2k 4 【变式训练 3】在平面直角坐标系 xOy 中，点 A (5，0).对于某个正实数 k ，存在函数 f (x )＝ax 2(a ＞0)，使得OP ＝λ • (OAOQ＋ | OQ |)(λ 为常数)，其中点 P ，Q 的坐标分别为(1，f (1))，(k ，f (k ))，则 k 的取值范围为()A.(2，＋∞)B.(3，＋∞)C.(4，＋∞)D.(8，＋∞)【解析】如图所示，设OA＝ OM ，| OA |OQ＝ ON ， OM ＋ ON ＝ OG ，则OP ＝λ OG .因为 P (1，a )， | OQ | kak 2kak 2Q (k ，ak 2)， OM ＝(1，0)， ON ＝(， )， OG ＝( ＋1， )，则直线 OG 的ak 2 ak 2方程为 y ＝ x ，又OP ＝λ OG ，所以 P (1，a )在直线 OG 上，所以 a ＝ ，所以 a 2＝1－2k . 因为| OP |＝1＋a 2＞1，所以 1 2 0，所以 k ＞2. 故选 A.－ ＞ k。
平面向量中的线性问题专题(附答案)
平面向量中的线性问题题型一 平面向量的线性运算及应用例1 (1)(2015·课标全国Ⅰ)设D 为△ABC 所在平面一点，BC →＝3CD →，则( ) A.AD →＝－13AB →＋43AC →B.AD →＝13AB →－43AC →C.AD →＝43AB →＋13AC →D.AD →＝43AB →－13AC →(2)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 ，试用a ，b 表示向量AO →.(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＝________.题型二 平面向量的坐标运算例2 (1)(2015·)已知向量a ＝(2,1)，b ＝(1，－2)，若m a ＋n b ＝(9，－8)(m ，n ∈R )，则m －n 的值为________.(2)平面给定三个向量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 )，数k ；③若d 满足(d －c )∥(a ＋b )，且|d －c |＝5，求d .变式训练2 (1)(2014·)在平面直角坐标系中，O 为原点，A (－1,0)，B (0，3)，C (3,0)，动点D 满足|CD →|＝1，则|OA →＋OB →＋OD →|的最大值是________.(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________.高考题型精练1.(2015·)设向量a ＝(2,4)与向量b ＝(x,6)共线，则实数x 等于( ) A.2 B.3 C.4 D.62.(2015·)△ABC 是边长为2的等边三角形，已知向量a ，b 满足AB →＝2a ，AC →＝2a ＋b ，则下列结论正确的是( ) A.|b |＝1 B.a ⊥b C.a ·b ＝1D.(4a ＋b )⊥BC →3.已知A (－3,0)，B (0,2)，O 为坐标原点，点C 在∠AOB ，|OC |＝22，且∠AOC ＝π4，设OC →＝λOA →＋OB →(λ∈R )，则λ的值为( ) A.1 B.13 C.12 D.234.(2014·课标全国Ⅰ)设D ，E ，F 分别为△ABC 的三边BC ，CA ，AB 的中点，则EB →＋FC →等于( )A.BC →B.12AD →C.AD →D.12BC →6.如图，平面有三个向量OA →，OB →，OC →，其中OA →与OB →的夹角为120°，OA →与OC →的夹角为30°，且|OA →|＝2，|OB →|＝32，|OC →|＝23，若OC →＝λOA →＋μOB →(λ，μ∈R )，则( )A.λ＝4，μ＝2B.λ＝83，μ＝32C.λ＝2，μ＝43D.λ＝32，μ＝437.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＝________.8.已知A (－3,0)，B (0，3)，O 为坐标原点，C 在第二象限，且∠AOC ＝30°，OC →＝λOA →＋OB →，则实数λ的值为______.9.(2014·)已知向量a ，b 满足|a |＝1，b ＝(2,1)，且λa ＋b ＝0(λ∈R )，则|λ|＝________. 10.(2014·)设0<θ<π2，向量a ＝(sin 2θ，cos θ)，b ＝(cos θ，1)，若a ∥b ，则tan θ＝________.11.(2015·)在△ABC 中，点M ，N 满足AM →＝2MC →，BN →＝NC →.若MN →＝xAB →＋yAC →，则x ＝________，y ＝________.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.平面向量中的线性问题题型一 平面向量的线性运算及应用例1 (1)(2015·课标全国Ⅰ)设D 为△ABC 所在平面一点，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)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 ，试用a ，b 表示向量AO →.解 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)，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由①②，得－k 2a ＋12k 2b ＝－12(1＋k 1)a ＋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⇒⎩⎪⎨⎪⎧k 1＝13，k 2＝23.所以BO →＝－23a ＋13b .所以AO →＝AB →＋BO →＝a ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫－23a ＋13b ＝13(a ＋b ).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 (1)A (2)45解析 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)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＋μ·AB →＋⎝⎛⎭⎫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.