平面向量题型二:平面向量的共线问题
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题型二:平面向量的共线问题
1、若A (2,3),B (x , 4),C (3,y ),且AB =2AC ,则x = ,y =
2、已知向量a 、b ,且AB =a +2b ,BC = -5a +6b ,CD =7a -2b ,则一定共线的三点是 ( )
A .A 、
B 、D B .A 、B 、
C C .B 、C 、
D D .A 、C 、D
3、如果e 1、 e 2是平面α内两个不共线的向量,那么在下列各说法中错误的有 ( )
①λe 1+μe 2(λ, μ∈R)可以表示平面α内的所有向量;
②对于平面α中的任一向量a ,使a =λe 1+μe 2的λ, μ有无数多对;
③若向量λ1e 1+μ1e 2与λ2e 1+μ2e 2共线,则有且只有一个实数k ,使λ2e 1+μ2e 2=k (λ1e 1+μ1e 2); ④若实数λ, μ使λe 1+μe 2=0,则λ=μ=0.
A .①②
B .②③
C .③④
D .仅②
4、若向量a =(1,1),b =(1,-1) ,c =(-2,4) ,则c = ( )
A .-a +3b
B .3a -b
C .a -3b
D .-3a +b
5、已知A(2,-2),B(4,3),向量p 的坐标为(2k-1,7)且p ∥,则k 的值为 ( ) A.109
- B.109
C.1019
- D.1019
6、已知a 是以点(3,1)A -为起点,且与向量(3,4)b =-平行的单位向量,则向量a 的终点坐标是 .
7、 给出下列命题:①若|a |=|b |,则a =b ;②若A ,B ,C ,D 是不共线的四点,则AB DC =是四边形ABCD 为平行四边形的充要条件;③若a =b ,b =c ,
则a =c ;④a =b 的充要条件是|a |=|b |且a //b ;⑤若a //b ,b //c ,则a //c ,
其中正确的序号是 .
8、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零向量
C .R λ∃∈, b a λ=
D .存在不全为零的实数1λ,2λ,120a b λλ+=
9、如图在三角形ABC 中,AM ﹕AB=1﹕3,AN ﹕AC=1﹕4,BN 与CM 相交于点P ,且a AB =,b AC =,试用a 、b 表示
10、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是( ).
A .λ+μ=2
B .λ-μ=1
C .λμ=-1
D .λμ=1
11、在∆ABC 中,已知D 是AB 边上一点,若AD =2DB ,CD =CB CA λ+31
,则=
(A)32 (B) 31 (C) -31 (D) -3
2
12、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.
13、如图点G 是三角形ABO 的重心,PQ 是过G 的分别交OA 、OB 于P 、Q 的一条线段,且mOA OP =,nOB OQ =,(m 、R n ∈)。
求证311=+n m
6、解:方法一:设向量a 的终点坐标是(,)x y ,则(3,1)a x y =-+,则题意可知
224(3)3(1)0311x y x y -++=⎧⎨+
=⎩(-)(+),解得:12,515x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩ 或18,595x y ⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,故填121,55⎛⎫- ⎪⎝⎭或189,55⎛⎫- ⎪⎝⎭. 方法二:与向量(3,4)b =-平行的单位向量是1(3,4)5±-,故可得34,55a ⎛⎫=±- ⎪⎝⎭,从而向量a 的终点坐标是(,)(3,1)x y a =+-,便可得结果. 归纳小结:①向量的概念较多,且容易混淆,在学习中要分清、理解各概念的实质,注意区分共线向量、平行向量、同向向量、反向向量、单位向量等概念;②
与a 平行的单位向量
||a
e a =. 7、解析:①不正确.两个向量的长度相等,但它们的方向不一定相同.
②正确.∵AB DC =,∴||||AB DC =且//AB DC ,又A ,B ,C ,D 是不共线的四点,∴四边形ABCD 为平行四边形;反之,若四边形ABCD 为平行四边形,则,//AB DC 且||||AB DC =,因此,AB DC =.
③正确.∵a =b ,∴a ,b 的长度相等且方向相同;又b =c ,∴b ,c 的长度相等且方向相同,∴a ,c 的长度相等且方向相同,故a =c .
④不正确.当a //b 且方向相反时,即使|a |=|b |,也不能得到a =b ,故|a |=|b |且a //b 不是a =b 的充要条件,而是必要不充分条件.
⑤不正确.考虑b =0这种特殊情况.综上所述,正确命题的序号是②③.
归纳小结:本例主要复习向量的基本概念,向量的基本概念较多,因而容易遗忘,为此,复习时一方面要构建良好的知识结构,另一方面要善于与物理中、生活中的模型进行类比和联系,帮助理解,加深记忆.
8、解析:若,a b 均为零向量,则显然符合题意,且存在不全为零的实数12,,λλ使120a b λ+λ=;若0a ≠,则由两向量共线知,存在0λ≠,使得b a =λ,即0a b λ-=,符合题意,故选D.
归纳小结:概念定理性的问题往往是看似简单,实则处处陷阱,所以应加强对基础概念、定理的深入理解,明确问题关键之处,体会本质.
9、分析:本题是以向量为载体的平面几何题,所以我们很容易联想到点M 、P 、C 三点在一条直线上,可用共线定理的充分必要条件求解。
解∵AM ﹕AB=1﹕3,AN ﹕AC=1﹕4, ∴∴a AB AM 3131==,b AC AN 4141==,
∵M 、P 、C 三点共线,可设)(R MC MP ∈=λλ
于是MC a MP AM AP λ+=+= 31
∴a b AM AC MC 31-=-= ∴b a AP λλ+-=)3131(
12、解:(1)证明:∵AB = (3a+b)-(2a-b)=a+2b.
而BC =(a-3b)-(3a+b)=-2a-4b=-2,AB
∴AB 与BC 共线,且有公共端点B,
∴A、B 、C 三点共线.
(2)∵8a+kb 与ka+2b 共线,
存在实数λ使得8a+kb=λ(ka+2b)(8-λk)a+(k-2λ)b=0,