向量基本定理与向量的坐标
一、选择题
1.(山东菏泽高三月考)已知向量a=(2,1),b=(3,4),c=(1,m),若实数λ满足a+b=λc,则λ+m等于( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.向量a,b满足a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),则b为( )
A.(-3,4) B.(3,4)
C.(3,-4) D.(-3,-4)
3.已知点A(1,3),B(4,-1),则与同方向的单位向量是( )
A.(,-) B.(,-)
C.(-,) D.(-,)
4.(江西新余四中高三月考)已知向量a=(-1,2),b=(3,m),m∈R,则“m=-6”是“a∥(a+b)”的( )
A.充要条件 B.充分不必要条件
C.必要不充分条件 D.既不充分也不必要条件
5.(江西临川二中高三月考)已知e1,e2是不共线向量,a=me1+2e2,b=ne1-e2,且mn≠0,若a∥b,则=( )
A.- B. C.-2 D.2
6.(内蒙古包头一中高三月考)在平面直角坐标系xOy中,已知A(1,0),B(0,1),C为坐标平面内第一象限内一点,∠AOC=,且|OC|=2,若=λ+μ,则λ+μ等于( )
A.2 B. C.2 D.4
7.(河南平顶山高三10月阶段性检测)已知点A(2,3),B(4,5),C(7,10),若=+λ(λ∈R),且点P在直线x-2y=0上,则λ的值为( )
A. B.- C. D.-
8.已知在Rt△ABC中,∠BAC=90°,AB=1,AC=2,D是△ABC内一点,且∠DAB=60°,设=λ+μ(λ,μ∈R),则=( )
A. B. C.3 D.2
9.在平行四边形ABCD中,E,F分别是BC,CD的中点,DE交AF于H,记,分别为a,b,则=( )
A.a-b B.a+b
C.-a+b D.-a-b
10.(四川雅安中学高三月考)如图,四边形ABCD是正方形,延长CD至E,使得DE=CD,若点P为CD的中点,且=λ+μ,则λ+μ等于( )
A.3 B. C.2 D.1
11.在矩形ABCD中,AB=1,AD=2,动点P在以点C为圆心且与BD相切的圆上.若=λ+μ,则λ+μ的最大值为( )
A.3 B.2 C. D.2
二、填空题
12.若A(1,-5),B(a,-2),C(-2,-1)三点共线,则实数a的值为________.
13.(湖北孝感一中高三月考)设向量a,b满足|a|=2,b=(2,1),且a与b的方向相反,则a的坐标为________.
14.已知点A(-1,2),B(2,8),=,=-,则的坐标为________.
15.(华南师范大学附属中学高三月考)已知向量=(1,-3),=(2,-1),=(k+1,k-2),若A,B,C三点能构成三角形,则实数k应满足的条件是________.
16.(广东广雅中学高三月考)在△ABC中,点D满足=,当点E在线段AD上移动时,若=λ+μ,则t=(λ-1)2+μ2的最小值是______.
参考答案
1.B
解析:由平面向量的坐标运算法则可得a+b=(5,5),λc=(λ,λm),据此有解得λ=5,m=1,∴λ+m=6.故选B.
2.A
解析:由a+b=(-1,5),a-b=(5,-3),得2b=(-1,5)-(5,-3)=(-6,8),∴b=(-6,8)=(-3,4).故选A.
3.A
解析:=-=(4,-1)-(1,3)=(3,-4),∴与同方向的单位向量为=.故选A.
4.A
解析:由题意得a+b=(2,2+m).由a∥(a+b),得-1×(2+m)=2×2,所以m=-6,则“m=-6”是“a∥(a+b)”的充要条件.故选A.
5.C
解析:因为a∥b,所以a=λb,即me1+2e2=λ(ne1-e2),则得=-2.故选C.
6.A
解析:因为|OC|=2,∠AOC=,所以C(,).又=λ+μ,所以(,)=λ(1,0)+μ(0,1)=(λ,μ),所以λ=μ=,所以λ+μ=2.故选A.
7.B
解析:设P(x,y),则由=+λ,得(x-2,y-3)=(2,2)+λ(5,7)=(2+5λ,2+7λ).所以x=5λ+4,y=7λ+5.又点P在直线x-2y=0上,故5λ+4-2(7λ+5)=0,解得λ=-.故选B.
8.A
解析:如图,以A为原点,AB所在直线为x轴,AC所在直线为y轴建立平面直角坐标系,则点B的坐标为(1,0),点C的坐标为(0,2).因为∠DAB=60°,所以设点D的坐标为(m,m)(m≠0).=(m,m)=λ+μ=λ(1,0)+μ(0,2)=(λ,2μ),则λ=m,且μ=m,所以=.故选A.
9.B
解析:如图,设=λ,=μ.所以=+=-b+λ=-b+λ,又=μ=μ.因此,μ=-b+λ.由于a,b不共线,因此由平面向量的基本定理,得
解得λ=,μ=.故=λ=λ=a+b.故选B.
10.B
解析:由题意,设正方形的边长为1,建立平面直角坐标系如图,则B(1,0),E(-1,1),∴=(1,0),=(-1,1),∴=λ+μ=(λ-μ,μ).又∵P为CD的中点,∴=,∴∴λ=,μ=1,∴λ+μ=.故选B.
11.A
解析:建立如图所示的平面直角坐标系,则C点坐标为(2,1).设BD与圆C切于点E,连接CE,则CE⊥BD.∵CD=1,BC=2,∴BD==,∴EC===,即圆C的半径为,∴点P的轨迹方程为(x-2)2+(y-1)2=.设P(x0,y0),则(θ为参数),∴=(x0,y0),=(0,1),=(2,0).∵=λ+μ=λ(0,1)+μ(2,0)=(2μ,λ),∴μ=x0=1+cos θ,λ=y0=1+sin θ.两式相加,得λ+μ=1+sin θ+1+cos θ=2+sin(θ+φ)≤3,当且仅当θ=+2kπ-φ,k∈Z时,λ+μ取得最大值3.故选A.
12.-
解析:=(a-1,3),=(-3,4).根据题意知∥,∴4(a-1)=3×(-3),即4a=-5,∴a=-.
13.(-4,-2)
解析:∵b=(2,1),且a与b的方向相反,∴设a=(2λ,λ)(λ<0).∵|a|=2,∴4λ2+λ2=20,∴λ2=4,解得λ=-2.∴a=(-4,-2).
14.(-2,-4)
解析:设点C,D的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).由题意得=(x1+1,y1-2),=(3,6),=(-1-x2,2-y2),=(-3,-6).因为=,=-,所以有和
解得和所以点C,D的坐标分别为(0,4),(-2,0),所以=(-2,-4).
15.k≠1
解析:若点A,B,C能构成三角形,则向量,不共线.∵=-=(2,-1)-(1,-3)=(1,2),=-=(k+1,k-2)-(1,-3)=(k,k+1),∴1×(k+1)-2k≠0,解得k≠1.
16.
解析:因为=,所以=+.又=λ+μ,点E在线段AD上移动,所以∥,则=,即λ=μ.所以t=(λ-1)2+λ2=2λ2-2λ+1=22+.当λ=时,t的最小值是.