题型二 平面向量的坐标运算例2 (1)(2015·)已知向量a ＝(2,1)，b ＝(1，－2)，若m a ＋n b ＝(9，－8)(m ，n ∈R )，则m －n 的值为________. 答案 －3解析 ∵a ＝(2,1)，b ＝(1，－2)，∴m a ＋n b ＝(2m ＋n ，m －2n )＝(9，－8)，即⎩⎨⎧2m ＋n ＝9，m －2n ＝－8，解得⎩⎨⎧m ＝2，n ＝5，故m －n ＝2－5＝－3.(2)平面给定三个向量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 )，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 )，d －c ＝(x －4，y －1)，a ＋b ＝(2,4)，由题意得⎩⎨⎧4(x －4)－2(y －1)＝0，(x －4)2＋(y －1)2＝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)(2014·)在平面直角坐标系中，O 为原点，A (－1,0)，B (0，3)，C (3,0)，动点D 满足|CD →|＝1，则|OA →＋OB →＋OD →|的最大值是________.(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)7＋1 (2)m ≠12解析 (1)设D (x ，y )，由CD →＝(x －3，y )及|CD →|＝1知(x －3)2＋y 2＝1，即动点D 的轨迹为以点C为圆心的单位圆.又O A →＋OB →＋OD →＝(－1,0)＋(0，3)＋(x ，y )＝(x －1，y ＋3)，∴|OA →＋OB →＋OD →|＝(x －1)2＋(y ＋3)2.问题转化为圆(x －3)2＋y 2＝1上的点与点P (1，－3)间距离的最大值. ∵圆心C (3,0)与点P (1，－3)之间的距离为(3－1)2＋(0＋3)2＝7， 故(x －1)2＋(y ＋3)2的最大值为7＋1.(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.(2015·)设向量a ＝(2,4)与向量b ＝(x,6)共线，则实数x 等于( ) A.2 B.3 C.4 D.6 答案 B解析 a ＝(2,4)，b ＝(x,6)，∵a ∥b ，∴4x －2×6＝0， ∴x ＝3.2.(2015·)△ABC 是边长为2的等边三角形，已知向量a ，b 满足AB →＝2a ，AC →＝2a ＋b ，则下列结论正确的是( ) A.|b |＝1 B.a ⊥b C.a ·b ＝1 D.(4a ＋b )⊥BC →答案 D解析 在△ABC 中，由BC →＝AC →－AB →＝2a ＋b －2a ＝b ，得|b |＝2.又|a |＝1，所以a ·b ＝|a||b |cos120°＝－1，所以(4a ＋b )·BC →＝(4a ＋b )·b ＝4a ·b ＋|b |2＝4×(－1)＋4＝0，所以(4a ＋b )⊥BC →，故选D.3.已知A (－3,0)，B (0,2)，O 为坐标原点，点C 在∠AOB ，|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.(2014·课标全国Ⅰ)设D ，E ，F 分别为△ABC 的三边BC ，CA ，AB 的中点，则EB →＋FC →等于( ) A.BC → B.12AD → C.AD →D.12BC →答案 C解析 如图，EB →＋FC →＝EC →＋CB →＋FB →＋BC → ＝EC →＋FB →＝12(AC →＋AB →)＝12·2AD →＝AD →. 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.如图，平面有三个向量OA →，OB →，OC →，其中OA →与OB →的夹角为120°，OA →与OC →的夹角为30°，且|OA →|＝2，|OB →|＝32，|OC →|＝23，若OC →＝λOA →＋μOB →(λ，μ∈R )，则( )A.λ＝4，μ＝2B.λ＝83，μ＝32C.λ＝2，μ＝43D.λ＝32，μ＝43答案 C解析 设与OA →，OB →同方向的单位向量分别为a ，b ， 依题意有OC →＝4a ＋2b ，又OA →＝2a ，OB →＝32b ，则OC →＝2OA →＋43OB →，所以λ＝2，μ＝43.7.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＝________.答案 4解析 以向量a 和b 的交点为原点建直角坐标系(图略)，则a ＝(－1,1)，b ＝(6,2)，c ＝(－1，－3)，根据c ＝λa ＋μb ⇒(－1，－3)＝λ(－1,1)＋μ(6,2)有－λ＋6μ＝－1，λ＋2μ＝－3，解之得λ＝－2且μ＝－12，故λμ＝4.8.已知A (－3,0)，B (0，3)，O 为坐标原点，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°知以x 轴的非负半轴为始边，OC 为终边的一个角为150°，∴tan 150°＝3－3λ，即－33＝－33λ，∴λ＝1. 9.(2014·)已知向量a ，b 满足|a |＝1，b ＝(2,1)，且λa ＋b ＝0(λ∈R )，则|λ|＝________.答案 5解析 ∵λa ＋b ＝0，∴λa ＝－b ，∴|λa |＝|－b |＝|b |＝22＋12＝5，∴|λ|·|a |＝ 5.又|a |＝1，∴|λ|＝ 5.10.(2014·)设0<θ<π2，向量a ＝(sin 2θ，cos θ)，b ＝(cos θ，1)，若a ∥b ，则tan θ＝________. 答案 12 解析 因为a ∥b ，所以sin 2θ＝cos 2θ，2sin θcos θ＝cos 2θ.因为0<θ<π2，所以cos θ>0，得2sin θ＝cos θ，tan θ＝12. 11.(2015·)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. 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 →， ∴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). 又|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|a2－1|＝12，解得a＝±2，故所求a的值为±2.。
初中数学平面向量的线性运算练习题
