“2年高考1年模拟”课时精练(三十六) 平面向量基本定理及坐标表示
1.[多选]已知{e1,e2}是平面内的一个基底,则下列说法正确的是 ( )
A.若实数m,n使me1+ne2=0,则m=n=0
B.平面内任意一个向量a都可以表示成a=me1+ne2,其中m,n为实数
C.对于m,n∈R,me1+ne2不一定在该平面内
D.对平面内的某一个向量a,存在两对以上实数m,n,使a=me1+ne2
2.(2025·桂林模拟)如图,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量{i,j}作为基底,若|a|=,θ=,则向量a的坐标为 ( )
A. B.
C. D.
3.(2025·绵阳模拟)已知O为坐标原点,=-2,若P1(1,2),P2(2,-1),则与共线的单位向量为 ( )
A.(3,-4)
B.(3,-4)或(-3,4)
C.或
D.
4.(2025·景德镇模拟)已知向量a=(2,3),b=(2,sin α-3),c=(2,cos α),若(a+b)∥c,则tan α的值为 ( )
A.2 B.-2
C. D.-
5.已知D,E分别为△ABC的边BC,AC的中点,且=a,=b,则= ( )
A.a+b B.a-b
C.a+b D.b-a
6.在△ABC中,E在边BC上,且EC=3BE,D是边AB上任意一点,AE与CD交于点P,若=x+y,则3x+4y= ( )
A. B.-
C.3 D.-3
7.在如图所示的正六边形ABCDEF中,若=x+y,则x+y= ( )
A.2 B.5
C.3 D.4
8.[多选]在等边三角形ABC中,==2,AD与BE交于点F,则下列结论正确的是 ( )
A.=(+) B.=+
C.= D.=+
9.在平行四边形ABCD中,AB=2,AD=1,以C为圆心作与直线BD相切的圆,P为圆C上且落在四边形ABCD内部任意一点,=λ+μ,若λ+μ>1,则角A的取值范围为 ( )
A. B.
C. D.
10.已知点A(1,3),B(4,-1),写出一个与向量共线的向量的坐标为 .
∴与向量共线的向量的坐标满足(3λ,-4λ),λ∈R即可,取λ=-1,则向量坐标为(-3,4).
11.(2025·郴州期末)已知a=(1,1),b=(2,1),c=(3,x).若(3a-b)∥c,则x等于 .
12.已知平行四边形ABCD中,点E为CD的中点,=m=n(mn≠0).若∥,则= .
13.(2025·定西阶段练习)已知e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,=2e1+e2,=-e1+λe2,=-2e1+e2,且A,E,C三点共线.
(1)求实数λ的值;
(2)若e1=(2,1),e2=(2,-2),求的坐标;
(3)已知D(3,5),在(2)的条件下,若A,B,C,D四点按顺时针顺序构成平行四边形,求点A的坐标.
14.(2025·吉安期末)在平行四边形ABCD中,=2,2=,AE和BF交于点P.
(1)若=x+(1-x),求x的值;
(2)求的值.
15.如图,在直角梯形ABCD中,||=2,∠CDA==2,∠B为直角,E为AB的中点,=λ(λ∈R,0≤λ≤1).
(1)当λ=时,用向量表示向量;
(2)求||的最小值,并指出相应的实数λ的值.
(解析)精练(三十六) 平面向量基本定理及坐标表示
1.[多选]已知{e1,e2}是平面内的一个基底,则下列说法正确的是 ( )
A.若实数m,n使me1+ne2=0,则m=n=0
B.平面内任意一个向量a都可以表示成a=me1+ne2,其中m,n为实数
C.对于m,n∈R,me1+ne2不一定在该平面内
D.对平面内的某一个向量a,存在两对以上实数m,n,使a=me1+ne2
解析:选AB 根据基底的定义知A、B正确;C项,对于m,n∈R,me1+ne2在该平面内,故C错误;D项,m,n是唯一的,故D错误.故选AB.
2.(2025·桂林模拟)如图,分别取与x轴、y轴正方向相同的两个单位向量{i,j}作为基底,若|a|=,θ=,则向量a的坐标为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选A 由题意得,a=i+j=.故选A.
3.(2025·绵阳模拟)已知O为坐标原点,=-2,若P1(1,2),P2(2,-1),则与共线的单位向量为 ( )
A.(3,-4)
B.(3,-4)或(-3,4)
C.或
D.
解析:选C 由=-2得+2=0,即+=0,=-=-=2-=2(2,-1)-(1,2)=(3,-4),||==5,与同向的单位向量为=,反向的单位向量为.故选C.
4.(2025·景德镇模拟)已知向量a=(2,3),b=(2,sin α-3),c=(2,cos α),若(a+b)∥c,则tan α的值为 ( )
A.2 B.-2
C. D.-
解析:选A 因为a=(2,3),b=(2,sin α-3),所以a+b=(4,sin α),又c=(2,cos α)且(a+b)∥c,
所以4cos α=2sin α,则tan α==2.
