一、复习巩固
1.设a是非零向量,λ是非零实数,下列结论中正确的是( )
A.a与λa的方向相反
B.a与λ2a的方向相同
C.|-λa|≥|a|
D.|-λa|=|λ|·a
解析:λ可正可负,故A不正确;因λ≠0,故λ2>0,所以a与λ2a的方向相同,B正确;又|λ|与1的大小不确定,故C不正确;D中左边为数量,右边为向量,不会相等.
答案:B
2.已知AM是△ABC的边BC上的中线,若=a,=b,则等于( )
A.(a-b) B.(b-a)
C.(a+b) D.-(a+b)
解析:∵=+
又∵=-=b-a,
∴=a+(b-a)=(a+b).
答案:C
3.如图,已知=a,=b,=3,用a、b表示,则等于( )
A.a+b B.a+b
C.a+b D.a+b
解析:=+=+=a+
=a+(b-a)=a+b,故选B.
答案:B
4.已知=a+5b,=-2a+8b,=3(a-b),则( )
A.A,B,C三点共线 B.A,B,D三点共线
C.A,C,D三点共线 D.B,C,D三点共线
解析:=+=-2a+8b+3(a-b)=a+5b=,
又∵与有公共点B,∴A,B,D三点共线.
答案:B
5.若3(x+a)+2(x-2a)-4(x-a+b)=0,则x=________.
解析:由已知得3x+3a+2x-4a-4x+4a-4b=0,
所以x+3a-4b=0,所以x=4b-3a.
答案:4b-3a
6.如图,已知AD、BE分别是△ABC的边BC、AC边上中线,=a,=b,则用a,b表示为________.
解析:设AD、BE交于点G,则
==a,==b.
∵=+=b+a,∴=2=b+a.
答案:b+a
7.已知任意四边形ABCD中,E、F分别是AD、BC的中点.求证:=(+).
证明:取以点A为起点的向量,应用三角形法则求证,如图.
∵E为AD的中点,
∴=.
∵F是BC的中点,
∴=(+).
又∵=+,
∴=(++)=(+)+.
∴=-=(+)+-=(+).
8.已知两个非零向量a、b不共线,=a+b,=a+2b,=a+3b.试确定实数k,使ka+b与a+kb共线.
解析:由于a、b为非零向量且不共线,所以a+kb≠0,
若ka+b与a+kb共线,则必存在唯一实数λ,
使ka+b=λ(a+kb),整理得(k-λ)a=(λk-1)b,
因此,解得或,
即存在实数λ=1,使ka+b与a+kb共线,此时k=1,或存在实数λ=-1,使ka+b与a+kb共线,此时k=-1,因此k=±1都满足题意.
二、综合应用
9.已知a,b是两个不共线的向量,=λ1a+b,=a+λ2b(λ1,λ2∈R),若A,B,C三点共线,则( )
A.λ1=λ2=-1 B.λ1=λ2=1
C.λ1λ2+1=0 D.λ1λ2-1=0
解析:若A,B,C三点共线,则,共线,所以存在实数λ,使得=λ,即a+λ2b=λ(λ1a+b),即(1-λλ1)a+(λ2-λ)b=0,由于a,b不共线,所以1=λλ1且λ2=λ,消去λ得λ1λ2=1.
答案:D
10.已知平面内有一点P及一个△ABC,若++=,则( )
A.点P在△ABC外部 B.点P在线段AB上
C.点P在线段BC上 D.点P在线段AC上
解析:∵++=,
∴++-=0,
∴+++=0,即++=0,
∴2=,∴点P在线段AC上.
答案:D
11.设e1,e2是两个不共线的向量,若向量ke1+2e2与8e1+ke2方向相反,则k=________.
解析:∵ke1+2e2与8e1+ke2共线,
∴ke1+2e2=λ(8e1+ke2)=8λe1+λke2.
∴,解得或
∵ke1+2e2与8e1+ke2反向,
∴λ=-,k=-4.
答案:-4
12.如图所示,在△ABC中,D为BC边上的一点,且BD=2DC,若=m+n(m,n∈R),则m-n=________.
解析:直接利用向量共线定理,得=3,则=+=+3=+3(-)=+3-3,=-+,则m=-,n=,那么m-n=--=-2.
答案:-2
13.如图,已知△OCB中,点A是BC的中点,D是将OB分成2∶1的一个内分点,DC和OA交于点E,设=a,=b.
(1)用a,b表示向量,;
(2)若=λ,求λ的值.
解析:(1)由A是BC的中点,则有=(+),
从而=2-=2a-b;
由D是将OB分成2∶1的一个内分点,得=,
从而=-=(2a-b)-b=2a-b.
(2)由于C,E,D三点共线,则=μ,
又=-=(2a-b)-λa=(2-λ)a-b,
=2a-b,
从而(2-λ)a-b=μ,又a,b不共线,则解得λ=.
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