初中数学平面向量的线性运算练习题首先，需要明确的是，“初中数学平面向量的线性运算练习题”不适宜用合同或作文的格式进行写作。
因此，我将遵循文章的一般格式来回答这个问题，请您理解。
初中数学平面向量的线性运算练习题1. 向量的加法与减法给定向量a(3, 4)和向量b(1, -2)，求以下运算的结果：a +b = (3, 4) + (1, -2)a -b = (3, 4) - (1, -2)解答：a +b = (3+1, 4+(-2)) = (4, 2)a -b = (3-1, 4-(-2)) = (2, 6)2. 向量的数量乘法给定向量a(2, -1)和标量k = 3，计算以下运算的结果：k × a = 3 × (2, -1)解答：k × a = (3 × 2, 3 × (-1)) = (6, -3)3. 向量的线性组合给定向量a(-1, 3)和向量b(2, -4)，计算以下线性组合的结果：2 × a +3 × b = 2 × (-1, 3) + 3 × (2, -4)解答：2 × a +3 × b = (2 × (-1) + 3 × 2, 2 × 3 + 3 × (-4)) = (4, -18)4. 向量的模长和方向角给定向量a(3, 4)，求以下内容：(1) 向量a的模长 |a|(2) 向量a的方向角(θ)解答：(1) |a| = √(3² + 4²) = 5(2) a的方向角(θ) = tan^(-1)(4 / 3)经过以上练习题的解答，我们可以更好地理解初中数学中的平面向量的线性运算。
希望这些练习题对您提高数学能力有所帮助。
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平面向量线性运算经典习题
平面向量线性运算经典习题(总2页) -本页仅作为预览文档封面，使用时请删除本页-2 平面向量线性运算经典习题1.设点M 是线段BC 的中点,点A 在直线BC 外,2BC =4,||||,AB AC AB AC +=-则|AM |=( )2.已知△ABC 中,点D 在BC 边上,且2,,CD DB CD r AB sAC ==+则r+s 的值是( )24..33A B 3.平面向量a,b 共线的充要条件是( ),b 方向相同 ,b 两向量中至少有一个为0C.存在λ∈R,使b=λaD.存在不全为零的实数λ1,λ2,使λ1a+λ2b=04.已知O ､A ､B 是平面上的三个点,直线AB 上有一点C,满足20,AC CB +=则OC 等于( ).2.22112..3333A OA OBB OA OBC OA OBD OA OB --+--+ 5.设D ､E ､F 分别是△ABC 的三边BC 、CA 、AB 上的点,2,2,2,DC BD CE EA AF FB ===则AD BE CF ++与()BCA.反向平行B.同向平行C.不平行D.无法判断6.已知a,b 是不共线的向量,AB =λa+b,AC =a+μb,(λ,μ∈R),那么A 、B 、C 三点共线的充要条件为( )A.λ+μ=2B.λ-μ=1C.λμ=-1D.λμ=17.设+++=()()AB CD BC DA a ，而b 是一非零向量，则下列各结论：①//a b ；②+=a b a ；③+=a b b ；④+<+a b a b ，其中正确的是 （ ）A ．①②B ．③④C ．②④D ．①③8. 若a b c =+化简3(2)2(3)2()a b b c a b +-+-+ （ ）A ．aB ．bC ．cD ． 以上都不对 9. 在△ABC 中，D 、E 、F 分别BC 、CA 、AB 的中点，点M 是△ABC 的重心，则 -+等于（ ）3 A ．O B ．MD 4C ．MF 4D ．ME 410.若点O 是△ABC 所在平面内的一点,且满足|||2|OB OC OB OC OA -=+-,则△ABC 的形状为________.11.如图,平面内有三个向量OA ､OB ､,OC 其中OA 与OB 的夹角为120°,OA 与OC 的夹角为30°,且|OA |=|OB |=1,|OC |=23,若OC =λOA +μOB (λ,μ∈R),则λ+μ的值为________.12.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,若,,AB mAM AC nAN ==则m+n 的值为________.13．若a ，b 是两个不共线的非零向量，t ∈R ，若a ，b 起点相同，t 为何值时，a ，tb ,13(a ＋b )三向量的终点在一条直线上．14.设a 、b 是不共线的两个非零向量,(1)若2,3,OA a b OB a b OC =-=+=a-3b,求证:A 、B 、C 三点共线;(2)若8a+kb 与ka+2b 共线,求实数k 的值.15.如图所示,△ABC 中,点M 是BC 的中点,点N 在AC 边上,且AN=2NC,AM 与BN 相交于点P ,求AP:PM 的值.。
平面向量的线性运算试题(含答案)
一、选择题1．下列各式正确的是（）A．若a、b同向，则B．与表示的意义是相同的C．若a、b不共线，则D．永远成立2．等于（）A．B．0 C．D．3．若a、b、a＋b均为非零向量，且a＋b平分a与b的夹角，则（）A．B．C．D．以上都不对4．下列命题①如果a与b的方向相同或相反，那么的方向必与a、b之一的方向相同。
②△ABC中，必有0。
③若0，则A、B、C为一个三角形的三个顶点。
④若a、b均为非零向量，则与一定相等。
其中真命题的个数为（）A．0 B．1 C．2 D．35．已知一点O到平行四边形ABCD的三个顶点A、B、C的向量分别为a、b、c，则向量等于（）A．B．C．D．6．如图，在四边形ABCD中，设，则等于（）A．B．C．D．7．设b是a的相反向量，则下列说法错误的是（）A．a与b的长度必相等B．C．a与b一定不相等D．a是b的相反向量8．可以写成：①；②；③；④，其中正确的是（）A．①②B．②③C．③④D．①④9．在以下各命题中，不正确的命题个数为（）①是的必要不充分条件；②任一非零向量的方向都是惟一的；③；④若，则0；⑤已知A、B、C是平面上的任意三点，则0。
A．1 B．2 C．3 D．410．某人先位移向量a：“向东走3km”，接着再位移向量b：“向北走3km”，则（）A．向东南走 km B．向东北走 kmC．向东南走 km D．向东北走 km11．若，则的取值范围是（）A．B．（3，8）C．D．（3，13）二、填空题12．若三个向量a、b、c恰能首尾相接构成一个三角形，则＝。
13．设ABCDEF为一正六边形，，则14．化简：15．如图所示，用两根绳子把重10kg的物体W吊在水平杆子AB上，，则A和B处所受力的大小（绳子的重量忽略不计）分别是。