5.已知D,E分别为△ABC的边BC,AC的中点,且=a,=b,则= ( )
A.a+b B.a-b
C.a+b D.b-a
解析:选C 因为=+=b+=+=a+,且==,所以=b+=b+(a+)=b+,整理得=a+b.
6.在△ABC中,E在边BC上,且EC=3BE,D是边AB上任意一点,AE与CD交于点P,若=x+y,则3x+4y= ( )
A. B.-
C.3 D.-3
解析:选C 因为A,P,E三点共线,设=t(07.在如图所示的正六边形ABCDEF中,若=x+y,则x+y= ( )
A.2 B.5
C.3 D.4
解析:选D 以A为坐标原点,AB所在直线为x轴,AE所在直线为y轴建立如图所示的平面直角坐标系.设正六边形ABCDEF的边长为1,则A(0,0),B(1,0),D(1,),F=(1,0),==(1,).由=x+y,则(1,)=x(1,0)+y,所以有解得则x+y=4.故选D.
8.[多选]在等边三角形ABC中,==2,AD与BE交于点F,则下列结论正确的是 ( )
A.=(+) B.=+
C.= D.=+
解析:选AC 如图,∵=,∴D为BC的中点,
∴=(+),A正确.∵=2,∴==(-),∴=+=+(-)=+,B错误.设=λ=+=+,∵B,F,E三点共线,∴+=1,解得λ=,∴=,C正确.=+=+=+(-)=+-=+,D错误.
9.在平行四边形ABCD中,AB=2,AD=1,以C为圆心作与直线BD相切的圆,P为圆C上且落在四边形ABCD内部任意一点,=λ+μ,若λ+μ>1,则角A的取值范围为 ( )
A. B.
C. D.
解析:选B 由=λ+μ,当P在直线BD上时,λ+μ=1.当圆C与BD的切点在DB延长线上时,圆C落在四边形ABCD内部部分与直线DB没有公共点,此时λ+μ>1,当恰好切于点B时,则∠DBC=.又CD=AB=2,BC=AD=1,所以cos∠BCD==,则∠BCD=,所以∠DBC>,则0<∠BCD<,故A∈.
10.已知点A(1,3),B(4,-1),写出一个与向量共线的向量的坐标为 .
解析:∵A(1,3),B(4,-1),=(3,-4),
∴与向量共线的向量的坐标满足(3λ,-4λ),λ∈R即可,取λ=-1,则向量坐标为(-3,4).
答案:(-3,4)(答案不唯一)
11.(2025·郴州期末)已知a=(1,1),b=(2,1),c=(3,x).若(3a-b)∥c,则x等于 .
解析:因为a=(1,1),b=(2,1),c=(3,x),所以3a-b=(1,2).又因为(3a-b)∥c,所以6-x=0,解得x=6.
答案:6
12.已知平行四边形ABCD中,点E为CD的中点,=m=n(mn≠0).若∥,则= .
解析:依题意设=λ,则=+=-m+n=λ(+)=λ,即-m+n=-λ+λ,所以故=2.
答案:2
13.(2025·定西阶段练习)已知e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,=2e1+e2,=-e1+λe2,=-2e1+e2,且A,E,C三点共线.
(1)求实数λ的值;
(2)若e1=(2,1),e2=(2,-2),求的坐标;
(3)已知D(3,5),在(2)的条件下,若A,B,C,D四点按顺时针顺序构成平行四边形,求点A的坐标.
解:(1)=+=(2e1+e2)+(-e1+λe2)=e1+(1+λ)e2.
因为A,E,C三点共线,所以存在实数k,使得=k,即e1+(1+λ)e2=k(-2e1+e2),得(1+2k)e1=(k-1-λ)e2.
因为e1,e2是平面内两个不共线的非零向量,所以解得k=-,λ=-.
(2)=+=-3e1-e2=(-6,-3)+(-1,1)=(-7,-2).
(3)因为A,B,C,D四点按顺时针顺序构成平行四边形,所以=.
设A(x,y),则=(3-x,5-y).
因为=(-7,-2),所以解得
即点A的坐标为(10,7).
14.(2025·吉安期末)在平行四边形ABCD中,=2,2=,AE和BF交于点P.
(1)若=x+(1-x),求x的值;
(2)求的值.
解:(1)依题意可得=x+(1-x)=+(1-x),
又=+∥,
所以=,解得x=.
(2)由(1)可得=,则=,即=.
因为=+,即=+,所以(-)=(-),即=3,所以=3,所以==5.
15.如图,在直角梯形ABCD中,||=2,∠CDA==2,∠B为直角,E为AB的中点,=λ(λ∈R,0≤λ≤1).
(1)当λ=时,用向量表示向量;
(2)求||的最小值,并指出相应的实数λ的值.
解:(1)当λ=时,=,∴=(+)=[(-)+(+)]==+.
(2)∵=(+)=[(-)+(+)]===+,
易知||=||=2,
∴||2=++(1-2λ)··=4λ2-7λ+=4+.
∵0≤λ≤1,∴当λ=时,||2有最小值,
即||有最小值.
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