三、解答题16．如图所示，在ABCD中，已知，用a、b表示向量、。
17．如图所示，已知在矩形ABCD中，，设。
试求。
18．如图所示，在矩形ABCD中，O是对角线AC与BD的交点。
(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练习题
平面向量的线性运算练习题1. 已知平面向量a = 3i - 2j，b = 2i + 5j，求向量a + b的结果。
求解：a +b = (3i - 2j) + (2i + 5j)= 3i - 2j + 2i + 5j= 5i + 3j所以，向量a + b的结果为5i + 3j。
2. 已知平面向量u = 4i - 3j，v = 2i + 7j，w = -i + 2j，求向量2u - 3v + 4w的结果。
求解：2u - 3v + 4w = 2(4i - 3j) - 3(2i + 7j) + 4(-i + 2j)= 8i - 6j - 6i - 21j - 4i + 8j= -2i - 19j所以，向量2u - 3v + 4w的结果为-2i - 19j。
3. 已知平面向量p = -3i + 4j，q = 5i + 2j，r = 2i - j，s = -i - 5j，求向量(p + q) - (r - s)的结果。
求解：(p + q) - (r - s) = (-3i + 4j + 5i + 2j) - (2i - j + -i - 5j)= (-3i + 5i + 2i) + (4j + 2j - j - 5j)= 4i + 0j= 4i所以，向量(p + q) - (r - s)的结果为4i。
4. 已知平面向量a = 2i + 3j，b = 4i - 5j，求向量a与向量b的数量积。
求解：a ·b = (2i + 3j) · (4i - 5j)= 2i · 4i + 2i · -5j + 3j · 4i + 3j · -5j= 8i^2 - 10ij + 12ij - 15j^2= 8i^2 + 2ij - 15j^2 （注意i^2 = -1，j^2 = -1）= 8(-1) + 2ij - 15(-1)= -8 + 2ij + 15= 7 + 2ij所以，向量a与向量b的数量积为7 + 2ij。
平面向量的线性运算及练习试题
平面向量得线性运算学习过程知识点一:向量得加法(１）定义已知非零向量,在平面内任取一点Ａ，作＝，=，则向量叫做与得与，记作,即=+=.求两个向量与得运算,叫做叫向量得加法．这种求向量与得方法,称为向量加法得三角形法则.说明:①运用向量加法得三角形法则时,要特别注意“首尾相接”,即第二个向量要以第一个向量得终点为起点,则由第一个向量得起点指向第二个向量终点得向量即为与向量、②两个向量得与仍然就是一个向量，其大小、方向可以由三角形法则确定.③位移得合成可以瞧作向量加法三角形法则得物理模型.（2)向量加法得平行四边形法则以点O为起点作向量，，以OA,ＯB为邻边作,则以Ｏ为起点得对角线所在向量就就是得与,记作=。
说明：①三角形法则适合于首尾相接得两向量求与,而平行四边形法则适合于同起点得两向量求与,但两共线向量求与时，则三角形法则较为合适、②力得合成可以瞧作向量加法平行四边形法则得物理模型．③对于零向量与任一向量(3)特殊位置关系得两向量得与①当向量与不共线时,＋得方向不同向，且｜+|<｜|＋||;②当与同向时，则+、、同向,且|+|=|｜+||，③当与反向时，若||>||,则＋得方向与相同,且|＋｜=||－|｜;若||＜||,则+得方向与相同，且|+ｂ|=||－||、(4)向量加法得运算律①向量加法得交换律:+=+②向量加法得结合律:(+) ＋=＋ (+)知识点二:向量得减法(1)相反向量：与长度相同、方向相反得向量、记作-。
(2)①向量与-互为相反向量,即–（-）、②零向量得相反向量仍就是零向量.③任一向量与其相反向量得与就是零向量,即 +(-)＝(-)+＝．④如果向量互为相反向量，那么＝-,＝－,＋=.（3)向量减法得定义:向量加上得相反向量,叫做与得差、即: -= ＋(- ) 求两个向量差得运算叫做向量得减法、(4)向量减法得几何作法在平面内任取一点O，作，则．即可以表示为从向量得终点指向向量得终点得向量，这就就是向量减法得几何意义.说明:①表示、强调:差向量“箭头”指向被减数②用“相反向量”定义法作差向量,- = ＋ (-）, 显然,此法作图较繁，但最后作图可统一、知识点三:向量数乘得定义（1)定义:一般地,我们规定实数与向量得积就是一个向量,这种运算叫做向量得数乘,记作,它得长度与方向规定如下:⑴|λ|＝|λ|｜|⑵当时,λ得方向与得方向相同;当时，λ得方向与得方向相反.当时，λ=(2) 向量数乘得运算律根据实数与向量得积得定义,我们可以验证下面得运算律：设、为实数,那么知识点四:向量共线得条件向量(）与共线,当且仅当有唯一一个实数，使=.学习结论(1）两个向量得与仍然就是向量,它得大小与方向可以由三角形法则与平行四边形法则确定,这两种法则本质上就是一致得.共线向量加法得几何意义,为共线向量首尾相连接，第一个向量得起点与第二个向量得终点连接所得到得有向线段所表示得向量.(2)可以表示为从向量得终点指向向量得终点得向量(3)实数与向量不能相加减，但实数与向量可以相乘.向量数乘得几何意义就就是几个相等向量相加.（4)向量(）与共线,当且仅当有唯一一个实数,使＝。
2.2向量的线性运算(习题)
∴四边形ABCD为菱形
B 能力提升
1.点是正六边形的中心, = , = ,试用向量、表示向量、、.
E
解：
D
= ; = =
∴ = + = +
C
F
OБайду номын сангаас
A
∴ = = ( + )
解：
= (, ); = (, −)
() + = (, ) + (, −)
= (, −)
() − = (, ) − (, −)
= (−, )
()( + ) = (, −)
7.根据下列条件判断四边形ABCD的形状,并证明你的结论.
() = ; () = 且|| = || ; () = 且|| = ||.
解：
() =
() =
∴ //, =
∴ //, =
∴四边形ABCD为平行四边形
∴四边形ABCD为梯形
又 ∵ || = ||
∴四边形ABCD为距形
() =
∴ //, =
∴四边形ABCD为平行四边形
4.(1)如图,向量、不共线,试比较| + |与|| + ||的大小.
(2)对于任意向量、,讨论在什么情况下,| + | = || + ||.
解：
()| + | < || + ||
()当、方向相同时, | + | = || + ||
(3) − ( + ).
解：原式= − −
平面向量的线性运算习题课绝对经典(最新整理)
4. OA OC BO CO 等于( )
A. AB
B. BA
C. AC
5.化简 OP QP PS SP 的结果等于( )
D. CA
A、 QP
B、 OQ
C、 SP
D、 SQ
6.(如图)在正六边形 ABCDEF 中,点 O 为其中心,则 下列判断错误的是( )
A AB OC
B AB ∥ DE
18.已知四边形
ABCD 中, AB
1
DC
,且
AD
BC
则四边形
ABCD 的形状是___
2
___.
19.化简: ( AC DP BA) (CP BD) ______.
20.在△ABC 中,设 BC a , CA b ,则 AB =______ 三.解答题 21.某人从 A 点出发向西走了 10m,到达 B 点,然后改变方向按西偏北 60 走了 15m 到达 C 点,最后又向东走了 10 米到达 D 点.
23.在 直角坐 标系中,画出下列向量:
(1) a 2 , a 的方向与 x 轴正方向的夹角为 60 ,与 y 轴正方向的夹角为 30 ;
(2) a 4 , a 的方向与 x 轴正方向的夹角为 30 ,与 y 轴正方向的夹角为120 ;
(3) a 4 2 , a 的方向与 x 轴正方向的夹角为135 ,与 y 轴正方向的夹角为135 .
则
下
列
各
式
：
①
EF
1
c
1
b
；
②
BE
a
1
b；
③
CF
1
a
1
b；
④
22
2
22
高中数学必修二 6 1 平面向量的线性运算(精练)(含答案)
6.2.1 平面向量的线性运算(精练)【题组一 向量的加法运算】1．(2021·全国·高一课时练习)向量()()PA MA AO AC OM ++++化简后等于( )A ．ACB ．PAC ．PCD ．PM【答案】C【解析】()()()()PA MA AO AC OM PA AO OM MA AC ++++=++++PO OA AC PC =++= 故选：C.2．(2021·江苏·邳州宿羊山高级中学高一月考)化简AB BC CD DE +++=( )A ．0B ．0C ．AED ．EA【答案】C【解析】AB BC CD DE AC CD DE AD DE AE +++=++=+=，故选：C3．(2021·广东·卓雅外国语学校高一月考)化简AB BC CD DA +++=( )A ．ACB ．BAC ．CAD ．0【答案】D【解析】0AB BC CD DA +++=，故选：D4．(2021·云南隆阳·高一期中)如图，在ABD △中，C 为BD 的中点，E 为AB 上一点，则2AB AD CE ++=()A ．2AEB ．2BDC ．AED ．BD【答案】A【解析】因为C 为BD 的中点，所以2222()2AB AD CE AC CE AC CE AE ++=+=+=.故选：A5．(2021·江西·奉新县第一中学高一月考)式子()()++++化简结果是( )AB MB BO BC OMA．AO B．AC C．BC D．AM【答案】B【解析】由()()()()++++=++++AB MB BO BC OM AB BO MB BC OM()=++=+=.AO OM MC AM MC AC故选：B.6．(2021·全国·高一课时练习)如图，在正六边形ABCDEF中，BA CD FB++等于( )A．0B．BE C．AD D．CF【答案】A【解析】CD AF++==++.BA CD FB BA AF FB=，∴0故选：A.7．(2021·安徽·定远县育才学校高一月考(文))如图，D、E、F分别是△ABC的边AB、BC、CA的中点，则下列等式中错误的是( )A．FD＋DA＋DE＝0B．AD＋BE＋CF＝0C．FD＋DE＋AD＝AB D．AD＋EC＋FD＝BD【答案】D【解析】FD＋DA＋DE＝FA＋DE＝0，A正确；AD＋BE＋CF＝AD＋DF＋FA＝0，B正确；FD＋DE＋AD＝FE＋AD＝AD＋DB＝AB，C正确；AD＋EC＋FD＝AD＋0＝AD＝DB≠BD，D错误，故选：D．8．(2021·全国·高一课时练习)已知向量,,a b c如图，求作a b c++.【答案】答案见解析【解析】在平面内任取一点O，作,,===，如图，则由向量加法的三角形法则，OA a AB b BC c得,=+=++.OB a b OC a b c9．(2021·全国·高一课时练习)如图，在平行四边形ABCD中，O是AC和BD的交点.(1)AB AD+=____________；(2)AC CD DO++=________；(3)AB AD CD++=_______；(4)AC BA DA++=_________.【答案】AC AO AD0【解析】(1)由平行四边形法则，AB AD AC +=；(2)由向量加法的三角形法则，AC CD DO AD DO AO ++=+=；(3)由向量加法法则得，AB AD CD AC CD AD ++=+=；(4)由向量加法法则得，0AC BA DA BA AC BC D A A D ++=++=+=．故答案为：AC ；AO ；AD ；0．10．(2021·河南·信阳市浉河区新时代学校高一月考)化简(1)BC AB +；(2)AO BC OB ++；(3)DF CD BC A FA B ++++；(4)DB CD BC ++；(5)()AB MB BO OM +++.【答案】(1)AC ；(2)AC ；(3)0；(4)0；(5)AB .【解析】(1)BC AB AB BC AC +=+=；(2)AO BC OB AO OB BC AB BC AC ++=++=+=；(3)0B A DF CD BC FA A BC CD DF FA B ++++=++++=；(4)0DB CD BC DB BC CD ++=++=；(5)()AB MB BO OM AB BO OM MB AB +++=+++=.11．(2021·江苏·高一课时练习)如图，平行四边形ABCD 中，对角线AC 与BD 交于O 点，P 为平面内任意一点.求证：PA ＋PB ＋PC ＋PD ＝4PO .【答案】证明见解析【解析】证明：△PA ＋PB ＋PC ＋PDPO OA PO OB PO OC PO OD =+++++++()=++++4PO OA OB OC OD()()4PO OA OC OB OD=++++=++PO400=，4PO∴PA＋PB＋PC＋PD＝4PO.12．(2021·上海·高一期末)作五边形ABCDE，求作下列各题中的和向量：(1)AB BC+；(2)AB ED DB BE+++.【答案】(1)AC；(2)AB.【解析】(1)AB BC AC；(2)AB ED DB BE AB EB BE AB+++=++=.【题组二向量的减法运算】1．(2021·全国·高一课时练习)如图，已知向量,,a b c，求作向量a b c--.【答案】答案见解析【解析】在平面内任取一点O，作向量OA a=，如图所示：=，OB b则向量OA OB a b BA -=-=，再作向量BC c =，则向量CA a b c =--.2.(2021·上海·高一课时练习)已知向量a ，b ，c ，求作a b c -+和()a b c --.【答案】详见解析【解析】由向量加法的三角形法则作图：a b c -+由向量三角形加减法则作图：()a b c --3.(2021·浙江·高一单元测试)化简下列各式：(1)(AB ＋MB )＋(－OB －MO )；(2)AB －AD －DC .【答案】(1)AB ；(2)CB【解析】(1)法一：原式()()AB MB BO OM AB BO OM MB AO OB AB =+++=+++=+= 法二：原式()AB MB BO OM AB MB BO OM AB MO OM =+++=+++=++0AB AB =+=;(2)法一：原式DB DC CB =-=.法二：原式()AB AB DC AB AC CB =-+=-=.4．(2021·全国·高一课时练习)化简(1)()()AB CD AC BD ---(2)OA OD AD -+；(3)AB DA +＋BD BC CA --．【答案】(1)0；(2)0；(3)AB .【解析】(1)方法一(统一成加法)： ()()AB CD AC BD AB AC CD BD ---=--+ 0AB BD DC CA AD DA =+++=+=方法二(利用OA OB BA -=)：()()AB CD AC BD AB CD AC BD ---=--+ 0AB AC CD BD CB CD BD DB BD =--+=-+=+=(2)0OA OD AD DA AD -+=+=．(3)AB DA BD BC CA AB DA AC BD BC ++--=+++-AB DC CD AB =++=5．(2021·全国·高一课时练习)已知向量a ，b ，c 如图所示.(1)求作向量a b c +-；(2)求作向量a b c --.【答案】作图见解析【解析】如图所示.(1)(2)6．(2021·全国·高一课时练习)如图，已知正方形ABCD的边长等于1，AB a=，AC c=，BC b=，试作向量:(1)a b-；(2)a b c-+.【答案】(1)DB；(2)DF.【解析】(1)在正方形ABCD中，a b AB BC AB AD DB-=-=-=.连接BD，箭头指向B，则a b-即为DB.(2)过B作BF△AC，交DC的延长线于F，连接AF，则四边形ABFC为平行四边形，故AB AC AF+=+=.a c在△ADF中，DF AF AD a b c=-+=-，故DF即为所求.【题组三 向量的数乘】1．(2021·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高一月考)已知在ABC 中，点E 在CB 的延长线上，且满足22BE AB AC =-，则AE =( )A ．32AE AB AC =- B ．32AE AB AC =+ C ．23AE AB AC =+D ．32AE AB AC =+【答案】A【解析】△22BE AB AC =-，AE AB BE =+，△2232AE AB AB AC AB AC =+-=-，故选A ． 2．(2021·云南省南涧县第一中学高一月考)如图，在等腰梯形ABCD 中，AB BC =，3BAD π∠=，若AB a =，AD b =，则AC =( )A ．23a b + B ．23a b + C ．12a b + D ．12a b + 【答案】C 【解析】如图，作CE AB ∥，由题意得CD CE =，3BAD CDA π∠=∠=，所以 CDE 是等边三角形，则2AD BC =，所以1122AC AB BC AB AD a b =+=+=+. 故选：C3(2021·河北·博野县实验中学高一期中)如图所示，在平行四边形ABCD 中，E ，F 分别是BC ，DC 的中点，若AB a =，AD b =，试以a ，b 表示DE 和BF ．【答案】12DE a b=-；12BF b a=-．【解析】因为四边形ABCD是平行四边形，E，F分别是BC，DC的中点，AB a=，AD b=，所以111222DE DC CE AB DA AB AD a b =+=+=--=；111222BF BC CF AD CD AD AB b a=+=+=--=．4．(2021·全国·高一课时练习)已知D为△ABC的边BC的中点，E为AD上一点，且EDAE3=，若AD a=，试用a表示EA EB EC++．【答案】14 EA EB EC a ++=-【解析】解：如图，△EDAE3=，且AD a=，△1133,4444ED AD a EA AD a ===-=-，又D为边BC的中点，△122EB EC ED a+==，△311424EA EB EC a a a ++=-+=-．5．(2021·全国·高一课时练习)化简：(1)5(32)4(23)a b b a-+-；(2)111(2)(32)()342a b a b a b -----； (3)()()x y a x y a +--．【答案】(1)32a b -；(2)111123a b -+；(3)2ya . 【解析】(1)原式151081232a b b a a b =-+-=-；(2)原式123111111334222123a b a b a b a b =--+-+=-+； (3)原式2xa ya xa ya ya =+-+=．6．(2021·全国·高一课时练习)已知点G 是ABC 的重心，点D 在边AC 上，2AD DC =(1)用AB 和AC 表示AG ； (2)用AB 和AC 表示DG ．【答案】(1)()13AG AB AC =+；(2)()13DG AB AC =-. 【解析】(1)设BC 的中点为E ，则()12AE AB AC =+， G 为ABC 的重心，可知重心到顶点的距离与重心到对边中点的距离之比为2:1，∴()()21122333AB AC A AE AC A B G =⨯+=+=． (2)2AD DC =，23AD AC ∴=， 因此，()()121333DG AG AD AB AC AC AB AC =-=+-=-.7．(2021·福建·平潭县新世纪学校高一期中)计算：(1)111(2)(32)()342a b a b a b ++---； (2)127137(32)236276a b a b a b a ⎡⎤⎡⎤⎛⎫+---++ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎣⎦. 【答案】(1)72123a b +；(2)0.【解析】(1)11113111(2)(32)()3423324222a b a b a b a b a b a b ++---=++--+ =13121172342322123a b a b ⎛⎫⎛⎫+-+-+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (2)127137(32)236276a b a b a b a ⎡⎤⎡⎤⎛⎫+---++ ⎪⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎝⎭⎣⎦ =17737171023676262a b a b a b a b ⎛⎫⎛⎫+-+=+--= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 8．(2021·河北·深州长江中学高一月考)如图，已知四边形ABCD 为平行四边形，AC 与BD 相交于E ，12DM DE ，14EN EC =，设AB a =，AD b =，试用基底{},a b 表示向量AM ，AN ，MN .【答案】1344A a b M =+，5588A b N a =+，3188M a b N =- 【解析】ABCD 是平行四边形，12DM DE ，14EN EC =，AB a =，AD b = ∴()()11111132242444AM AD AE AD AC AD AB AD a b =+=+=++=+， 11115552428888AN AE EN AC EC AC AC AC a b =+=+=+==+， 551331884488MN AN AM AB AD AB a b AD =-=+--=-. 【题组四 向量线性运算的实际运用】1．(2021·全国·高一课时练习)作用在同一物体上的两个力1260N,60N F F ==，当它们的夹角为120︒时，则这两个力的合力大小为( )N .A ．30B ．60C ．90D ．120【答案】B【解析】如图，1AB F =，2AD F =，120BAD ∠=︒，作平行四边形ABCD ，则12AC F F =+， 因为AD AB =，所以四边形ABCD 是菱形，又120BAD ∠=︒，ABC 是等边三角形，60AC AB ==． 故选：B ．2．(2021·全国·高一专题练习)点O 是平行四边形ABCD 的两条对角线的交点，AO OC CB ++等于( )A ．ABB ．BC C ．CD D ．0【答案】A 【解析】由题意，如上图示AO OC AC +=，又AC CB AB +=，△AO OC CB ++AB =.故选：A3．(2021·全国·高一课时练习)在静水中船的速度为20m /min ，水流的速度为10m /min ，若船沿垂直水流的方向航行，则船实际行进的方向与岸方向的夹角的正切值为________.【答案】2【解析】如图，作平行四边形ABDC ，则AD v =实际，设船实际航向与岸方向的夹角为α，则||20tan 210||BD AB α===.即船实际行进的方向与岸方向的夹角的正切值为2.故答案为：24．(2021·湖北武汉·高一期中)如图所示，O 是线段02021A A 外一点，若0122021,,,A A A A 中，相邻两点间的距离相等，0202101,,OA a OA b OA OA ==+++2021OA =_______(用,a b 表示)【答案】1011(a b +)【解析】解：设A 为线段02021A A 的中点，则A 也为线段12020220193201810101011,,,,A A A A A A A A ⋅⋅⋅的中点， 由向量加法的平行四边形法则可得020212OA OA OA a b +==+，120202OA OA OA a b +==+，……，101010112OA OA OA a b +==+,所以01202020211011()OA OA OA OA a b ++⋅⋅⋅++=+，故答案为：1011()a b +5．(2021·全国·高一课时练习)在静水中船的速度为20m /min ，水流的速度为10m /min ，如果船从岸边出发沿垂直于水流的航线到达对岸，求船行进的方向.【答案】船是沿与水流的方向成120︒的角的方向行进的.【解析】作出图形，如图所示.船速v 船与岸的方向成α角，由图可知v 水＋v 船＝v 实际，结合已知条件，四边形ABCD 为平行四边形，在Rt ACD △中，|||||CD AB v ==水|10=，|||AD v =船|20=，所以||101cos 202||CD AD α===，所以60α=︒， 从而船与水流方向成120︒的角.所以船是沿与水流的方向成120︒的角的方向行进的.6．(2021·全国·高一课时练习)某人在静水中游泳，速度为/小时，他在水流速度为4千米/小时的河中游泳．他必须朝哪个方向游，才能沿与水流垂直的方向前进？实际前进的速度大小为多少？【答案】答案见解析【解析】如图，设此人的实际速度为OD ，水流速度为OA ，游速为OB ，则OA OB OD +=，在Rt AOD △中，43AD =4OA =，则224OD AD OA =-=3cos 3OAOAD AD ∠==故此人沿向量OB 的方向游(，实际前进的速度大小为米/小时．7(2021·全国·高一课时练习)如图，已知电线AO 与天花板的夹角为60°，电线AO 所受拉力|F 1|=24 N.绳BO 与墙壁垂直，所受拉力|F 2|=12 N ，则F 1与F 2的合力大小为____，方向为_____.【答案】 竖直向上【解析】以OAOB ，为邻边作平行四边形BOAC ，则12F F F +=，即OA OB OC +=，则60OAC ∠=︒，=24OA ，12AC OB ==，90ACO ∴∠=︒，=123OC1F ∴与2F 的合力大小为，方向为竖直向上.8．(2021·全国·高一课时练习)如图，用两根绳子把重10N 的物体W 吊在水平杆子AB 上，150,120ACW BCW ∠=∠=︒︒，则A 处所受力的大小为_________N ，B 处所受力的大小为__________N .(绳子的重量忽略不计)【答案】 5【解析】如图所示，设,CE CF 分别表示A ，B 所受的力，10N 的重力用CG 表示，则CE CF CG +=.易得18015030,18012060ECG FCG ∠=-=∠=-︒︒︒=︒︒︒.所以||||cos3010CE CG ︒===，1||||cos60105(N)2CF CG ︒==⨯=.所以A 处所受力的大小为，B 处所受力的大小为5N .故答案为： 5.。
平面向量线性运算数量及运算(有答案可用)
PMN CABQ平面向量专题一：向量的线性运算例1（1）设E D ，分别是ABC ∆的边BC AB ，上的点,AB AD 21=,BC BE 32=,若AC AB DE 21λλ+= (21λλ，为实数),则21λλ+的值为__________.（2）已知平行四边形ABCD ，E 为AD 中点，点F 在AB 上，且3AF FB =，AC 与EF 相交于点G ，则AG = AC（3）如图，设P 、Q 为△ABC 内的两点，且2155AP AB AC =+， AQ ＝23AB ＋14AC ，则△ABP 的面积与△ABQ 的面积之比为( )A ．15B ．45 C ． 14D ．13（4）已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若−→OB ＝a 1−→OA ＋a 200−→OC ，且A ，B ，C 三点共线（该直线不过原点O ），则S 200＝（ ）A ．100B ．101C ．200D ．201（5）给定两个长度为1的平面向量OA 和OB ，它们的夹角为120o. 如图所示，点C 在以O 为圆心的圆弧AB 上变动. 若,OC xOA yOB =+其中,x y R ∈,则x y + 的最大值是________.（6）如图，平面内有三个向量OA 、OB 、OC ,其中与OA 与OB 的夹角为120°，OA 与OC 的夹角为30°,且|OA |＝|OB |＝1，|OC |＝32，若OC ＝λOA +μOB（λ，μ∈R ）,则λ+μ的值为 .例2、在△OAB 中，OA OC 41=，OB OD 21=，AD 与BC 交于M 点，设a OA =，b OB =，（1）试用a 和b 表示向量OM （2）在线段AC 上取一点E ，线段BD 上取一点F ，使EF 过M 点，设OA OE λ=，OB OF μ=。
求证：17371=+μλ例3、（1）已知a =（1，2），b =（－3，2），当k a +b 与a －3b 平行，k 为何值（ ）A 14B －14C －31D 31（2）已知()()()222,cos ,,21sin a m b m m λαα=++=--且2a b =，则mλ的取值范围是 。
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平面向量线性运算经典习题
1. uuuur uuur uuur uuur uuur
设点 M是线段 BC的中点 , 点 A 在直线 BC外 , BC2 =4,| AB AC| |AB AC |,则
| uuuur
) A.8 B.4C.2 D.1
AM |=(
uuur uuur uuur uuur uuur
2. 已知△ABC中, 点 D在 BC边上, 且CD 2DB ,CD r AB sAC , 则r+s 的值是( )
A. 2
B.
4
C.-3
D.0
3 3
3.平面向量 a,b 共线的充要条件是 ( )
A.a,b 方向相同
B.a,b 两向量中至少有一个为0
C. 存在λ∈ R,使 b=λa
D. 存在不全为零的实数λ 1,λ 2,使λ1a+λ 2b=0
4. 已知 O?A?B 是平面上的三个点
uuur uuur uuur
, 直线 AB上有一点 C, 满足2 AC CB 0, 则OC 等于( )
uuur uuur uuur uuur A.2OA OB B. OA 2OB
2 uuur 1 uuur
D. 1 uuur 2 uuur
C. OA OB OA OB
3 3 3 3
uuur uuur uuur uuur uuur uuur 5. 设 D?E?F 分别是△ ABC 的三边 BC、CA、AB上的点 , DC 2BD , CE 2EA, AF 2FB, 则uuur uuur uuur uuur
AD BE CF 与 BC()
A. 反向平行
B. 同向平行
C. 不平行
D.无法判断
uuur uuur
6. 已知 a,b 是不共线的向量, AB=λa+b,AC =a+μb,( λ, μ∈ R), 那么A、B、C 三点共线的充要条件为 ( )
A. λ+μ=2
B. λ - μ=1
C.λμ=-1
D.λμ =1
uuur uuur uuur uuur
a //
b ；②
7.设( AB CD ) (BC DA ) a，而b是一非零向量，则下列各结论：①
a b a ；③ a b b ；④ a b a b ，其中正确的是（）
A ．①②B．③④C．②④ D ．①③
8.若a b c 化简3(a2b) 2(3b c) 2(a b)（）
A ．a B．b C．c D．以上都不对
9.在△ ABC 中， D、 E、 F 分别 BC 、 CA 、 AB 的中点，点 M 是△ ABC 的重心，则
MA MB MC等于（）
A．O B．4MD C．4MF D．4ME
10. 若点 O是△ ABC所在平面内的一点
uuur uuur uuur uuur uuur
, 且满足|OB OC | |OB OC
2OA | ,则△ABC的
形
状为 ________.
uuur uuur uuur uuur uuur
11.如图 , 平面内有三个向量OA ? OB ? OC ,其中OA与OB的夹
uuur uuur uuur uuur uuur
角为 120°,OA与OC的夹角为30°, 且 | OA |=| OB |=1,| OC
uuur uuur uuur
( λ, μ∈ R), 则λ+μ的值为
|= 2 3,若OC =λOA μ OB
________.
12.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
uuur uuuur uuur uuur
不同的两点M,N, 若AB mAM , AC nAN , 则m+n的值为________.
13．若 a，b 是两个不共线的非零向量，t∈ R，若 a，b 起点相同， t 为何值
1
时， a， tb, 3(a＋ b)三向量的终点在一条直线上？
．
14. 设 a、 b 是不共线的两个非零向量,
uuur uuur uuur
(1) 若OA2a b,OB 3a b, OC =a-3b, 求证 :A 、 B、C 三点共线 ;
(2)若 8a+kb 与 ka+2b 共线 , 求实数 k 的值 .
15.如图所示 , △ABC 中 , 点 M是 BC的中点 , 点 N 在 AC边上 , 且 AN=2NC,AM与 BN相交于点P, 求 AP:PM的值 .。